16.07.2020 by Dr. Gabriele Kaiser
Övervakning av polymorfism hos paracetamol med hjälp av DSC
Paracetamol (acetaminofen) är det vanligaste läkemedlet mot smärta och feber i både USA och Europa. Det är dock inte värt att få huvudvärk när man tänker på dess fysikalisk-kemiska egenskaper. Termisk analys, och särskilt differentialskanningskalorimetri (DSC), är till stor hjälp.
Det är känt att paracetamol har tre polymorfa former [2]:
- Stabil form I (monoklin)
- Metastabil form II (orthorhombisk) och
- Instabil form III
Form I har lägre värmekapacitet än form II. Under -120°C blir form II-modifieringen mer stabil än form I [3]. Dessutom innehåller form II väldefinierade glidplan i sin kristallstruktur, vilket kan underlätta direkt komprimering för tablettproduktion [4].
Termiskt beteende hos paracetamol
I följande exempel upphettades 2,09 mg paracetamol två gånger från rumstemperatur till 200°C i aluminiumdeglar och en kväveatmosfär. Kylsteget däremellan utfördes också med 10 K/min. I detförsta uppvärmningssteget syns en endotermisk effekt med en extrapolerad starttemperatur på 169°C. Detta korrelerar väl med smältpunkten för form I (6). Under det efterföljande kontrollerade kylningssteget (visas inte här) sker ingen KristalliseringKristallisation är den fysiska processen av härdning under bildandet och tillväxten av kristaller. Under denna process frigörs kristallisationsvärme.kristallisering. Detta innebär att paracetamolen fortfarande är amorf vid början av detandra uppvärmningssteget. Under denandra uppvärmningen uppträder först en ExotermEn provövergång eller en reaktion är exoterm om värme genereras.exotermisk effekt (med en topptemperatur på 82°C) som är relaterad till en kall eller postkristallisationsprocess. Men med ökande uppvärmning visar det sig att det inte finns samma modifiering som tidigare eftersom motsvarande smälteffekt flyttas till lägre värden. Den extrapolerade starttemperaturen på 157°C är karakteristisk för form II [5]. Således bildades den metastabila formen II under postkristallisation.
Mer information om tillämpningsmöjligheter för termisk analys inom läkemedelsområdet finns här. Litteratur: [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), s 25 -29 [3] Sacchetti, Thermodynamic Analysis of DSC Data for Acetaminophen Polymorphs, J. Therm. Anal. and Cal., 63; s 345 - 350 [4] Kachrimanis, D. Braun, U. Griesser, Kvantitativ analys av paracetamolpolymorfer i pulverblandningar med FT-Raman-spektroskopi och PLS-regression, J Pharm Biomed Anal. 2007; 43; s 407 -412 [5] Polymorphism in the Pharmaceutical Industry, redigerad av R. Hilfiker och M. van Raumer, s 435/436, Wiley-VCH, 2019