Introducere
S-a constatat că temperaturile de Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). topire ale diferitelor solide, cum ar fi anumiți polimeri, acizi grași, Ionic lichide și compuși farmaceutici, sunt reduse substanțial în prezența dioxidului de carbon supercritic (scCO2) datorită solubilitățiiCO2 în topitură. Acest efect poate fi benefic pentru prelucrarea sau cristalizarea materialelor din topiturile lor, în special dacă acestea sunt sensibile termic. Sensibilitatea unui material la scăderea punctului de Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). topire în prezența scCO2 poate fi explorată prin utilizarea DSC la presiune ridicată (HP-DSC) pentru a măsura temperatura de Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). topire a materialului sub presiuni ridicate deCO2, chiar fără a se ajunge la condiții supercritice. În acest studiu, a fost investigat efectul presiunilor ridicate de dioxid de carbon asupra punctului de Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). topire al compusului farmaceutic piroxicam, un medicament antiinflamator nesteroidian (AINS). Au fost raportate patru forme cristaline anhidre (polimorfe) ale acestui compus [1]. Forma I disponibilă în comerț, cu o Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). temperatură de topire de cca. 201°C, este cea mai stabilă formă cristalină. S-a demonstrat că punctul de Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). topire al formei I scade substanțial în prezența scCO2 [1]. Deoarece piroxicamul se descompune la topire, scăderea punctului de topire al compusului ar putea fi benefică pentru creșterea altor forme cristaline (de exemplu, forma III) din topitură care sunt dificil de accesat prin CristalizareCristalizarea este procesul fizic de întărire în timpul formării și creșterii cristalelor. În timpul acestui proces, căldura de cristalizare este eliberată.cristalizare din soluții în solvenți organici.
Detalii experimentale
Piroxicamul (TCI America) a fost utilizat așa cum a fost primit. Măsurătorile DSC au fost efectuate cu NETZSCH DSC 204 HP Phoenix® pe probe de 4-6 mg în creuzete de aluminiu deschise de 25 μL. Probele au fost încălzite la 10 K/min sub un flux de N2 sauCO2 cu presiuni cuprinse între 1 și 40 bar la un debit de 100 mL/min sau sub o atmosferă statică deCO2 pentru obținerea unor presiuni de >55 bar. A fost utilizat un standard de indiu pentru a verifica calibrarea la temperatură a instrumentului, care nu a variat sub diferite atmosfere și presiuni.
Rezultate
Figura 1 prezintă tranzițiile de topire în curbele DSC ale piroxicamului forma I la presiuneaCO2 ambiantă și la presiunileCO2 de 40 bar și 63 bar. În timp ce măsurătorile la presiunea ambiantă și la 40 bar au fost efectuate sub un flux dinamic deCO2, măsurarea la 63 bar a fost efectuată sub o atmosferă statică deCO2 într-un sistem închis. Presiunea maximă de 55 bar din rezervorul deCO2 a fost admisă în HP-DSC la temperatura ambiantă, iar sistemul a fost închis astfel încât presiunea să crească odată cu încălzirea, atingând 63 bar la începutul topirii probei. Temperatura extrapolată de debut a vârfului de topire a piroxicamului de 201,3 °C la presiunea ambiantă este în concordanță cu valoarea din literatura de specialitate1. Debutul topirii a fost redus cu aproximativ 5,5 K la 196°C sub 40 barCO2. Acesta a scăzut cu încă 2,5 K la o presiune aCO2 de 63 bar.
Pentru a verifica dacă efectul de scădere a punctului de topire asupra piroxicamului prin creșterea presiuniiCO2 a fost specificCO2, a fost examinat efectul creșterii presiunii N2 asupra comportamentului de topire a compusului. Figura 2 prezintă vârfurile de topire ale piroxicamului sub N2 la presiunea ambiantă, 10 bar și 40 bar. Spre deosebire de efectul de scădere a punctului de topire al creșterii presiuniiCO2, creșterea presiunii N2 a determinat o ușoară creștere a punctului de topire al piroxicamului, în concordanță cu comportamentul majorității materialelor, care suferă o expansiune atunci când trec de la solide la lichide.
Rezumat
Măsurătorile HP-DSC au arătat că piroxicamul suferă o scădere a punctului de topire de aproximativ 8 K în prezența unei atmosfere deCO2 de 63 bar în comparație cu situația la presiunea ambiantă. Acest studiu a demonstrat utilitatea măsurătorilor HP-DSC pentru depistarea potențialelor scăderi ale punctului de topire ale solidelor în scCO2, chiar și atunci când presiunile sunt inferioare celor necesare pentru atingerea fazei supercritice.