Gyógyszervegyületek szilárdfázisú analízise: Polimorfia vizsgálati módszerek a gyógyszeriparban. Tézisfüzet

Hasonló dokumentumok
Per Form Hungária Kft Budapest, Ungvár u. 43 Felnőttképz. nyilv. szám:

Integrált-flow technológia Innovatív gyógyszerek

A derivált arány és a polár minsít rendszer kiértékelése adatelemzési szempontból gyógyszeripari tabletták transzmittancia adatainak felhasználásával

TÖBBKOMPONENS RENDSZEREK FÁZISEGYENSÚLYAI IV.

Zárójelentés. Célul tűztük ki a szilárd adalékanyagok (ható és segédanyagok) hatásának vizsgálatát mind a

Kvantitatív Makyoh-topográfia , T

Hogyan lesznek új gyógyszereink? Bevezetés a gyógyszerkutatásba

10. előadás Kőzettani bevezetés

Axiomatikus felépítés az axiómák megalapozottságát a felépített elmélet teljesítképessége igazolja majd!

Mikrohullámú abszorbensek vizsgálata 4. félév

PhD DISSZERTÁCIÓ TÉZISEI

JASCO FTIR KIEGÉSZÍTŐK - NE CSAK MÉRJ, LÁSS IS!

Pszichometria Szemináriumi dolgozat

Élelmiszer-hamisítás kimutatásának lehetősége NIR spektroszkópia segítségével

EGYIRÁNYBAN ER SÍTETT KOMPOZIT RUDAK HAJLÍTÓ KARAKTERISZTIKÁJÁNAK ÉS TÖNKREMENETELI FOLYAMATÁNAK ELEMZÉSE

Spektroszkópiai módszerek és ezek más módszerrel kombinált változatainak alkalmazása a műanyagiparban

Veszprémi Egyetem, Vegyészmérnöki Intézet K o o p e r á c i ó s K u t a t á s i K ö z p o n t 8200 Veszprém, Egyetem u. 10., Tel.

ATOMEMISSZIÓS SPEKTROSZKÓPIA

Köpenyfluidzárványok kutatása mikro- és nanométeres léptékben

TÖBBKOMPONENS RENDSZEREK FÁZISEGYENSÚLYAI II. Ismerjük fel, hogy többkomponens fázisegyensúlyokban a folyadék fázisnak kitüntetett szerepe van!

FENNTARTHATÓ FÖLDHASZNÁLATI STRATÉGIA KIALAKÍTÁSA MAGYARORSZÁGON

Al-Mg-Si háromalkotós egyensúlyi fázisdiagram közelítő számítása

Gamma-röntgen spektrométer és eljárás kifejlesztése anyagok elemi összetétele és izotópszelektív radioaktivitása egyidejű elemzésére

ABSZORPCIÓS SPEKTROFOTOMETRIA AZ INFRAVÖRÖS SZÍNKÉPTARTOMÁNYBAN

A diffúz reflektancia spektroszkópia (DRS) módszerének alkalmazhatósága talajok ásványos fázisának rutinvizsgálatában

A TRUMPF Hungary Kft. szerszámgépek és lézertechnika területére érvényes Általános Szállítási és Szolgáltatási Feltételei

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar Szervetlen és Analitikai Kémia Tanszék

Mobil Kommunikációs Kutatás-fejlesztési és Innovációs Centrum létrehozása. (Mobil 2004) Pályázati felhívás

A pedagógiai kutatás metodológiai alapjai. Dr. Nyéki Lajos 2015

Polimerek fizikai, mechanikai, termikus tulajdonságai

Nemzetközi számvitel. 12. Előadás. IAS 8 Számviteli politika, a számviteli becslések változásai és hibák. Dr. Pál Tibor

Energia. Energia: munkavégző, vagy hőközlő képesség. Kinetikus energia: a mozgási energia

ÉLVEZETI SZEREK ELEMZÉSE KÖRNYEZETI VIZEKBEN FOLYADÉK ÉS GÁZKROMATOGRÁFIA TÖMEGSPEKTROMETRIA FELHASZNÁLÁSÁVAL

Pedagógus továbbképzések. a Bakonyi Szakképzés szervezési Társulás. intézményeiben

ÁHT azonosító: a költségvetési szerv egyedi azonosító száma [3/1997. (II. 7.) PM rend.]

