Polymorfisme bestuderen met behulp van DSC

"Diamonds are a girl's best friend" is een beroemd musical- en filmlied (dat teruggaat tot de film "Gentlemen Prefer Blondes" met Marilyn Monroe) dat zich richt op de kostbaarheid van diamanten - hoewel diamanten vanuit chemisch oogpunt gewoon gemaakt zijn van koolstof. Het fenomeen dat chemische elementen in verschillende vormen kunnen voorkomen binnen dezelfde fase, d.w.z. in verschillende structurele modificaties, wordt allotropie genoemd. Een meer algemene term voor chemische verbindingen is PolymorfismePolymorfisme is het vermogen van een vast materiaal om verschillende kristallijne structuren te vormen (synoniemen: vormen, modificaties).polymorfisme. Het betekent het vermogen van een vast materiaal om in meer dan één vorm of kristalstructuur te bestaan. Direct gerelateerd aan de kristalvorm is een veelheid aan materiaaleigenschappen zoals (1)

• Stabiliteit (bv. houdbaarheid, neerslaan uit oplossing)
• Oplosbaarheid en biologische beschikbaarheid
• Mechanisch gedrag (bijv. voor het comprimeren van tabletten) of
• Fysisch-chemische eigenschappen (bv. hygroscopiciteit, oplossnelheid, DichtheidDe massadichtheid wordt gedefinieerd als de verhouding tussen massa en volume. dichtheid, smeltpunt)

Vanwege de relatie tussen kristalmodificatie en Smelttemperaturen en -getallenDe enthalpie van fusie van een stof, ook wel latente warmte genoemd, is een maat voor de energie-input, meestal warmte, die nodig is om een stof om te zetten van vaste naar vloeibare toestand. Het smeltpunt van een stof is de temperatuur waarbij de toestand verandert van vast (kristallijn) naar vloeibaar (isotroop smeltpunt).smeltpunt is differential scanning calorimetrie (DSC) bij uitstek geschikt om onderscheid te maken tussen verschillende polymorfe vormen.

Monotropie en enantiotropie

Door de temperatuur te veranderen, kan het gebeuren dat polymorfe vormen (of modificaties) in elkaar worden omgezet. Als deze omzetting slechts in één richting gebeurt, spreken we van monotropie. Als de transformatie echter reversibel is, spreken we van enantiotropie. Dergelijke fasetransformaties kunnen vaak ook met DSC worden onderzocht.

Het Ritonavir-verhaal - of waarom het belangrijk is om polymorfscreening uit te voeren

Het voorbeeld van ritonavir laat heel duidelijk zien wat de ernstige gevolgen kunnen zijn van een dergelijke verandering (gebaseerd op de literatuurbronnen (2) tot (4)). Ritonavir (een antiretroviraal geneesmiddel) kwam in 1996 in medisch gebruik en werd oorspronkelijk verkocht als een gewone capsule voor orale inname. In 1998 verscheen er echter een andere modificatie, vorm II, die slechter oplosbaar was en daarom een veel lagere therapeutische werking had. Helaas was deze vorm II thermodynamisch stabieler en dus katalyseerden zelfs sporen van vorm II de transformatie van de biologisch actieve vorm I in vorm II met een veel lagere biologische beschikbaarheid. Het einde van het verhaal was dat de capsuleformulering van de markt moest worden gehaald. De oplossing was een herziene formulering (tablet) die in 2000 werd goedgekeurd door de FDA. Meer informatie over PolymorfismePolymorfisme is het vermogen van een vast materiaal om verschillende kristallijne structuren te vormen (synoniemen: vormen, modificaties).polymorfisme is hier te vinden. Literatuur: (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". Farmaceutisch Onderzoek. 18 (6): 859-866 (4) https://en.wikipedia.org/wiki/Ritonavir