DSCによる多形性の研究

「Diamonds are a girl´s best friend（ダイヤモンドは女の子の親友）」は、マリリン・モンローが出演した映画『Gentlemen Prefer Blondes（紳士は金髪がお好き）』に遡る有名なミュージカルや映画の主題歌で、ダイヤモンドの貴重さを歌っている。化学元素が同じ相の中で異なる形で、つまり異なる構造変化を起こして存在する現象を同素体と呼ぶ。化学化合物のより一般的な用語は多形性である。これは、固体物質が複数の形態や結晶構造で存在する能力を意味する。結晶形態に直接関係するのは、以下のような多くの材料特性である（1）。

• 安定性（保存可能期間、溶液からの析出など）
• 溶解度および生物学的利用能
• 機械的挙動（錠剤の圧縮など）または
• 物理化学的特性（吸湿性、溶解速度、密度、融点など）

結晶化と融点の関係から、示差走査熱量測定（DSC）は異なる多形性を識別するのに理想的である。

モノトロピーとエナンチオトロピー

温度を変えることで、多形性（または修飾）が互いに変換されることがある。この変換が一方向にのみ起こる場合、モノトロピーと呼ぶ。しかし、この変換が可逆的に起こる場合は、エナンチオトロピーと呼ばれる。このような相変態は、しばしばDSCでも調べることができる。

リトナビルの物語-多形性スクリーニングが重要な理由

このような変更によって起こりうる深刻な結果は、リトナビルの例が如実に示している（文献資料(2)〜(4)に基づく）。リトナビル（抗レトロウイルス薬）は1996年に医療用に使用されるようになり、当初は経口摂取用の普通のカプセルとして販売されていた。当時は、現在I型と呼ばれている改良型しか存在しなかったが、1998年に、溶解性が悪く治療効果が大幅に低下したII型が登場した。残念なことに、このII型は熱力学的に安定であったため、微量のII型が触媒となって、生物学的活性がI型からII型へと変化し、バイオアベイラビリティが大幅に低下した。結局、このカプセル製剤は市場から撤退せざるを得なかった。その解決策は、2000年にFDAの認可を得た改良型製剤（錠剤）であった。多形性についての詳しい情報はこちらをご覧ください。文献： (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