A szabadalmi konfliktuskezelés gyakorlatáról

Valószínűsítés ideiglenes intézkedési eljárás során, avagy: szakember számára hiába kézenfekvő

A műanyag csomagolóanyagok nem szándékosan hozzáadott összetevőinek kioldódásvizsgálata

Az elállítási körülmények hatása nanoporokból szinterelt fémek mikroszerkezetére és mechanikai tulajdonságaira

Milyen magisztrális gyógyszerkészítésnek lehet helye a XXI. században?

Nagy hidrosztatikai nyomással végzett kezelés okozta változás vizsgálata darált húsban, közeli infravörös reflexiós spektroszkópiával

MedInProt Szinergia IV. program. Szerkezetvizsgáló módszer a rendezetlen fehérjék szerkezetének és kölcsönhatásainak jellemzésére

KÉMIAILAG ELLENÁLLÓ ZOMÁNCOK

HULLÁMPAPÍRLEMEZHEZ HASZNÁLT ALAPPAPÍROK TÍPUSÁNAK AZONOSÍTÁSA KÉMIAI ANALITIKAI MÓDSZERREL. Előadó: Tóth Barnabás és Kalász Ádám

Mesterséges és természetes ellenanyagokon alapuló analitikai módszerek antiepileptikumok meghatározására

A KÉPZÉSI TERV FELÉPÍTÉSE

Tóth I. János: Kutatók és oktatók Az oktatók hátrányáról

VIKKK III: firány: Korszer technológia rendszerek fejlesztése, se, optimalizálása

FEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI

Klórbenzol lebontásának vizsgálata termikus rádiófrekvenciás plazmában

A MENTÁLIS CSAPDÁK NEM ÖRDÖGTŐL VALÓK, DE VESZÉLYESEK

Miskolci Egyetem GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR. Osztályozási fák, durva halmazok és alkalmazásaik. PhD értekezés

Iskolai kísérletek. Vegyipar. 8 hasznos tanács az olvadáspont meghatározásához. Ismerje meg a természettudomány törvényeit élőben Tanuljon könnyedén

BÜCHI NIRFLEX N-500. Polarizációs FT-NIR Spektrométer

[S] v' [I] [1] Kompetitív gátlás

Polimerek alkalmazástechnikája BMEGEPTAGA4

FAMOTIDIN EGY ELJÁRÁS NYOMÁBAN

Zalaegerszegi Intézet 8900 Zalaegerszeg, Gasparich u. 18/a, Pf. 67. Telefonközpont: (06-92) Fax: (06-92)

1 kép: Alapzománcozott gázkonvektor hcserélje használat után

Jelen ajánlás címzettjei azok a hitelintézetek, amelyek függő kiemelt közvetítő igénybevételével kívánnak zálogkölcsönt nyújtani.

Tollazati színek mikroszerkezeti háttere szubmikroszkópos megközelítés

A pedagógia mint tudomány. Dr. Nyéki Lajos 2015

PhD kutatási téma adatlap

(BME DHSZ 25 (4) pont, a BME Szenátusa által június 24.-én elfogadva).

MTA AKI Kíváncsi Kémikus Kutatótábor Kétdimenziós kémia. Balogh Ádám Pósa Szonja Polett. Témavezetők: Klébert Szilvia Mohai Miklós

Nemlineáris és femtoszekundumos optika Szakmai záróbeszámoló OTKA K 47078

ADALÉKOK A DUNA HAJÓZÁSI CÉLÚ FEJLESZTÉSÉVEL

Módszer fejlesztése forró részecskék azonosítására és lokalizálására biztosítéki részecske-analízis céljára

Környezet nehézfém-szennyezésének mérése és terjedésének nyomon követése

Gyógyszerhatóanyagok újfajta kristályosítása PAT technológia alkalmazásával

& Többkomponens gyógyszerkészítmények vizsgálata UV spektroszkópiával

Geoelektromos tomográfia alkalmazása a kőbányászatban

SZENT ISTVÁN EGYETEM

A TÁRSADALMILAG FELELŐS FOGYASZTÓI MAGATARTÁS JELLEMZŐINEK VIZSGÁLATA

Veszprémi Egyetem, Ásványolaj- és Széntechnológiai Tanszék

A REGIONÁLIS INNOVÁCIÓS RENDSZEREK FEJLESZTÉSI

A MAGYAR ÉS KÜLFÖLDI BÜNTETÉS-VÉGREHAJTÁSI INTÉZETEK PÉNZÜGYI ÉS GAZDASÁGI TEVÉKENYSÉGÉNEK ÖSSZEHASONLÍTÁSA. Doktori (PhD) értekezés tézisei

Szigorlati témakörök Gyógyszertechnológiából, Elméleti kérdések

Alternatív motorhajtóanyagok elállítása és vizsgálata tématerület

MIRE JÓ A SZELLEMI- TULAJDON-VÉDELEM. SEED családi délelőtt November 5.

