Efecto del punto de fusión de altas presiones de CO2 en un compuesto farmacéutico demostrado con HP-DSC

Introducción

Se ha observado que las temperaturas de fusión de diversos sólidos, como ciertos polímeros, ácidos grasos, líquidos Ionic y compuestos farmacéuticos, disminuyen sustancialmente en presencia de dióxido de carbono supercrítico (_scCO2) debido a la solubilidad del_CO2 en la masa fundida. Este efecto puede ser beneficioso para procesar o cristalizar los materiales a partir de sus fundidos, especialmente si son térmicamente sensibles. La susceptibilidad de un material a la depresión del Temperaturas y entalpías de fusiónLa entalpía de fusión de una sustancia, también conocida como calor latente, es una medida del aporte de energía, normalmente calor, que es necesario para convertir una sustancia del estado sólido al líquido. El punto de fusión de una sustancia es la temperatura a la que cambia de estado sólido (cristalino) a líquido (fusión isotrópica).punto de fusión en presencia de _scCO2 puede explorarse utilizando DSC de alta presión (HP-DSC) para medir la Temperaturas y entalpías de fusiónLa entalpía de fusión de una sustancia, también conocida como calor latente, es una medida del aporte de energía, normalmente calor, que es necesario para convertir una sustancia del estado sólido al líquido. El punto de fusión de una sustancia es la temperatura a la que cambia de estado sólido (cristalino) a líquido (fusión isotrópica).temperatura de fusión del material bajo presiones elevadas de_CO2, incluso sin alcanzar condiciones supercríticas. En este estudio, se investigó el efecto de altas presiones de dióxido de carbono sobre el Temperaturas y entalpías de fusiónLa entalpía de fusión de una sustancia, también conocida como calor latente, es una medida del aporte de energía, normalmente calor, que es necesario para convertir una sustancia del estado sólido al líquido. El punto de fusión de una sustancia es la temperatura a la que cambia de estado sólido (cristalino) a líquido (fusión isotrópica).punto de fusión del compuesto farmacéutico piroxicam, un antiinflamatorio no esteroideo (AINE). Se han descrito cuatro formas cristalinas anhidras (polimorfos) de este compuesto [1]. La forma I disponible comercialmente, con una Temperaturas y entalpías de fusiónLa entalpía de fusión de una sustancia, también conocida como calor latente, es una medida del aporte de energía, normalmente calor, que es necesario para convertir una sustancia del estado sólido al líquido. El punto de fusión de una sustancia es la temperatura a la que cambia de estado sólido (cristalino) a líquido (fusión isotrópica).temperatura de fusión de aproximadamente 201°C, es la forma cristalina más estable. Se ha demostrado que el Temperaturas y entalpías de fusiónLa entalpía de fusión de una sustancia, también conocida como calor latente, es una medida del aporte de energía, normalmente calor, que es necesario para convertir una sustancia del estado sólido al líquido. El punto de fusión de una sustancia es la temperatura a la que cambia de estado sólido (cristalino) a líquido (fusión isotrópica).punto de fusión de la forma I disminuye considerablemente en presencia de _scCO2 [1]. Dado que el piroxicam se descompone al fundirse, bajar el Temperaturas y entalpías de fusiónLa entalpía de fusión de una sustancia, también conocida como calor latente, es una medida del aporte de energía, normalmente calor, que es necesario para convertir una sustancia del estado sólido al líquido. El punto de fusión de una sustancia es la temperatura a la que cambia de estado sólido (cristalino) a líquido (fusión isotrópica).punto de fusión del compuesto podría ser beneficioso para cultivar otras formas cristalinas (por ejemplo, la forma III) a partir de la masa fundida a las que es difícil acceder por CristalizaciónLa cristalización es el proceso físico de endurecimiento durante la formación y el crecimiento de cristales. Durante este proceso se libera calor de cristalización.cristalización a partir de soluciones en disolventes orgánicos.

