Glossar
Polymorphie
Polymorphie ist die Fähigkeit eines festen Materials, verschiedene kristalline Strukturen (Synonym: Formen, Modifikationen) auszubilden. Materials, in verschiedenen kristallinen Formen zu existieren.
Obwohl verschiedene Modifikationen eines Polymorphen die gleiche chemische Struktur besitzen, unterscheiden sie sich in den physikalischen Eigenschaften, wie z.B.:
- Löslichkeit
- Schmelzpunkt
- Wasseraufnahmefähigkeit
- DichteDie Massen-Dichte ist definiert als Verhältnis zwischen Masse und Volumen.Dichte
- Wärmekapazität
Dies beeinflusst Verhalten und Verarbeitbarkeit des Produkts, wie z.B.:
- Stabilität,
- Aufnahme in den Körper
- Auflösung(-srate)
- Bioverfügbarkeit
Deshalb ist Polymorphie ein wichtiges Thema für den Pharma- und Lebensmittelbereich.
Die unterschiedlichen Modifikationen eines Polymorphen können mittels dynamischer Differenz-Kalorimetrie (DSC) charakterisiert werden.
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Beispiel:
Polymorphie von Paracetamol
Die Abbildung zeigt zwei Aufheizungen einer Paracetamol-Probe (Ausgangsmasse: 2,6 mg). Die Aufheizraten sowie die Abkühlraten zwischen beiden Aufheizungen betrugen 10 K/min.
In der ersten Aufheizung wurde bei 169 °C (extrapolierte Onsettemperatur) ein endothermer Schmelzpeak detektiert. Die Schmelztemperaturen und SchmelzenthalpienDie Schmelzenthalpie einer Substanz, auch bekannt als latente Wärme, stellt ein Maß der Energiezufuhr dar, typischerweise Wärme, welche notwendig ist, um eine Substanz vom festen in den flüssigen Zustand zu überführen. Der Schmelzpunkt einer Substanz ist die Temperatur, bei der die Substanz von einem festen (kristallinen) in den flüssigen Zustand (isotrope Schmelze) übergeht.Schmelztemperatur ist typisch für die monokline Form I von Paracetamol. [1]
Während der Abkühlung mit 10 K/min tritt keine KristallisationAls Kristallisation bezeichnet man den physikalischen Vorgang der Verhärtung bei der Bildung und beim Wachstum von Kristallen. Bei diesem Prozess wird Kristallisationswärme frei.Kristallisation auf. Diese erfolgt erst in der zweiten Aufheizung bei 72 °C (Onset-Temperatur) und resultiert in einer anderen Modifikation mit einem Schmelzpunkt von 157 °C. Die Temperatur ist typisch für die orthorhombische Form II von Paracetamol [1].