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Direct Measurement of Lateral Molecular Diffusivity on the Surface of Supersaturated Amorphous Solid Dispersions by Atomic Force Microscopy.
Molecular Pharmaceutics ( IF 4.5 ) Pub Date : 2020-03-24 , DOI: 10.1021/acs.molpharmaceut.0c00176 Jacob Bannow 1 , Maximilian Karl 1 , Peter Emil Larsen 2 , En Te Hwu 2 , Thomas Rades 1
Molecular Pharmaceutics ( IF 4.5 ) Pub Date : 2020-03-24 , DOI: 10.1021/acs.molpharmaceut.0c00176 Jacob Bannow 1 , Maximilian Karl 1 , Peter Emil Larsen 2 , En Te Hwu 2 , Thomas Rades 1
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Quantifying molecular surface diffusivity is of broad interest in many different fields of science and technology. In this study, the method of surface grating decay is utilized to investigate the surface diffusion of practical relevant amorphous solid dispersions of indomethacin and the polymeric excipient Soluplus (a polyvinyl caprolactam-polyvinyl acetate-polyethylene glycol graft copolymer) at various polymer concentrations (1-20% w/w). The study confirms that measuring surface diffusivity below the system's glass transition temperature is possible with a simplified atomic force microscopy setup. Results highlight a striking polymer influence on the surface diffusivity of drug molecules at low polymer concentrations and a turnover point to a polymer dominated diffusion at around three percent (w/w) polymer concentration. The surface diffusion measurements further correlate well with the observed increase in physical stability of the system as measured by X-ray powder diffraction. These findings are of vital interest in both the applied use and fundamental understanding of amorphous solid dispersions.
中文翻译：
通过原子力显微镜直接测量过饱和非晶态固体分散体表面的横向分子扩散率。
在许多不同的科学和技术领域中，对分子表面扩散率进行量化是引起广泛关注的问题。在这项研究中，利用表面光栅衰减的方法研究了吲哚美辛和聚合物赋形剂Soluplus（一种聚乙烯基己内酰胺-乙酸乙烯酯-聚乙二醇接枝共聚物）的实际相关非晶态固体分散体的表面扩散（1- 20％w / w）。研究证实，通过简化的原子力显微镜设置，可以测量低于系统玻璃化转变温度的表面扩散率。结果表明，在低聚合物浓度下，明显的聚合物对药物分子的表面扩散性产生了显着影响，而在聚合物浓度约为3％（w / w）时，聚合物占主导地位的扩散发生了转变。表面扩散测量进一步与通过X射线粉末衍射测量的所观察到的系统物理稳定性的增加很好地相关。这些发现对于无定形固体分散体的应用和基本理解都至关重要。
更新日期：2020-03-24
中文翻译：
通过原子力显微镜直接测量过饱和非晶态固体分散体表面的横向分子扩散率。
在许多不同的科学和技术领域中，对分子表面扩散率进行量化是引起广泛关注的问题。在这项研究中，利用表面光栅衰减的方法研究了吲哚美辛和聚合物赋形剂Soluplus（一种聚乙烯基己内酰胺-乙酸乙烯酯-聚乙二醇接枝共聚物）的实际相关非晶态固体分散体的表面扩散（1- 20％w / w）。研究证实，通过简化的原子力显微镜设置，可以测量低于系统玻璃化转变温度的表面扩散率。结果表明，在低聚合物浓度下，明显的聚合物对药物分子的表面扩散性产生了显着影响，而在聚合物浓度约为3％（w / w）时，聚合物占主导地位的扩散发生了转变。表面扩散测量进一步与通过X射线粉末衍射测量的所观察到的系统物理稳定性的增加很好地相关。这些发现对于无定形固体分散体的应用和基本理解都至关重要。
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