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Abstrakt

Pharmaceutica 2016-Konferenz: Physikochemische Charakterisierung kristalliner supramolekularer Systeme mit etablierten Arzneimitteln und neuen Arzneimittelkandidaten – Mino R. Caira – Universität Kapstadt

Mino R. Caira

Abstrakt

Kristalline supramolekulare Systeme, die Arzneimittelmoleküle enthalten, wie z. B. Arzneimittelsolvate, Co-Atome und Wirkstoffverbindungen, erfreuen sich zunehmender Aufmerksamkeit, da sie neue Mehrkomponentensysteme darstellen, deren pharmazeutisch verwendbare Eigenschaften (wie z. B. Flüssigkeitslöslichkeit, Haltbarkeit, Fälligkeit) möglicherweise deutlich besser sind als die der unbehandelten Arzneimittel. Im Fall etablierter Arzneimittel könnte sich dies in einer längeren Patentlaufzeit niederschlagen, während bei neuen Arzneimittelkandidaten ein frühzeitiges Eingreifen bei der Herstellung solcher „supramolekularen Derivate“ die Auswahl der vielversprechendsten Kandidaten für die weitere Entwicklung erleichtern könnte. Die physikochemischen Beschreibungen dieser Mehrkomponentensysteme zur Ermittlung ihrer stöchiometrischen Zusammensetzung, thermodynamischen Stabilität und Hilfseigenschaften auf molekularer Ebene sind von grundlegender Bedeutung, können jedoch häufig größere Herausforderungen mit sich bringen als bei der Behandlung von Einkomponentensystemen (z. B. polymorph reinen Arzneimitteln). Solche Schwierigkeiten können mit eingeschlossenen löslichen Substanzen (z. B. Inhaltsstoffschwankungen und chemische Probleme) und mit Schwierigkeiten bei der spezifischen Anwendung des Konzepts heteromolekularer Verbindungen (z. B. Erkennung von Co-Edelsteinen und Salzen) zusammenhängen. Pharmazeutische Wirkstoffe (APIs) können in einer Vielzahl unterschiedlicher fester Strukturen vorliegen, darunter Polymorphe, Solvate, Hydrate, Salze, Co-Edelsteine ​​und neblige Feststoffe. Jede Struktur weist einzigartige physikochemischen Eigenschaften auf, die die Bioverfügbarkeit, Herstellbarkeit, Reinigung, Zuverlässigkeit und andere Wirksamkeitsmerkmale der Medikamente erheblich beeinflussen können.

Strong structure revelation and configuration relies upon the idea of the atom of intrigue and sort of physical property challenges looked in its turn of events. The favored strong structure is commonly the thermodynamically most stable crystalline type of the compound. Notwithstanding, the steady gem type of the parent compound may show insufficient solvency or disintegration rate bringing about poor oral retention, especially for water-insoluble mixes. For this situation, elective strong structures might be examined. For ionizable mixes, planning of salt structures utilizing pharmaceutically worthy acids and bases is a typical system to improve bioavailability. Like the parent compound, pharmaceutical salts may exist in a few polymorphic, solvated and additionally hydrated structures. Precious stone building is

commonly viewed as the structure and development of crystalline atomic solids with the point of affecting material properties. A chief instrument is the hydrogen bond, which is liable for most of coordinated intermolecular associations in sub-atomic solids. Co-gems are multi-part precious stones dependent on hydrogen holding cooperations without the exchange of hydrogen particles to frame salts; this is a significant component, since Bronsted corrosive base science isn't a necessity for the arrangement of a co-gem. Co-crystallization is an appearance of guided self-get together of various segments. Co-precious stones have been portrayed of different natural substances throughout the years and given different names, for example, expansion mixes atomic edifices and heteromolecular co-gems. Notwithstanding naming show, the fundamental importance is that of a multi-part precious stone where no covalent synthetic change of the constituents happens because of the gem development. Pharmaceutical co-precious stones can be characterized as crystalline materials included an API and at least one of a kind co-gem formers, which are solids at room temperature. Co-precious stones can be developed through a few sorts of collaboration, including hydrogen holding, p stacking, and vander Waals powers. Solvates and hydrates of the API are not viewed as cocrystals by this definition. In any case, co-gems may incorporate at least one dissolvable/water atoms in the gem cross section. Co-precious stones frequently depend on hydrogenbonded gatherings between nonpartisan particles of API and other segment. For nonionizable mixes co-precious stones upgrade pharmaceutical properties by alteration of synthetic soundness, dampness take-up, mechanical conduct, solvency, disintegration rate and bioavailability.

