ProUmid는 분석 기기 및 기술 장비에서 흡착을 측정하고 상대 습도를 정밀하게 제어하기 위한 최첨단 고품질 제품을 제공합니다.
Pharmaceutical
제약 산업에서 물질은 다양한 방식으로 물과 접촉합니다.
예를 들어, 결정화 공정, 분무 건조, 습식 과립화 등의 제조 단계에서 물과 접촉할 수 있습니다. 또한 보관 및 운송 중에도 제약 원료나 최종 제품이 일반적으로 수증기를 포함한 대기에 노출되어 고체와 물 사이의 상호작용이 발생합니다. 다중 성분 제제에서는 습한 성분과 건조한 성분 간에 수분이 이동하기도 합니다. 타정(tabletting) 과정에서 압축 거동을 고려하면, 만족스러운 제품을 얻기 위해 특정 수준의 수분 함량이 필요합니다. 그러나 일반적으로 수분 노출은 원하지 않는 제품 변화를 유발할 수 있습니다. 따라서 신약 개발에서는 물과 고체의 상호작용, 그리고 수분이 활성 제약 성분(API)과 부형제의 물리화학적 특성에 미치는 영향을 포괄적이고 상세하게 이해하는 것이 매우 중요합니다.
수화물 형성 Hydrate Formation
많은 결정성 고체는 물이 존재하는 환경에서 수화물을 형성하며, 이때 물 분자는 화학량론적 또는 비화학량론적 비율로 결정 격자에 포함될 수 있습니다. 일반적으로 수화물은 특정 온도와 상대 습도 범위에서만 안정하며, 탈수 시에는 무수물 형태나 부분적으로 수화된 형태로 가역적으로 변할 수 있습니다. 수화물 형태는 용해도, 안정성, 가공성 등 결정성 고체의 물리적·화학적 특성에 큰 영향을 미칩니다. 따라서 활성 제약 성분(API)이나 부형제의 수화물 형태는 신약의 생체이용률뿐만 아니라 제조 공정과도 밀접하게 관련되어 있어, 신약 개발에서 매우 중요한 역할을 합니다. 이러한 이유로, 동적 수증기 흡착(DVS) 분석은 다양한 수화물 상태와 그 안정성을 온도 및 상대 습도의 함수로 정밀하게 특성화할 수 있습니다. 이를 통해 새로운 제제, 제조 공정, 보관 조건을 특정 요구사항에 맞게 최적화할 수 있습니다.
L-라이신 염산염(L-lysine HCl)의 수화물 형성
결정성 활성 제약 성분(API)은 수화된 상태로 존재하거나, 건조 후 무수 상태로 존재할 수 있습니다. 활성 성분의 특성이 수화 상태에 의해 결정적으로 영향을 받기 때문에, 제약 연구 및 품질 보증에서 수화물 상태의 특성화 및 제어는 매우 중요합니다. 여기에는 특히 유통기한, 용해 거동, 압축성 및 제품의 생체이용률과 같은 특성이 포함됩니다. DVS 분석을 통해 다양한 수화물 상태와 그 형성 속도 및 안정성을 상대 습도와 온도의 함수로 특성화할 수 있습니다. 응용 노트 20-06 및 백서 20-06은 L-라이신 염산염의 수화물 형성을 보여줍니다. 특히 수화물 형성 속도와 관련하여 충분히 긴 측정 시간의 필요성과 RH 단계의 분해능에 중점을 둡니다.
크레아틴(Creatine)의 수화물 형성
비필수 아미노산인 크레아틴은 아르기닌, 글리신, 메티오닌 아미노산에 의해 체내에서 생성될 수 있습니다. 에너지 대사에 관여하기 때문에 근육 성능에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 간주되어 스포츠 영양 분야에서 가장 널리 사용되는 보충제 중 하나이고, 크레아틴은 무수 상태와 수화된 상태가 모두 알려져 있습니다. 수화물 형태가 물리적 특성 및 생체이용률 등에 미치는 영향 때문에, 물질의 효능을 보장하기 위해서는 각각의 상태에 대한 정보와 식별이 중요합니다. 본 응용 노트에서는 크레아틴의 수화물 상태를 결정하고 상전이에 대한 임계 상대 습도 값을 식별하는 효과적인 도구로서 동적 수증기 흡착 분석을 제시합니다.
