16.07.2020 by Dr. Gabriele Kaiser
Overvågning af paracetamols polymorfisme ved hjælp af DSC
Paracetamol (acetaminophen) er den mest anvendte medicin mod smerter og feber i både USA og Europa. Men det er ikke værd at få hovedpine af, når man tænker på dets fysisk-kemiske egenskaber. Termisk analyse, og især differential scanning calorimetry (DSC), er til stor hjælp.
Paracetamol er kendt for at have tre polymorfer [2]:
- Stabil form I (monoklin)
- Metastabil form II (orthorhombisk) og
- Ustabil form III
Form I har en lavere varmekapacitet end form II. Under -120 °C bliver form II-modifikationen mere stabil end form I [3]. Derudover indeholder form II veldefinerede glideplaner i sin krystalstruktur, hvilket kan lette direkte komprimering til tabletproduktion [4].
Termisk opførsel af paracetamol
I det følgende eksempel blev 2,09 mg paracetamol opvarmet to gange fra stuetemperatur til 200 °C i aluminiumdigler og en nitrogenatmosfære. Det mellemliggende køletrin blev også udført ved 10 K/min. I detførste opvarmningstrin er en endotermisk effekt synlig med en ekstrapoleret begyndelsestemperatur på 169 °C. Dette korrelerer godt med smeltepunktet for form I (6). Under det efterfølgende kontrollerede afkølingstrin (ikke vist her) sker der ingen KrystalliseringKrystallisering er den fysiske hærdningsproces under dannelse og vækst af krystaller. Under denne proces frigives krystallisationsvarme.krystallisering. Det betyder, at paracetamolen stadig er amorf ved begyndelsen af detandet opvarmningstrin. Under denanden opvarmning opstår der først en EksotermEn prøveovergang eller en reaktion er eksoterm, hvis der udvikles varme.eksoterm effekt (med en spidstemperatur på 82 °C), som er relateret til en kold eller post-krystallisationsproces. Men med stigende opvarmning viser det sig, at der ikke er den samme ændring til stede som før, fordi den tilsvarende smelteeffekt forskydes til lavere værdier. Den ekstrapolerede begyndelsestemperatur på 157 °C er karakteristisk for form II [5]. Den metastabile form II blev således dannet under postkrystallisation.
Du kan finde flere oplysninger om anvendelsesmulighederne for termisk analyse inden for det farmaceutiske område her. Litteratur: [1] https://en.wikipedia.org/wiki/Paracetamol [2] Bashpa, K. Bijudas, Anjali M Tom, P.K. Archana, K.P. Murshida, K. Noufala Banu, K.R. Amritha, K. Vimisha, Polymorphism of paracetamol: A comparative study on commercial paracetamol samples, International Journal of Chemical Studies, Vol. 1, Issue 6 (2014), p 25 -29 [3] Sacchetti, Thermodynamic Analysis of DSC Data for Acetaminophen Polymorphs, J. Therm. Anal. and Cal., 63; s 345 - 350 [4] Kachrimanis, D. Braun, U. Griesser, Quantitative analysis of paracetamol polymorphs in powder mixtures by FT-Raman spectroscopy and PLS Regression, J Pharm Biomed Anal. 2007; 43; p 407 -412 [5] Polymorphism in the Pharmaceutical Industry, redigeret af R. Hilfiker og M. van Raumer, pp 435/436, Wiley-VCH, 2019