DSCによるパラセタモールの多形性モニタリング

パラセタモール（アセトアミノフェン）は、米国でもヨーロッパでも、痛みや発熱に最もよく使われる薬である。しかし、その物理化学的性質を考えると、頭痛を起こすほどの価値はありません。熱分析、特に示差走査熱量測定（DSC）が大いに役立ちます。

パラセタモールには3つの多形性があることが知られている[2]：

安定型I（単斜晶系）
準安定型II（斜方晶）および
不安定形態III

I形はII形よりも熱容量が小さい。120℃以下では、II型の方がI型よりも安定になる[3]。さらに、II型は結晶構造中に明確なすべり面を持つため、錠剤製造のための直接圧縮が容易となる可能性がある[4]。

パラセタモールの熱挙動

以下の例では、2.09mgのパラセタモールを、窒素雰囲気下、アルミニウム容器中で室温から200℃まで2回加熱した。その間の冷却ステップも10K/分で行った。^1回目の加熱ステップでは、吸熱（吸熱性）効果が見られ、外挿されたオンセット温度は169℃であった。これはフォームIの融点(6)とよく相関している。それに続く制御冷却ステップ（ここでは示していない）では、結晶化は起こらなかった。これは、パラセタモールが^2回目の加熱の開始時にはまだ非晶質であることを意味する。^2回目の加熱では、発熱（発熱性）効果（ピーク温度82℃）が最初に現れ、これは低温または事後結晶化プロセスに関連している。しかし、加熱が進むにつれて、対応する融解効果がより低い値にシフトするため、以前と同じ修飾が存在しないことが判明した。157℃の外挿オンセット温度は、形態IIに特徴的である[5]。したがって、準安定形態IIは結晶化後に形成された。

パラセタモールのDSC曲線。1回目の加熱（赤）と2回目の加熱（青）の効果を示し、融解と熱挙動を強調している。 — 図2：パラセタモールのDSC測定。描かれているのは、1回目の加熱（赤）と2回目の加熱（紺）のDSC曲線。

医薬品分野における熱分析の応用可能性については、こちらをご覧ください。文献[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.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, edited by R. Hilfiker and M. van Raumer, pp 435/436, Wiley-VCH, 2019