비정질 함량 결정 Amorphous Content Determination
물질의 비정질 함량을 정량화하는 것은 제약 및 식품 연구에서 매우 중요한 분석 방법입니다. 분쇄와 같은 가공 과정은 주로 결정성인 분말에서 비정질 함량을 생성하거나 증가시킬 수 있으며, 결정화도는 약물 전달 효율과 물리적 안정성에 큰 영향을 줍니다. 부분적으로 비정질인 분말에서 비정질 영역과 물의 상호작용은 고체 특성에 큰 영향을 미칩니다. 비정질 물질은 결정성 물질보다 더 많은 물을 흡착할 수 있으며, (재)결정화 과정에서 흡착된 물은 제제 내 다른 성분과의 상호작용에 관여할 수 있습니다. 따라서 결정성 분말의 비정질 함량 또는 무질서도(degree of disorder)를 정량화하는 것은 제약 및 식품 연구 분야에서 특히 중요합니다. 이때 DVS 측정은 비정질 성분의 결정화 속도론을 정밀하게 정량화하고 분석할 수 있는 매우 민감한 방법입니다.
제약 산업에서의 비정질 유당(Lactose)
유당 분말은 제약 제품에 자주 사용됩니다. 분말 생산 과정 및 최종 제품으로의 후속 가공 중 건조, 분쇄 또는 압축과 같은 작업은 종종 비정질 유당의 형성을 초래합니다. 소량의 비정질 함량이라도 가공성, 물리적 및 화학적 안정성, 약효 측면에서 제품에 상당한 변화를 초래할 수 있으므로 제약 연구에서 비정질 함량의 제어 및 정량화는 매우 중요합니다. 이는 비정질 상의 높은 흡습성과 높은 수분 결합 능력 때문이며, 불리한 주변 조건에서는 통제되지 않는 재결정화를 유도합니다. 응용 노트 20-05 및 백서 20-01은 비정질 유당의 정량적 결정을 위한 동적 수증기 흡착 분석의 적용 가능성을 보여줍니다. 측정 데이터 평가 및 교정 곡선 생성 방법이 제시됩니다.
식품에서의 비정질 유당(Lactose)
분유, 과자, 제빵류, 스포츠 영양제 또는 인스턴트 소스 및 수프와 같은 많은 가공 건조식품에 우유 및 우유 기반 분말 제품이 사용됩니다. 우유의 당 성분인 유당은 생산 또는 가공 중에 부분적으로 결정화되는 대신 비정질 상태로 변합니다. 비정질 유당의 높은 수분 흡착 친화도는 통제되지 않는 결정화를 촉진합니다. 결과적으로 소량의 비정질 유당이라도 초콜릿의 유변학적 특성과 같은 제품의 가공 특성에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 최종 제품에서 비정질 유당의 결정화는 덩어리(lump) 형성을 초래할 수 있으며, 이는 취급 및 관능적 품질에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 제품과 공정을 구체적으로 조정하기 위해서는 비정질 부분에 대한 정보가 중요합니다.
자당(Sucrose) 및 자당 함유 모델 식품 시스템의
비정질 분획
가공 과정에서 형성되는 비정질 자당은 열역학적으로 불안정하며, 습도 변화 시 재결정화가 쉽게 발생합니다. 이는 흡습성 증가로 인해 유동성 저하, 케이킹(caking), 덩어리 형성 및 관능적 품질 저하를 유발합니다. 특히 초콜릿, 사탕, 베이커리 제품 등 자당 함유 식품에서 이러한 변화는 제품 품질 손실로 이어집니다. 이러한 특성 때문에 제조 및 저장 단계에서 조건을 철저히 관리하지 않으면 품질 저하가 가속화됩니다. 따라서 비정질 함량의 정량화와 결정화 속도론 분석은 제품 안정성 확보와 공정 최적화를 위해 매우 중요합니다.