ÚJ LEHETSÉGEK ZOMÁNCOZOTT TERMÉ- KEK FELÜLETÉNEK KIALAKÍTÁSÁRA

Modern Fizika Labor. A mérés száma és címe: A mérés dátuma: Értékelés: Infravörös spektroszkópia. A beadás dátuma: A mérést végezte:

Új kötőanyagrendszer előállítása ipari hulladékanyag mechanokémiai aktiválásával

Kémiai reakciók sebessége

Az ELTE TTK Kémiai Doktori Iskola Müködési Szabályzata. Eötvös Loránd Tudományegyetem

Komplex igénybevétel, komplex szigetelésdiagnosztika a Műegyetemen

Matematikai statisztika c. tárgy oktatásának célja és tematikája

Anyagvizsgálati módszerek Elemanalitika. Anyagvizsgálati módszerek

A Dél-Alföldi régió innovációs képessége

Bírálat Petrik Péter "Spektroellipszometria a mikroelektronikai rétegminősítésben" című MTA doktori értekezéséről.

1993. évi XCIII. törvény. a munkavédelemrıl. I. Fejezet ÁLTALÁNOS RENDELKEZÉSEK. Alapelvek

PhD beszámoló. 2015/16, 2. félév. Novotny Tamás. Óbudai Egyetem, június 13.

Mikroszerkezeti vizsgálatok

Sulokné Anwar Zsuzsanna HOL TART MAGYARORSZÁG AZ INFORMÁCIÓS TÁRSADALOMHOZ VEZETŐ ÚTON?

SZALAY SÁNDOR ÉS A DEBRECENI FIZIKA

Kémia. A vizsgáztatói és felkészítő gyakorlatra vonatkozó kérdőív:

Szegedi Tudományegyetem Gyógyszertudományok Doktori Iskola. Gyógyszertechnológiai Ph.D program Programvezető: Prof. Dr. Révész Piroska, MTA doktor

BODOR ÁKOS. Tér és Társadalom 29. évf., 4. szám, 2015 doi: /tet

BIZTONSÁGI ADATLAP TRIFENDER

Eddigi eredményei További feladatok

Átírás:

BUDAPESTI MSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM VEGYÉSZMÉRNÖKI ÉS BIOMÉRNÖKI KAR OLÁH GYÖRGY DOKTORI ISKOLA Gyógyszervegyületek szilárdfázisú analízise: Polimorfia vizsgálati módszerek a gyógyszeriparban Tézisfüzet Szerz: Német Zoltán Témavezet: Dr. Demeter Ádám, PhD Konzulens: Dr. Pokol György, a kémiai tudomány doktora Richter Gedeon Nyrt., Hatóanyag morfológiai osztály 2009

1. Bevezetés Az elmúlt két évtized során a polimorfia gyógyszeripari jelentsége roppant mértékben megntt. Mind az originális, mind a generikus gyártók számára nyilvánvalóvá vált, mekkora gazdasági lehetséget jelent ismert hatóanyagok új polimorf módosulatainak felfedezése és, mint új szellemi tulajdon, iparjogi védelem alá helyezése. Az originális gyártó kémiai alapszabadalma oltalmi idejét hosszabbíthatja meg, ha a vegyület polimorf módosulataira oltalmat kap egy késbbi szabadalmi bejelentésben. A generikus gyártók nagy lehetsége ugyanakkor, hogy az originátor szabadalmának lejárati ideje eltt piacra lépjenek egy új, saját fejlesztés polimorf módosulattal. A szabadalom bejelentinek nem érdeke, hogy világos és jól értelmezhet módon nyilvánosságra kerüljön egy hatóanyag szilárd formáinak különbözsége s azok elállításának pontos körülményei, különös tekintettel azon kritikus paraméterekre, amelyek gyakran a mvészet és a tudomány határára helyezik a szelektív kristályosítási eljárásokat. Ennek következtében a generikummá válni készül hatóanyagok polimorfiájának iparjogi háttere többnyire igazi útveszt. Mindeközben a gyógyszerhatóságok igyekeznek olyan követelményeket támasztani a piaci termékekkel szemben, melyek minden körülmények között garantálják azok minségét. A gyártónak így igazolnia kell, hogy a hatóanyag nem szenved polimorf átalakulást a készítményformálás során, továbbá, hogy az a készítményben is stabil marad a lejárati id végéig nem csak kémiai, hanem fizikai értelemben is. Ez még akkor is jelents terhet ró a minségbiztosításra, ha elvileg csak olyan hatóanyagok érintettek, amelyekrl tudott, hogy hatékonyságukat a polimorfia befolyásolja illetve ennek ellenkezje nem bizonyítható. Ilyen körülmények között érthet, miért fektetnek a gyógyszergyárak egyre többet a hatóanyagok polimorfiájának kutatásába, miért indokolt a nagyhatékonyságú kristályosítás ( polimorfiaszrés ) az új szilárd formák tucatjának elállítására, miért fejlesztenek új analitikai eszközöket és mérési módszereket a mszergyártók a polimorf módosulatok jellemzésére, s az is, miért válik egyre népszerbb diszciplínává a hatóanyagok kristályosításának, minségi és mennyiségi analízisének témaköre, amit a szabadalmi bejelentések és tudományos publikációk számának rohamos növekedése jól szemléltet. 1

