A paracetamol polimorfizmusának nyomon követése DSC segítségével

A paracetamol (paracetamol) a leggyakrabban használt fájdalom- és lázcsillapító gyógyszer az Egyesült Államokban és Európában egyaránt. Nem érdemes azonban fejfájást kapni tőle, ha fizikai-kémiai tulajdonságaira gondolunk. Ebben nagy segítséget nyújt a hőelemzés, különösen a differenciál pásztázó kalorimetria (DSC).

A paracetamolnak három polimorfja ismert [2]:

Stabil I. forma (monoklin)
II. metastabil forma (orthorombikus) és
Instabil III. forma

Az I. formának kisebb a hőkapacitása, mint a II. formának. -120 °C alatt a II. forma módosulása stabilabbá válik, mint az I. forma [3]. Ezenkívül a II. forma kristályszerkezetében jól meghatározott csúszósíkokat tartalmaz, ami megkönnyítheti a tablettagyártáshoz szükséges közvetlen tömörítést [4].

A paracetamol termikus viselkedése

A következő példában 2,09 mg paracetamolt kétszer melegítettünk szobahőmérsékletről 200 °C-ra alumíniumtégelyben és nitrogén atmoszférában. A közbeeső hűtési lépést szintén 10 K/perc sebességgel végeztük.^{Az 1.} fűtési lépésben EndotermikusEgy mintaátalakulás vagy reakció endoterm, ha az átalakuláshoz hőre van szükség.endotermikus hatás látható, 169°C-os extrapolált kezdeti hőmérséklettel. Ez jól korrelál az I. forma olvadáspontjával (6). Az ezt követő szabályozott hűtési lépés során (itt nem látható) nem következik be KristályosodásA kristályosodás a kristályok kialakulása és növekedése során végbemenő fizikai folyamat. E folyamat során kristályosodási hő szabadul fel.kristályosodás. Ez azt jelenti, hogy a paracetamol a^2. fűtési lépés kezdetén még mindig amorf.^{A 2.} fűtés során először egy ExotermikusEgy mintaátalakulás vagy reakció exoterm, ha hő keletkezik.exotermikus hatás (82 °C-os csúcshőmérséklettel) jelenik meg, amely a hideg vagy utókristályosodási folyamathoz kapcsolódik. A fűtés növelésével azonban kiderül, hogy nem ugyanaz a módosítás van jelen, mint korábban, mivel a megfelelő olvadási hatás alacsonyabb értékekre tolódik. A 157°C-os extrapolált kezdeti hőmérséklet a II. formára jellemző [5]. Tehát a II. metastabil forma az utóKristályosodásA kristályosodás a kristályok kialakulása és növekedése során végbemenő fizikai folyamat. E folyamat során kristályosodási hő szabadul fel. kristályosítás során alakult ki.

A paracetamol DSC-görbéi, amelyek az 1. (piros) és 2. fűtési (kék) hatásokat mutatják, kiemelve az olvadási és termikus viselkedést. — Ábra: DSC-mérés paracetamolon, az ábrán az 1. (piros) és a 2. melegítés DSC-görbéje (sötétkék) látható; az y-tengely skálázása mindkét görbére érvényes; a mérési feltételek lásd a szöveget

A termikus analízis alkalmazási lehetőségeiről a gyógyszeriparban további információkat itt talál. Irodalom: [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; p 407 -412 [5] Polymorphism in the Pharmaceutical Industry, szerkesztette R. Hilfiker és M. van Raumer, pp 435/436, Wiley-VCH, 2019