Controle van het polymorfisme van paracetamol met behulp van DSC

Paracetamol (acetaminofen) is het meest gebruikte medicijn tegen pijn en koorts in zowel de Verenigde Staten als Europa. Het is echter niet de moeite waard om hoofdpijn te krijgen als je denkt aan de . Thermische analyse, en in het bijzonder differential scanning calorimetrie (DSC), is een grote hulp.

Van paracetamol is bekend dat het drie polymorfen heeft [2]:

Stabiele vorm I (monoklien)
Metastabiele vorm II (orthorhombisch) en
Instabiele vorm III

Vorm I heeft een lagere warmtecapaciteit dan vorm II. Beneden -120°C wordt de vorm II modificatie stabieler dan vorm I [3]. Bovendien bevat vorm II goed gedefinieerde glijvlakken in zijn kristalstructuur, wat directe compressie voor tabletproductie kan vergemakkelijken [4].

Thermisch gedrag van paracetamol

In het volgende voorbeeld werd 2,09 mg paracetamol tweemaal verhit van kamertemperatuur tot 200 °C in aluminium smeltkroezen en een stikstofatmosfeer. De koelstap ertussenin werd ook uitgevoerd met 10 K/min. In de^1e verhittingsstap is een EndothermEen monsterovergang of reactie is endotherm als er warmte nodig is voor de omzetting.endotherm effect zichtbaar met een geëxtrapoleerde aanvangstemperatuur van 169 °C. Dit komt goed overeen met het smeltpunt van vorm I (6). Tijdens de daaropvolgende gecontroleerde afkoelstap (hier niet getoond) vindt geen KristallisatieKristallisatie is het fysieke proces van verharding tijdens de vorming en groei van kristallen. Tijdens dit proces komt kristallisatiewarmte vrij.kristallisatie plaats. Dit betekent dat de paracetamol nog amorf is aan het begin van de^2e verhittingsstap. Bij de^2e verhitting treedt er eerst een ExothermEen monsterovergang of een reactie is exotherm als er warmte wordt opgewekt.exotherm effect op (met een piektemperatuur van 82°C) dat gerelateerd is aan een koud of postkristallisatieproces. Maar bij toenemende verhitting blijkt dat er niet dezelfde modificatie aanwezig is als voorheen, omdat het corresponderende smelteffect verschuift naar lagere waarden. De geëxtrapoleerde begintemperatuur van 157°C is karakteristiek voor vorm II [5]. De metastabiele vorm II werd dus gevormd tijdens Postkristallisatie (koude kristallisatie)De postkristallisatie van semikristallijne kunststoffen treedt voornamelijk op bij verhoogde temperaturen en een verhoogde moleculaire mobiliteit boven de glasovergang.postkristallisatie.

DSC-curven voor paracetamol met 1e (rood) en 2e verhitting (blauw) effecten, met nadruk op smelt- en thermisch gedrag. — Fig. 2: DSC-meting op paracetamol, afgebeeld zijn de DSC-curven van de 1e (rood) en de 2e verhitting (donkerblauw); de y-as schaling geldt voor beide curven; meetomstandigheden zie tekst

Meer informatie over de toepassingsmogelijkheden van thermische analyse op farmaceutisch gebied vindt u hier. Literatuur: [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. Anal. and Cal., 63; p 345 - 350 [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] PolymorfismePolymorfisme is het vermogen van een vast materiaal om verschillende kristallijne structuren te vormen (synoniemen: vormen, modificaties).Polymorfisme in de farmaceutische industrie, onder redactie van R. Hilfiker en M. van Raumer, pp 435/436, Wiley-VCH, 2019