Determinació del diagrama Pressió-Temperatura de materials moleculars

Abstract

L’objectiu d’aquest treball és l’estudi del fenomen de polimorfisme, és a dir, la capacitat d’una substància d’existir en més d’una forma sòlida, així com de les relacions d’estabilitat de les fases existents. En el cas del dimorfisme (quan dues formes sòlides poden existir) es demostra que només hi ha quatre possibles relacions d’estabilitat entre fases, conegudes com els quatre casos de Bakhius-Roozeboom. Per a complir l’objectiu s’utilitza les tècniques d’anàlisi tèrmica. En primer lloc, la calorimetria diferencial a pressió normal, que permet realitzar un programa tèrmic que estudia i caracteritza les transicions termodinàmiques que pateixen els materials moleculars a pressió atmosfèrica. En segon lloc, l’anàlisi tèrmica diferencial en funció de la pressió, que permet caracteritzar termodinàmicament la molècula en un ampli rang de pressions. Amb aquesta última és possible la determinació del diagrama d’equilibri pressió-temperatura, i posteriorment el topològic, amb el que es poden determinar les relacions d’estabilitat entre fases. Els dos materials moleculars estudiats són el metacetamol i la nimesulide, els quals presenten dues possibles formes cristal·lines, és a dir, presenten dimorfisme. Pel cas del metacetamol, les relacions d’estabilitat varien en funció de la pressió; a pressions baixes només hi ha una forma estable en tot el rang de temperatures, mentre que a pressions més elevades els dos polimorfs tenen el seu propi domini d’estabilitat. En canvi, en la nimesulide, independentment de la pressió, només una forma sòlida és estable en tot el domini. La conclusió a la que s’ha arribat, també, és la importància que té el polimorfisme en compostos farmacèutics com els estudiats, ja que un canvi en la forma cristal·lina es tradueix en canvis de propietats molt importants en el compost que fan variar la seva biodisponibilitat. Per això és molt important invertir en aquest camp, per tal de conèixer exactament el comportament del material i ser capaços de formular de manera efectiva i segura.