Studio del polimorfismo mediante DSC

"Diamonds are a girl's best friend" è una famosa canzone musicale e cinematografica (risalente al film "Gentlemen Prefer Blondes" con Marilyn Monroe) che si rivolge alla preziosità dei diamanti - anche se, dal punto di vista chimico, i diamanti sono solo fatti di carbonio. Il fenomeno per cui gli elementi chimici possono presentarsi in forme diverse all'interno della stessa fase, cioè con diverse modifiche strutturali, è chiamato allotropia. Un termine più generale per i composti chimici è PolimorfismoIl polimorfismo è la capacità di un materiale solido di formare diverse strutture cristalline (sinonimi: forme, modificazioni).polimorfismo. Si tratta della capacità di un materiale solido di esistere in più di una forma o struttura cristallina. Direttamente collegata alla forma cristallina è una moltitudine di proprietà del materiale, come (1)

• Stabilità (ad esempio, durata di conservazione, precipitazione dalla soluzione)
• Solubilità e biodisponibilità
• Comportamento meccanico (ad esempio, per la compressione delle compresse) o
• Caratteristiche fisico-chimiche (ad esempio, igroscopicità, velocità di dissoluzione, densità, punto di fusione)

Data la relazione tra la modificazione dei cristalli e il Temperature di fusione ed entalpieL'entalpia di fusione di una sostanza, nota anche come calore latente, è una misura dell'apporto di energia, tipicamente calore, necessario per convertire una sostanza dallo stato solido a quello liquido. Il punto di fusione di una sostanza è la temperatura alla quale essa cambia stato da solido (cristallino) a liquido (fusione isotropa).punto di fusione, la calorimetria differenziale a scansione (DSC) è ideale per discriminare tra le diverse forme polimorfiche.

Monotropia ed enantiotropia

Cambiando la temperatura, può accadere che le forme polimorfiche (o modificazioni) si trasformino l'una nell'altra. Se questa trasformazione avviene in una sola direzione, si parla di monotropia. Se invece la trasformazione è reversibile, si parla di enantiotropia. Queste trasformazioni di fase possono spesso essere studiate anche con la DSC.

La storia di Ritonavir - O perché è importante eseguire lo screening dei polimorfi

Le possibili gravi conseguenze di tale modifica sono illustrate in modo molto chiaro dall'esempio del ritonavir (sulla base delle fonti di letteratura da (2) a (4)). Il ritonavir (un farmaco antiretrovirale) è entrato nell'uso medico nel 1996 ed è stato originariamente venduto come una normale capsula da assumere per via orale. All'epoca, l'unica modifica esistente era quella che oggi viene chiamata forma I. Tuttavia, nel 1998 è comparsa un'altra modifica, la forma II, che presentava una solubilità peggiore e quindi un effetto terapeutico molto inferiore. Purtroppo, questa forma II era termodinamicamente più stabile e quindi anche tracce di forma II catalizzavano la trasformazione del principio attivo biologico dalla forma I alla forma II, con una biodisponibilità molto più bassa. Alla fine della storia, la formulazione in capsule dovette essere ritirata dal mercato. La soluzione è stata una nuova formulazione (compressa) che è stata approvata dalla FDA nel 2000. Ulteriori informazioni sul PolimorfismoIl polimorfismo è la capacità di un materiale solido di formare diverse strutture cristalline (sinonimi: forme, modificazioni).polimorfismo sono disponibili qui. Letteratura: (1) F. Bauer, Polymorphism - A Critical Consideration in Pharmaceutical Development, Manufacturing, and Stability, Journal of Validation Technology, 2008 (2) https://flexikon.doccheck.com/de/Polymorphie_(Chemie) (3) F. Bauer et al. (2001), "Ritonavir: An Extraordinary Example of Conformational Polymorphism". Pharmaceutical Research. 18 (6): 859-866 (4) https://en.wikipedia.org/wiki/Ritonavir