A relationship can be attracted to salt determination in which pKa contentions are utilized to choose corrosive base matches that can be changed over to salt mixes. Science shows that a pKa contrast of in any event two units (between a corrosive and a base) is required to shape a salt that is steady in water. It is likewise essential to recollect that salt development is commonly aimed at a solitary acidic and fundamental utilitarian gathering. Interestingly co-precious stones can at the same time address various useful gatherings in a solitary medication particle. Furthermore space isn't restricted to twofold mixes (corrosive base sets) since tertiary and quaternary co-precious stones are reasonable one. One intriguing thing was seen that co-precious stones give an incredible way to tailor the ideal solvency and disintegration pH reliance of APIs, in any event, when the API is a non-ionizable particle.

The degree of polymorphism of pharmaceutical is restricted to the bunch of the diverse gem structures. Essential distinction among solvates and co-gems is the physical condition of the individual segments. On the off chance that one part is fluid at room temperature, at that point the precious stones are assigned solvates, though on the off chance that the two segments are solids at room temperature, at that point the gems are assigned as co-gems. Solvates are ordinary since they happen as a fortunate consequence of crystallization from arrangement and can possibly improve tranquilize disintegration rate, as appeared for the solvated types of spironolactone. Solvated precious stones anyway are frequently precarious, prompting desolvation during capacity and such dissolvable misfortune may prompt the nebulous stage solidifying into less solvent structures. Dissolvable levels in solvated precious stones are likewise frequently at fixations that are not worthy to administrative specialists and which may likewise have toxicological outcomes. Co-gems, be that as it may, will in general be a result of increasingly reasonable plan and are progressively steady, especially as the co-taking shape specialists are solids at room temperature. Similarly as with other crystalline frameworks, polymorphic co-precious stones are normal. At any rate 20 have been accounted for to date, including caffeine and glutaric corrosive polymorphic co-gems while co-precious stones are characterized by a solitary stage (miscible) multi-part framework in the crystalline state, in the formless state they have been alluded to as atomic scatterings with cooperations between the segments recognizing them from strong scatterings.

Co-Edelsteine ​​werden nicht als feste Streuungen eingestuft; dennoch können feste Streuungen auftreten, wenn versucht wird, Co-Edelsteine ​​aus einer Anordnung herzustellen. Der gebräuchliche Begriff feste Streuungen bezieht sich auf die Streuung einer oder mehrerer aktiver Zutaten in einem ungebundenen Träger in einem festen Zustand, der häufig durch das Auflösungsverfahren (Kombinationsmethode), die lösliche Methode oder die kombinierte lösliche Methode hergestellt wird. Die Methode der festen Streuung zur Verringerung der Molekülgröße und damit zur Erhöhung der Zerfallsrate und Aufnahme von Medikamenten wurde erstmals 1961 erkannt. Bei der Herstellung fester Streuungen wurden Medikamente, die eine schlechte Fähigkeit zur Bildung des festen Zustands aufweisen und eine ausgeprägte Neigung zur Bildung zeigen, üblicherweise durch absichtliche Verhinderung der Kristallisation unscharf gemacht.

Spätere zusätzliche Verfahren umfassten beispielsweise die schnelle Ausfällung durch Gefriertrocknung und Tauchtrocknung sowie die Verwendung von überkritischen Flüssigkeiten, häufig in Sichtweite von natürlich undefinierten hydrophilen Polymeren, und auch die Verwendung von Verfahren wie der Flüssigkeitsextraktion. Diese Einführung konzentriert sich auf die Verwendung von Wärmeanalyse- und Röntgenbeugungstechniken an Pulvern und einzelnen Edelsteinen als Hauptverfahren zur Lösung dieser Probleme. Ihre Anwendung auf supramolekulare Systeme, beispielsweise Co-Edelsteine ​​von aktiven pharmazeutischen Inhaltsstoffen und Cyclodextrin-Kontrollstrukturen von bioaktiven Molekülen, wird erläutert. Eng damit verbundene Punkte, die hervorgehoben werden, sind das allgemeine Auftreten von Edelsteinpolymorphismus für die betreffenden Systeme und die Grenzen der Anwendbarkeit von Pulver-Röntgenbeugung beim Nachweis von Phasenidentifikation.

Biographie

Mino Caira leitet seit 2005 das Zentrum für supramolekulare Chemieforschung an der Universität von Kapstadt (UCT). Er ging 2014 als Professor für physikalische Chemie in den Ruhestand und wurde anschließend zum Senior Scholar im Fachbereich Chemie der UCT ernannt. Sein Fachgebiet ist die Festkörperchemie von Arzneimittelpolymorphen und neuartigen Mehrkomponentensystemen mit aktiven pharmazeutischen Inhaltsstoffen. Er hat über 300 Artikel in internationalen Zeitschriften veröffentlicht und ist seit 2009 Mitglied des Redaktionsbeirats des Journal of Pharmaceutical Sciences.