16.07.2020 by Dr. Gabriele Kaiser

Παρακολούθηση του πολυμορφισμού της παρακεταμόλης μέσω DSC

Η παρακεταμόλη (ακεταμινοφαίνη) είναι το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο φάρμακο για τον πόνο και τον πυρετό τόσο στις Ηνωμένες Πολιτείες όσο και στην Ευρώπη. Ωστόσο, δεν αξίζει να πάθετε πονοκέφαλο όταν σκέφτεστε τις φυσικοχημικές ιδιότητές της. Η θερμική ανάλυση, και ιδίως η θερμιδομετρία διαφορικής σάρωσης (DSC), είναι μεγάλη βοήθεια.

Η παρακεταμόλη είναι γνωστό ότι έχει τρία πολυμορφήματα [2]:

  • (μονοκλινής)
  • Μετασταθερή μορφή ΙΙ (ορθορομβική) και
  • Ασταθής μορφή ΙΙΙ

Η μορφή Ι έχει χαμηλότερη θερμοχωρητικότητα από τη μορφή ΙΙ. Κάτω από τους -120°C, η τροποποίηση της μορφής ΙΙ γίνεται πιο σταθερή από τη μορφή Ι [3]. Επιπλέον, η μορφή ΙΙ περιέχει καλά καθορισμένα επίπεδα ολίσθησης στην κρυσταλλική δομή της, γεγονός που μπορεί να διευκολύνει την άμεση συμπίεση για την παραγωγή δισκίων [4].

Θερμική συμπεριφορά της παρακεταμόλης

Στο ακόλουθο παράδειγμα, 2,09 mg παρακεταμόλης θερμάνθηκαν δύο φορές από τη θερμοκρασία δωματίου στους 200°C σε χωνευτήρια αλουμινίου και ατμόσφαιρα αζώτου. Το ενδιάμεσο βήμα ψύξης πραγματοποιήθηκε επίσης με ταχύτητα 10 K/min. Στο1ο βήμα θέρμανσης, είναι ορατό ένα ενδοθερμικό φαινόμενο με εξωλογιστική θερμοκρασία έναρξης 169°C. Αυτή η θερμοκρασία συσχετίζεται καλά με το σημείο τήξης της μορφής Ι (6). Κατά τη διάρκεια του επακόλουθου βήματος ελεγχόμενης ψύξης (δεν παρουσιάζεται εδώ), δεν λαμβάνει χώρα κρυστάλλωση. Αυτό σηµαίνει ότι η παρακεταµόλη είναι ακόµη άµορφη στην αρχή του2ου βήµατος θέρµανσης. Κατά τη θέρμανση, εμφανίζεται πρώτα ένα εξώθερμο φαινόμενο (με μέγιστη θερμοκρασία 82°C) το οποίο σχετίζεται με μια ψυχρή ή μετακρυσταλλική διαδικασία. Όμως, με την αύξηση της θέρμανσης, αποδεικνύεται ότι δεν υπάρχει η ίδια τροποποίηση που υπήρχε προηγουμένως, διότι το αντίστοιχο φαινόμενο τήξης μετατοπίζεται σε χαμηλότερες τιμές. Η προεκτιμώμενη θερμοκρασία έναρξης των 157°C είναι χαρακτηριστική για τη μορφή II [5]. Συνεπώς, η μετασταθής μορφή II σχηματίστηκε κατά τη μετακρυστάλλωση.

Σχήμα 2: Μέτρηση DSC σε παρακεταμόλη, απεικονίζονται οι καμπύλες DSC της 1ης (κόκκινο) και της 2ης θέρμανσης (σκούρο μπλε)

Περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τις δυνατότητες εφαρμογής της θερμικής ανάλυσης στον φαρμακευτικό τομέα μπορείτε να βρείτε εδώ. Βιβλιογραφία: [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; p 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; σελ 407 -412 [5] Polymorphism in the Pharmaceutical Industry, επιμέλεια R. Hilfiker και M. van Raumer, σελ 435/436, Wiley-VCH, 2019