Σαφής ταυτοποίηση πρώτων υλών (RMID) με χρήση DSC

Η ταυτοποίηση των πρώτων υλών ή η επιθεώρηση των εισερχόμενων εμπορευμάτων είναι υψίστης σημασίας για την ποιότητα και την ασφάλεια των φαρμακευτικών προϊόντων, οπουδήποτε χρησιμοποιούνται χημικές ουσίες στη φαρμακευτική βιομηχανία - ίσως ως προϊόν χημικών αντιδράσεων ή ως βάση για περαιτέρω επεξεργασία.

Οι χαρακτηριστικές ποσότητες που είναι κατάλληλες για να χρησιμοποιηθούν για την ταυτοποίηση ουσιών είναι οι εξής

Θερμοκρασία τήξης/μετάβασης
Ενθαλπία τήξης (θερμότητα τήξης)
Ενθαλπία μετάπτωσης
Θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης
Ειδική θερμοχωρητικότητα

Όλες αυτές μπορούν να προσδιοριστούν με τη διαφορική θερμιδομετρία σάρωσης (DSC). Η θερμοκρασία τήξης και η ενθαλπία τήξης είναι χαρακτηριστικές για τις κρυσταλλικές ουσίες, συμπεριλαμβανομένων των πολυμόρφων- η θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης είναι χαρακτηριστικό των άμορφων υλικών. Οι ημικρυσταλλικές ουσίες παρουσιάζουν τόσο φαινόμενα τήξης όσο και υαλώδους μετάπτωσης.

Χαρακτηριστικά δεδομένα της φαινακετίνης

Η φαινακετίνη εισήχθη το 1887 ως αναλγητικό, αλλά λόγω της επιβλαβούς, ιδίως νεφροβλαβούς επίδρασής της σε συνδυασμό με άλλα φάρμακα για τον πόνο, το εν λόγω φαρμακευτικό προϊόν δεν διατίθεται πλέον στην αγορά ως φαρμακευτικό προϊόν στις περισσότερες χώρες. Η καθαρή φαινακετίνη αποτελεί, ωστόσο, μέρος του συνόλου καθαρότητας της θερμικής ανάλυσης του NIST (National Institutes of Standards and Technology, SRM 1514) και, ως εκ τούτου, είναι κατάλληλη για την απεικόνιση του προσδιορισμού του σημείου τήξης. Στο ακόλουθο πείραμα, 1,04 mg φαινακετίνης θερμάνθηκαν σε ατμόσφαιρα αζώτου σε χωνευτήρια αλουμινίου με ρυθμό θέρμανσης 10 K/min στους 160°C. Η καμπύλη DSC (σχήμα 1), που προκύπτει από την εν λόγω μέτρηση, δείχνει ένα ενδοθερμικό φαινόμενο που αντιπροσωπεύει την τήξη της ουσίας. Το κεφάλαιο <891> του USP συνιστά τη συσχέτιση της προεκτιμώμενης θερμοκρασίας έναρξης του φαινομένου DSC (στην παρούσα περίπτωση στους 134,5°C) με το σημείο τήξης του κρυσταλλικού υλικού. Ο όρος γι' αυτό είναι η θερμοκρασία έναρξης τήξης. Η αντίστοιχη ενθαλπία τήξης (ή θερμότητα τήξης) υπολογίζεται με ολοκλήρωση των κορυφών και προκύπτει 159,6 J/g. Η αξιολόγηση μπορεί να εκτελεστεί αυτόματα με τη χρήση του AutoEvaluation του λογισμικούNETZSCH Proteus^® . Και τα δύο αποτελέσματα συμφωνούν καλά με τις τιμές που δίνονται στη βιβλιογραφία (1) και (2).

Σχήμα 1: Μέτρηση DSC σε φαινακετίνη (συνθήκες μέτρησης βλ. κείμενο) Εάν η μέτρηση πραγματοποιείται με ταχύτητα 20 K/min, ένα βήμα θέρμανσης χρειάζεται μόλις 7 λεπτά για να ολοκληρωθεί

Βιβλιογραφία: (1) H. Manzo, A.A. Ahumada,, J. Pharm. Sci., 1990, 79, 12, pp 1109 - 1115 (407.2 K) (2) A. Pen͂a, B. Excalera, A. Reillo, A.B. Sánchez, P. Bustamante, J. Pharm. Sci., 2009, 98, 3, pp 1129 - 1135 (28,75 kJ/mol, με βάση μοριακή μάζα 179,21 g/mol).