Γλωσσάριο

Φυσικοχημικές ιδιότητες

Οι φυσικοχημικές ιδιότητες αναφέρονται στα φυσικά και χημικά χαρακτηριστικά μιας ουσίας που καθορίζουν τη συμπεριφορά της υπό διαφορετικές συνθήκες. Οι ιδιότητες αυτές προκύπτουν από τη μοριακή δομή και τη σύνθεση της ουσίας και είναι θεμελιώδους σημασίας για τον καθορισμό των αλληλεπιδράσεων, της σταθερότητας και της λειτουργικότητάς της σε διάφορες εφαρμογές. Στο πλαίσιο της επιστήμης των υλικών, των φαρμακευτικών προϊόντων, της χημείας και πολλών άλλων τομέων, η ανάλυση και η κατανόηση των φυσικοχημικών ιδιοτήτων είναι ζωτικής σημασίας για την πρόβλεψη της απόδοσης, της επεξεργασίας και της καταλληλότητας για την προβλεπόμενη χρήση.

  • Οι φυσικές ιδιότητες μπορούν να επηρεάσουν τη μορφή και την υφή μιας ουσίας, καθώς και τον τρόπο με τον οποίο ανταποκρίνεται στις αλλαγές της θερμοκρασίας, της πίεσης και άλλων περιβαλλοντικών παραγόντων. Σε αυτές περιλαμβάνονται χαρακτηριστικά όπως το σημείο τήξης, το σημείο βρασμού, ο πολυμορφισμός, η διαλυτότητα, η πυκνότητα, το ιξώδες και το μέγεθος των σωματιδίων.
  • Οι χημικές ιδιότητες σχετίζονται με την αντιδραστικότητα μιας ουσίας με άλλες χημικές ουσίες. Περιλαμβάνουν ιδιότητες όπως το pH, η χημική σταθερότητα, το δυναμικό οξείδωσης-αναγωγής και το δυναμικό για χημικές αντιδράσεις όπως η υδρόλυση, ο πολυμερισμός ή η αποικοδόμηση.
  • Οι θερμικές ιδιότητες περιλαμβάνουν την ειδική θερμοχωρητικότητα, τη θερμική αγωγιμότητα, τη θερμική διαστολή και τη θερμοκρασία υαλώδους μετάβασης. Αυτές οι ιδιότητες καθορίζουν τον τρόπο με τον οποίο μια ουσία απορροφά και μεταφέρει θερμότητα και τον τρόπο με τον οποίο διαστέλλεται ή συστέλλεται με τις μεταβολές της θερμοκρασίας.
  • Οι μηχανικές ιδιότητες είναι σχετικές με την επιστήμη των υλικών και τη μηχανική και περιλαμβάνουν τη σκληρότητα, την αντοχή σε εφελκυσμό, την ελαστικότητα και την ευθραυστότητα. Αυτές οι ιδιότητες καθορίζουν πώς συμπεριφέρεται ένα υλικό κάτω από διάφορες μορφές μηχανικής καταπόνησης.

Η αξιολόγηση των φυσικοχημικών ιδιοτήτων των ουσιών απαιτεί ένα συνδυασμό θεωρητικών γνώσεων και αναλυτικών τεχνικών όπως η διαφορική θερμιδομετρία σάρωσης (DSC), η θερμοβαρυμετρική ανάλυση (TGA) και η ρεολογία.

Διάφορα πρότυπα και οδηγίες, ανάλογα με τον τομέα και την εφαρμογή, ρυθμίζουν την αξιολόγηση των φυσικοχημικών ιδιοτήτων των υλικών. Στην επιστήμη των υλικών και στις περιβαλλοντικές μελέτες, πρότυπα από οργανισμούς όπως οι ASTM International και ISO παρέχουν μεθοδολογίες για τη δοκιμή και την αξιολόγηση αυτών των ιδιοτήτων. Στη φαρμακοβιομηχανία, κατευθυντήριες γραμμές όπως αυτές του Διεθνούς Συμβουλίου Εναρμόνισης (ICH), ιδίως η ICH Q6A, περιγράφουν τις απαραίτητες μελέτες για τον χαρακτηρισμό των φυσικοχημικών ιδιοτήτων των φαρμακευτικών ουσιών- η ICH Q2A (R2), εν τω μεταξύ, παρέχει οδηγίες για τον χαρακτηρισμό των προσμίξεων σε νέες φαρμακευτικές ουσίες. Οι μεθοδολογίες και τα όργανα που πρέπει να χρησιμοποιούνται για τον χαρακτηρισμό των φαρμακευτικών ουσιών περιγράφονται επίσης στα γενικά κεφάλαια των διαφόρων φαρμακοποιιών.

Πίνακας 1: Θερμική ανάλυση που εφαρμόζεται στον φυσικοχημικό χαρακτηρισμό

ΙδιότηταDSCTGATMAΡεολογία
Φυσικές ιδιότητεςΣημείο τήξης

x

x

Θερμοκρασία υαλώδους μετάβασης

x

x

x

Πολυμορφισμός

x

x

Ιδανική διαλυτότητα

x

Υγροσκοπικότητα

x

Ιξώδες

x

Ιξωδοελαστικές ιδιότητες

x

Χημικές ιδιότητεςΘερμική σταθερότητα

x

Οξειδωτική σταθερότητα

x

Έναρξη αποσύνθεσης

x

x

Θερμομηχανικές ιδιότητεςΕνθαλπία τήξης

x

Ειδική θερμοχωρητικότητα

x

Γραμμική θερμική διαστολή

x

Συντελεστής θερμικής διαστολής

x

Σημεία διατομομετρικής αποσκλήρυνσης

x

Ογκομετρική διαστολή

x

Μεταβολές πυκνότητας

x

Αποκόλληση

x

Στάδια συρρίκνωσης και κινητική

x