2. A kutatómunka és az értekezés célkitzései Kutatómunkám során feladatom az volt, hogy különféle gyógyszerhatóanyagok új szilárd formáit fedezzem fel, azokat a különféle alkalmas analitikai módszerekkel jellemezzem, és egyértelmen megkülönböztessem, továbbá feltárjam relatív fizikai stabilitási viszonyaikat, valamint több esetben az is, hogy analitikai módszert dolgozzak ki egyes formák mennyiségi meghatározására binér polimorf keverékekben. Mivel ez többnyire jelenleg is fejlesztés alatt álló originális és generikus termékek hatóanyagait érintette, jelen értekezés a Richter Gedeon Nyrt. iparjogi érdekei miatt kénytelen ismert vegyületekkel végzett kísérletek eredményeire szorítkozni. A szerves molekulák polimorfiájának vizsgálata összetett és sokrét, interdiszciplináris szakterület. A felmerül problémák nem minden esetben oldhatók meg egyetlen analitikai módszer alkalmazásával, hanem a feladathoz bizonyos komplex analitikai szemléletmód elsajátítása is szükséges. Ennek megfelelen a disszertáció alapvet célja, hogy feltárja az alkalmazott analitikai módszerek lehetségeit és korlátait a választott modellvegyületekkel kapcsolatban felmerült szilárdfázisú analitikai problémák megoldásán keresztül. Az értekezés ugyanakkor útmutatást is szeretne adni hasonló vizsgálatok végzéséhez, amely témakörben jelenleg átfogó és részletes magyar nyelv irodalom nem áll rendelkezésre. A kutatómunka célkitzései közé tartozott a vizsgált anyagokhoz, polimorf rendszerekhez kapcsolódó szilárdfázisú analitikai problémák megoldása; az eredmények ismertetése mögött a f cél azonban az ipari fejlesztések során alkalmazható vizsgálati technikák kidolgozása volt. Törekedtem arra, hogy a gyógyszeripari gyakorlatban iparjogi kérdések formájában felmerül, a polimorf módosulatok megkülönböztetésére és a keverékek összetételének meghatározására irányuló, gyakran nem egyértelm analitikai kihívásoknak is szakmailag megalapozott módon tudjak megfelelni. Az analízis határainak bvítése ugyanis komoly gazdasági következményekkel jár a gyártó számára. Az értekezés tárgyalja a polimorfia vizsgálatok három legfontosabb vonatkozását, amelyet a fejezetek tagolódása is követ. Az els f fejezet célja adott vegyület különböz szilárd fázisainak analitikai jellemzése a gyógyszeripari gyakorlatban. A tárgyalt néhány nem triviális probléma kapcsán arra kívántam választ kapni, hogy a hagyományos analitikai módszerekhez viszonyítva milyen elnyök nyerhetk a rendszer komplex analitikai vizsgálata révén. A famotidin esetében az analitikai szempontokon túlmenen, célom volt a termodinamikai viszonyok és a kinetikai viselkedés elemzése is. A második f fejezetben tárgyalt munka célkitzése a polimorf stabilitási viszonyok kérdéseinek tisztázása volt, különös tekintettel ezen viszonyok hagyományos termikus analízissel és modulált DSC módszerrel, illetve fthet 2

