DSC로 다형성 연구하기

화학적 관점에서 보면 다이아몬드는 탄소로 이루어진 물질일 뿐입니다. 화학 원소가 같은 상 내에서 다른 형태, 즉 다른 구조적 변형으로 나타날 수 있는 현상을 동소성이라고 합니다. 결정 변형과 융점 사이의 관계로 인해 시차 주사 열량 측정법(DSC)은 다양한 다형성 형태를 구별하는 데 이상적입니다. 화합물에 대한 보다 일반적인 용어는 다형성입니다.

"다이아몬드는 소녀의 가장 친한 친구"라는 유명한 뮤지컬과 영화 노래(마릴린 먼로가 출연한 영화 "신사는 금발을 선호해"에서 유래)는 다이아몬드의 소중함을 강조하지만, 화학적인 관점에서 보면 다이아몬드는 탄소로 이루어진 물질에 불과합니다. 화학 원소가 같은 상 내에서 다른 형태, 즉 다른 구조적 변형으로 나타날 수 있는 현상을 동소성이라고 합니다. 화합물에 대한 보다 일반적인 용어는 다형성입니다. 이는 고체 물질이 하나 이상의 형태 또는 결정 구조로 존재할 수 있는 능력을 의미합니다. 결정 형태와 직접적으로 관련된 물질의 특성은 다음과 같은 여러 가지입니다

안정성(예: 유통 기한, 용액으로부터의 침전)
용해도 및 생체 이용률
기계적 거동(예: 정제 압축) 또는
물리화학적 특성(예: 흡습성, 용해 속도, 밀도, 융점)

결정 변형과 융점 사이의 관계로 인해 시차 주사 열량 측정법(DSC) 은 다양한 다형성 형태를 구별하는 데 이상적입니다.

모노트로피와 엔안티트로피

온도가 변하면 다형성 형태(또는 변형)가 서로 다른 형태로 변환될 수 있습니다. 이러한 변형이 한 방향으로만 일어나는 경우를 단방성이라고 합니다. 그러나 변환이 가역적으로 일어나는 경우에는 이방성이라고 합니다. 이러한 위상 변환은 종종 DSC로도 조사할 수 있습니다.

리토나비르 이야기 - 다형성 검사를 수행하는 것이 중요한 이유

이러한 변경으로 인해 발생할 수 있는 심각한 결과는 리토나비르의 예를 매우 생생하게 보여줍니다(문헌 출처 (2)~(4)에 근거). 리토나비르(항레트로바이러스제)는 1996년에 의료용으로 사용되기 시작했으며 원래는 경구 섭취용 일반 캡슐로 판매되었습니다. 하지만 1998년 용해도가 낮아 치료 효과가 훨씬 낮은 또 다른 변형 형태인 II형이 등장했습니다. 안타깝게도 이 형태 II는 열역학적으로 더 안정적이었기 때문에 미량의 형태 II도 생체 이용률이 훨씬 낮은 형태 I의 생물학적 활성에서 형태 II로 전환하는 것을 촉매로 작용했습니다. 결국 이 캡슐 제형은 시장에서 철수해야 했습니다. 해결책은 2000년에 FDA의 승인을 받은 수정된 제형(정제)이었습니다. 다형성에 대한 자세한 정보는 여기에서 확인할 수 있습니다. 문헌: (1) F. 바우어, 다형성 - 의약품 개발, 제조 및 안정성에서 중요한 고려사항, 검증 기술 저널, 2008 (2) https://flexikon.doccheck.com/de/Polymorphie_(Chemie) (3) F. 바우어 외(2001), "Ritonavir: 형태 다형성의 특별한 예". 제약 연구. 18 (6): 859-866 (4) https://en.wikipedia.org/wiki/Ritonavir