Compatibility Studies of Selected Mucolytic Drugs With Excipients Used in Solid Dosage Forms: Thermogravimetry Analysis

Abstract

The drugs except active pharmaceutical ingredient (API) contain excipients in formulations. In drugs formulations, it is important that API and excipient are compatible. As a quick and cheap method of testing the compatibility of API with an excipient, thermal methods can be used, including thermogravimetry analysis. In this study, the assessed compatibility of selected mucolytic drugs (ambroxol, bromhexine, acetylcysteine) with excipients (magnesium stearate, lactose monohydrate, starch) is used in solid dosage form. TG and DTG analysis were done for pure API, excipients, and binary mixture API/excipient with different ratio. The study has shown that the tested mucolytic drugs are compatible with magnesium stearate, but are incompatible with lactose monohydrate. The Maillard reaction is responsible for this incompatibility, which was additionally confirmed by a colorimetric method. The starch and acetylcysteine are compatible, but starch and ambroxol are incompatible. The measurements for compatibility bromhexine witch starch are ambiguous. The obtained results proved the usefulness of TG and DTG measurements for initial examination of compatibility API/excipient in preformulation studies. RezumatMedicamentele, cu excepția principiului activ (API), conțin în formulări excipienți, iar aceștia trebuie să fie compatibili. Pentru testarea compatibilității API cu un excipient, pot fi utilizate metode termice, inclusiv analize termogravimetrice. În acest studiu, evaluarea compatibilității medicamentelor mucolitice selectate (ambroxol, bromhexină și acetilcisteină) cu excipienții stearat de magneziu, lactoză monohidrat și amidon, s-a realizat pentru forme farmaceutice solide. Analiza TG și DTG s-a efectuat pentru API pur, excipienți și amestec binar API/excipient, în raport diferit. Studiul a demonstrat că substanțele mucolitice testate sunt compatibile cu stearatul de magneziu, dar sunt incompatibile cu lactoza monohidrat. Amidonul și acetilcisteina pot fi formulate împreună, în timp ce amidonul și ambroxolul s-au dovedit incompatibile. Determinările pentru stabilirea asocierii amidonului cu bromhexinul sunt neconcludente. Rezultatele obținute au dovedit utilitatea măsurătorilor TG și DTG pentru testarea inițială a compatibilității API/excipient în studiile de preformulare.

Application of Thermal Analysis to Evaluate Pharmaceutical Preparations Containing Theophylline

“…In addition, the measurements of the tested samples should be made in the same measurement conditions and with the use of the same type of crucible and apparatus as the reference substance [ 15 ]. The TGA method has been used in pharmacies to test thermal stability [ 15 , 16 ], substance polymorphism [ 17 , 18 ], compatibility of excipients with API [ 19 , 20 , 21 ], the influence of the radiation sterilization process on API [ 22 , 23 ], and the effect of different storage conditions on the active pharmaceutical ingredients [ 24 ].…”