Detalles experimentales

El piroxicam (TCI America) se utilizó tal como se recibió. Las mediciones DSC se realizaron con el NETZSCH DSC 204 HP Phoenix^® en muestras de 4-6 mg en crisoles de aluminio abiertos de 25 μL. Las muestras se calentaron a 10 K/min bajo un flujo de _N2 o_CO2 con presiones que oscilaban entre 1 y 40 bar a un caudal de 100 mL/min o bajo una atmósfera estática_{de CO2} para alcanzar presiones de >55 bar. Se utilizó un patrón de indio para verificar la calibración de temperatura del instrumento, que no varió bajo las diferentes atmósferas y presiones.

Resultados

La figura 1 muestra las transiciones de fusión en las curvas DSC de la forma I de piroxicam bajo presión ambiente de_CO2 y presiones de_CO2 de 40 bar y 63 bar. Mientras que las mediciones a presión ambiente y a 40 bar se realizaron bajo un flujo dinámico de_CO2, la medición a 63 bar se realizó bajo una atmósfera estática de_CO2 en un sistema cerrado. La presión máxima de 55 bar del tanque_de CO2 se admitió en el HP-DSC a temperatura ambiente, y el sistema se cerró para que la presión aumentara con el calentamiento, alcanzando los 63 bar al inicio de la fusión de la muestra. La temperatura extrapolada de inicio del pico de fusión del piroxicam de 201,3°C a presión ambiente es coherente con el valor de la ^{bibliografía1}. El inicio de la fusión se redujo aproximadamente 5,5 K a 196°C a 40 bar_{de CO2}. Disminuyó otros 2,5 K a una presión de_CO2 de 63 bares.

Para verificar que el efecto de depresión del Temperaturas y entalpías de fusiónLa entalpía de fusión de una sustancia, también conocida como calor latente, es una medida del aporte de energía, normalmente calor, que es necesario para convertir una sustancia del estado sólido al líquido. El punto de fusión de una sustancia es la temperatura a la que cambia de estado sólido (cristalino) a líquido (fusión isotrópica).punto de fusión en el piroxicam por el aumento de la presión de_CO2 era específico del_CO2, se examinó el efecto del aumento de la presión de _N2 en el comportamiento de fusión del compuesto. La figura 2 muestra los picos de fusión del piroxicam bajo _N2 a presión ambiente, 10 bar y 40 bar. En contraste con el efecto de depresión del Temperaturas y entalpías de fusiónLa entalpía de fusión de una sustancia, también conocida como calor latente, es una medida del aporte de energía, normalmente calor, que es necesario para convertir una sustancia del estado sólido al líquido. El punto de fusión de una sustancia es la temperatura a la que cambia de estado sólido (cristalino) a líquido (fusión isotrópica).punto de fusión del aumento de la presión de_CO2, el aumento de la presión de _N2 provocó un ligero aumento del Temperaturas y entalpías de fusiónLa entalpía de fusión de una sustancia, también conocida como calor latente, es una medida del aporte de energía, normalmente calor, que es necesario para convertir una sustancia del estado sólido al líquido. El punto de fusión de una sustancia es la temperatura a la que cambia de estado sólido (cristalino) a líquido (fusión isotrópica).punto de fusión del piroxicam, en consonancia con el comportamiento de la mayoría de los materiales, que experimentan una expansión al pasar de sólidos a líquidos.

Resumen

Las mediciones HP-DSC mostraron que el piroxicam sufre una depresión del Temperaturas y entalpías de fusiónLa entalpía de fusión de una sustancia, también conocida como calor latente, es una medida del aporte de energía, normalmente calor, que es necesario para convertir una sustancia del estado sólido al líquido. El punto de fusión de una sustancia es la temperatura a la que cambia de estado sólido (cristalino) a líquido (fusión isotrópica).punto de fusión de aproximadamente 8 K en presencia de una atmósfera_{de CO2} de 63 bar en comparación con la situación a presión ambiente. Este estudio demostró la utilidad de las mediciones HP-DSC para detectar posibles depresiones del Temperaturas y entalpías de fusiónLa entalpía de fusión de una sustancia, también conocida como calor latente, es una medida del aporte de energía, normalmente calor, que es necesario para convertir una sustancia del estado sólido al líquido. El punto de fusión de una sustancia es la temperatura a la que cambia de estado sólido (cristalino) a líquido (fusión isotrópica).punto de fusión de sólidos en _scCO2, incluso cuando las presiones son inferiores a las necesarias para alcanzar la fase supercrítica.