Undersökning av polymorfism med hjälp av DSC

"Diamonds are a girl´s best friend" är en känd musikal- och filmsång (som går tillbaka till filmen "Gentlemen Prefer Blondes" med Marilyn Monroe) som syftar på diamanters dyrbarhet - trots att diamanter ur kemisk synvinkel bara består av kol. Fenomenet att kemiska element kan förekomma i olika former inom samma fas, dvs. i olika strukturella modifieringar, kallas allotropi. En mer allmän term för kemiska föreningar är PolymorfismPolymorfism är förmågan hos ett fast material att bilda olika kristallina strukturer (synonymer: former, modifieringar).polymorfism. Det innebär att ett fast material kan existera i mer än en form eller kristallstruktur. Direkt relaterade till den kristallina formen är en mängd materialegenskaper såsom (1)

• Stabilitet (t.ex. hållbarhetstid, utfällning från lösning)
• Löslighet och biotillgänglighet
• Mekaniskt beteende (t.ex. för tablettkompression) eller
• Fysikalisk-kemiska egenskaper (t.ex. hygroskopicitet, upplösningshastighet, TäthetMassdensiteten definieras som förhållandet mellan massa och volym. densitet, smältpunkt)

På grund av förhållandet mellan kristallmodifiering och Smälttemperaturer och entalpierEtt ämnes smältningsenthalpi, även kallad latent värme, är ett mått på den energitillförsel, vanligtvis värme, som krävs för att omvandla ett ämne från fast till flytande tillstånd. Ett ämnes smältpunkt är den temperatur vid vilken det ändrar tillstånd från fast (kristallin) till flytande (isotropisk smälta).smältpunkt är differential scanning calorimetry (DSC) idealisk för att skilja mellan olika polymorfa former.

Monotropi och enantiotropi

Genom att ändra temperaturen kan det hända att polymorfa former (eller modifieringar) omvandlas till varandra. Om denna omvandling endast sker i en riktning talar vi om monotropi. Om omvandlingen däremot är reversibel talar man om enantiotropi. Sådana fasomvandlingar kan ofta också undersökas med DSC.

Historien om Ritonavir - eller varför det är viktigt att utföra polymorf-screening

De eventuella allvarliga konsekvenserna av en sådan ändring framgår mycket tydligt av exemplet med ritonavir (baserat på litteraturkällorna (2) till (4)). Ritonavir (ett antiretroviralt läkemedel) började användas för medicinskt bruk 1996 och såldes ursprungligen som en vanlig kapsel för oralt intag. Vid den tidpunkten var den enda existerande modifieringen den som numera kallas form I. År 1998 dök emellertid en annan modifiering upp, form II, som uppvisade sämre löslighet och därför hade mycket lägre terapeutisk effekt. Tyvärr var denna form II termodynamiskt mer stabil, vilket innebar att även spår av form II katalyserade omvandlingen av den biologiskt aktiva substansen från form I till form II med mycket lägre biotillgänglighet. Slutet på historien blev att kapselformuleringen måste dras tillbaka från marknaden. Lösningen blev en reviderad formulering (tablett) som godkändes av FDA år 2000. Mer information om PolymorfismPolymorfism är förmågan hos ett fast material att bilda olika kristallina strukturer (synonymer: former, modifieringar).polymorfism finns här. Litteratur: (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". Farmaceutisk forskning. 18 (6): 859-866 (4) https://en.wikipedia.org/wiki/Ritonavir