Stability of amorphous solid dispersions: Predictions by SAFT equations of state and their experimental verification
Project goals
In the proposed project, the performance of various SAFT-type molecular-based equations of state to predict the phase behavior of amorphous solid dispersions API + polymer will be explored by pursuing a co-operative theoretical and experimental research in the following main areas: i) implementation and extensive testing of selected SAFT-type models including the development of parametrization methodology for APIs and polymers and the conduction of necessary experiments (e.g. measurements of API solubilities in various solvents and densities of polymer melts), ii) extensive measurements of solubilities of API in polymer matrices using various DSC-based methods and their mutual comparisons, iii) determination of calorimetric API properties, such as heat capacities of condensed phases, required for rigorous calculations of solubilities, and iv) preparation of ASD formulations with various API loadings by hot-melt extrusion, their storage at defined conditions, and testing of a long-term stability required to evaluate the predictive power of computational approaches.
Keywords
amorphous solid dispersionsAPIpolymerprediction of phase diagramsSAFT equations of statecalorimetric studieshot-melt extrusionlong-term testscharacterization
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 23 (SGA0201900001)
Main participants
Vysoká škola chemicko-technologická v Praze / Fakulta chemicko-inženýrská
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
19-02889S
Alternative language
Project name in Czech
Stabilita amorfních pevných disperzí: Predikce pomocí stavových rovnic SAFT a jejich experimentální ověření
Annotation in Czech
Cílem projektu je prozkoumat možnosti predikce fázového chování amorfních pevných disperzí léčivo + polymer za použití různých variant molekulárně založené stavové rovnice SAFT. Projekt se bude skládat ze vzájemně provázaných dílčích výzkumných aktivit: i) implementace a detailního testování různých variant stavové rovnice SAFT včetně návrhu metodologie její parametrizace a experimentálního stanovení potřebných vlastností nutných k parametrizaci (např. rozpustností léčiv v nízkomolekulárních rozpouštědlech či hustot tavenin polymerů), ii) rozsáhlého testování DSC metod používaných pro stanovení rozpustnosti léčiva v polymerech, iii) měření tepelných kapacit kondenzovaných fází a teplot a entalpií fázových přechodů léčiv potřebných pro korektní výpočet rozpustnosti a iv) přípravy amorfních pevných disperzí pomocí extruze z taveniny, jejich charakterizace a provádění dlouhodobých testů stability nezbytných k vyhodnocení nejistoty predikce pomocí výpočetních modelů i nejistoty stanovení rozpustnosti pomocí DSC metod.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
The project significantly contributed to the better understanding of processes connected with the dissolution behavior of active pharmaceutical ingredients (APIs) in amorphous solid dispersions. Obtained results were described in 15 published papers often in Q1 or Q2 journals covering both theoretical prediction and experimental verification.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2019
Realization period - end
Dec 31, 2021
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 30, 2021
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP22-GA0-GA-U
Data delivery date
Jun 29, 2022
Finance
Total approved costs
8,907 thou. CZK
Public financial support
8,274 thou. CZK
Other public sources
507 thou. CZK
Non public and foreign sources
126 thou. CZK
Recognised costs
8 907 CZK thou.
Public support
8 274 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Physical chemistry
Solution period
01. 01. 2019 - 31. 12. 2021