Studiul polimorfismului cu ajutorul DSC

"Diamonds are a girl´s best friend" (Diamantele sunt cele mai bune prietene ale unei fete) este un cântec muzical și cinematografic celebru (care își are originea în filmul "Gentlemen Prefer Blondes" cu Marilyn Monroe) care vizează prețiozitatea diamantelor - deși, din punct de vedere chimic, diamantele sunt făcute doar din carbon. Fenomenul conform căruia elementele chimice pot apărea în diferite forme în cadrul aceleiași faze, adică în diferite modificări structurale, se numește alotropie. Un termen mai general pentru compușii chimici este polimorfismul. Acesta înseamnă capacitatea unui material solid de a exista în mai mult de o formă sau structură cristalină. În legătură directă cu forma cristalină se află o multitudine de proprietăți ale materialului, cum ar fi (1)

• Stabilitatea (de exemplu, termenul de valabilitate, precipitarea din soluție)
• Solubilitatea și biodisponibilitatea
• Comportamentul mecanic (de exemplu, pentru comprimarea comprimatelor) sau
• Caracteristicile fizico-chimice (de exemplu, higroscopicitatea, viteza de dizolvare, densitatea, punctul de topire)

Datorită relației dintre modificarea cristalină și 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, calorimetria diferențială de scanare (DSC) este ideală pentru a discrimina între diferitele forme polimorfe.

Monotropie și enantiotropie

Prin schimbarea temperaturii, se poate întâmpla ca formele polimorfe (sau modificările) să se transforme una în alta. Dacă această transformare are loc într-o singură direcție, vorbim de monotropie. Cu toate acestea, dacă transformarea este reversibilă, termenul este enantiotropie. Astfel de transformări de fază pot fi adesea investigate și prin DSC.

Povestea Ritonavir - sau de ce este important să efectuăm screeningul polimorf

Posibilele consecințe grave ale unei astfel de modificări sunt ilustrate foarte clar de exemplul ritonavirului (pe baza surselor bibliografice (2)-(4)). Ritonavirul (un medicament antiretroviral) a intrat în uz medical în 1996 și a fost vândut inițial ca o capsulă obișnuită pentru administrare orală. La acel moment, singura modificare existentă era cea care se numește în prezent forma I. Cu toate acestea, în 1998, a apărut o altă modificare, forma II, care prezenta o solubilitate mai slabă și, prin urmare, avea un efect terapeutic mult mai scăzut. Din păcate, această formă II era mai stabilă din punct de vedere termodinamic și, astfel, chiar și urmele de formă II catalizau transformarea substanței biologic active din I în forma II, cu o biodisponibilitate mult mai scăzută. Concluzia a fost că formularea în capsule a trebuit să fie retrasă de pe piață. Soluția a fost o formulare revizuită (comprimat) care a obținut aprobarea FDA în 2000. Mai multe informații despre PolimorfismPolimorfismul este capacitatea unui material solid de a forma structuri cristaline diferite (sinonime: forme, modificări).polimorfism pot fi găsite aici. Literatură: (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". Cercetare farmaceutică. 18 (6): 859-866 (4) https://en.wikipedia.org/wiki/Ritonavir