16.07.2020 by Dr. Gabriele Kaiser

Control del polimorfismo del paracetamol mediante DSC

El paracetamol (acetaminofén) es el medicamento más utilizado para el dolor y la fiebre tanto en Estados Unidos como en Europa. Sin embargo, no merece la pena tener dolor de cabeza si pensamos en sus propiedades fisicoquímicas. El análisis térmico, y especialmente la calorimetría diferencial de barrido (DSC), es de gran ayuda.

Se sabe que el paracetamol tiene tres polimorfos [2]:

  • Forma estable I (monoclínica)
  • Forma metaestable II (ortorrómbica) y
  • Forma inestable III

La forma I tiene una capacidad calorífica inferior a la de la forma II. Por debajo de -120°C, la modificación de la forma II se vuelve más estable que la forma I [3]. Además, la forma II contiene planos de deslizamiento bien definidos en su estructura cristalina, lo que puede facilitar la compresión directa para la producción de comprimidos [4].

Comportamiento térmico del paracetamol

En el siguiente ejemplo, 2,09 mg de paracetamol se calentaron dos veces desde temperatura ambiente hasta 200°C en crisoles de aluminio y una atmósfera de nitrógeno. El paso de enfriamiento intermedio también se realizó a 10 K/min. En elprimer paso de calentamiento, se aprecia un efecto EndotérmicoA sample transition or a reaction is endothermic if heat is needed for the conversion.endotérmico con una temperatura de inicio extrapolada de 169°C. Este valor se corresponde con 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 paracetamol. Esto se correlaciona bien con el punto de fusión de la forma I (6). Durante el siguiente paso de enfriamiento controlado (no mostrado aquí), no se produce CristalizaciónCrystallization is the physical process of hardening during the formation and growth of crystals. During this process, heat of crystallization is released.cristalización. Esto significa que el paracetamol sigue siendo amorfo al comienzo del paso de calentamiento. En el calentamiento, aparece primero un efecto ExotérmicoA sample transition or a reaction is exothermic if heat is generated.exotérmico (con una temperatura pico de 82°C) que está relacionado con un proceso en frío o de postcristalización. Pero al aumentar el calentamiento, resulta que no se produce la misma modificación que antes, ya que el efecto de fusión correspondiente se desplaza a valores inferiores. La temperatura de inicio extrapolada de 157°C es característica de la forma II [5]. Así pues, la forma metaestable II se formó durante la Postcristalización (cristalización en frío)La postcristalización de los plásticos semicristalinos se produce principalmente a temperaturas elevadas y una mayor movilidad molecular por encima de la transición vítrea.postcristalización.

Fig. 2: Medición DSC en paracetamol, se representan las curvas DSC del 1er (rojo) y 2º calentamiento (azul oscuro); la escala del eje y es válida para ambas curvas; condiciones de medición ver texto

Aquí encontrará más información sobre las posibilidades de aplicación del análisis térmico en el sector farmacéutico. Bibliografía: [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, PolimorfismoEl polimorfismo es la capacidad de un material sólido de formar diferentes estructuras cristalinas (sinónimos: formas, modificaciones).Polimorfismo del 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. y 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; p 407 -412 [5] Polymorphism in the Pharmaceutical Industry, editado por R. Hilfiker y M. van Raumer, pp 435/436, Wiley-VCH, 2019