tárgyasztalú infravörös és Raman spektroszkópiával, valamint röntgen-pordiffrakcióval történ feltárásának lehetségére. A prednizolon és a losartan-k polimorf rendszerének vizsgálata során a f cél e módszerek alkalmazási lehetségeinek és korlátainak elemzése, továbbá a mechanikai aktiválás és a bikalutamid polimorf átalakulásai közötti összefüggés magyarázata volt. A mennyiségi polimorfia analízist tárgyaló harmadik rész a polimorf keverékek összetételének meghatározására alkalmas analitikai módszerek kidolgozását célozta. A röntgenpordiffrakcióval és Raman spektroszkópiával történ mennyiségi meghatározás lehetségét, valamint az egy- és többváltozós adatelemzési módszerek teljesítképességét mindkét módszer esetében a famotidin polimorf rendszerén vizsgáltam. A kihívásnak, amelyet kis mennyiség stabil módosulat metastabil forma melletti meghatározása jelent pl. a clopidogrel-biszulfát esetében, ahol az egyváltozós módszerek nem használhatók a kemometria alkalmazásával igyekeztem megfelelni. Az alulmintázás problémáját, amely a Raman spektroszkópia szilárdfázisú mennyiségi analitikai alkalmazásának közismerten legnagyobb nehézsége, saját mérési módszerrel igyekeztem megoldani. 3

3. Vizsgálati módszerek Röntgen-pordiffrakció PANalytical X Pert Pro MPD Transzmissziós vizsgálatokhoz: fókuszáló Göbel tükör Fthet tárgyasztalos vizsgálatokhoz: HTK-2000 kamra, TCU-2000/20 hmérsékletszabályozóval TTK-450 kamra, TCU-100 hmérsékletszabályozóval Infravörös spektroszkópia Thermo Nicolet 6700 FT-IR spektrométer Thermo Nicolet Continuum FT-IR mikroszkóp Fthet tárgyasztalos vizsgálatokhoz: Linkam FTIR 600 fthet tárgyasztal, Linkam TMS 94 hmérsékletszabályozóval Raman spektroszkópia Thermo Nicolet 9650-NXR FT-Raman spektrométer és MicroStage Fthet tárgyasztalos vizsgálatokhoz: Linkam FTIR 600 fthet tárgyasztal, Linkam TMS 94 hmérsékletszabályozóval Termogravimetrikus analízis TA Instruments TGA Q5000 IR Differenciális pásztázó kalorimetria TA Instruments DSC Q10 és TA Instruments DSC Q1000, egyaránt RCS htegységgel Optikai mikroszkópia Leitz Laborlux S polarizált fénymikroszkóp és Olympus Camedia C-3000ZOOM kamera Fthet tárgyasztalos vizsgálatokhoz: Linkam FTIR 600 fthet tárgyasztal, Linkam TMS 94 hmérsékletszabályozóval Többváltozós adatelemzés: Thermo Nicolet TQ Analyst 7.2 szoftver 4

4. Tézisek 4.1. Különféle kristályosítási kísérletekbl származó zaleplon minták analízise során vizsgáltam a komplex analitikai megközelítés gyakorlati jelentségét a polimorfia vizsgálatokban. A tömbfázis elemzésében a röntgen-pordiffrakció érzékenységét (kis kimutatási határ a szennyez fázisokra) csak a mikroszkópos technikák haladták meg. A vegyület anhidrát, hidrát és egyéb szolvát formái a termoanalitikai és rezgési spektroszkópiai vizsgálatok eredményeinek összefüggése alapján könnyedén megkülönböztethetek voltak egymástól. Keverék mintában optikai és infravörös mikroszkópos vizsgálatokkal a zaleplon két különböz fázisát egyértelmen azonosítottam. 4.2. Az aripiprazol két, egymással enantiotróp viszonyban álló módosulatának részletes analitikai jellemzése során megállapítottam, hogy az forma 130 C felett formává alakul, az ellenkez irányú folyamat azonban kinetikailag gátolt. A forma szobahmérsékleten nem szenved polimorf átalakulást, amíg mechanikai hatás nem éri. Megállapítottam továbbá, hogy az átkristályosodás szinte példátlan módon könnyedén már enyhe nyomás hatására is bekövetkezik, s emiatt a módosulat analitikai jellemzi csak különös elvigyázatossággal határozhatók meg. A probléma megoldására kidolgoztam egy mintaelkészítést követ hkezelési eljárást, amely mind a röntgen-pordiffrakciós, mind a rezgési spektroszkópiai módszerek esetében sikerrel alkalmazható volt. 4.3. A famotidin polimorf módosulatainak keverékét készítményben korábban nem azonosították. Különféle tabletták vizsgálata során megállapítottam, hogy mind a transzmissziós röntgen-pordiffrakció, mind a Raman spektroszkópia alkalmas a B módosulat mellett kis mennyiség (~10 %) A módosulat kimutatására. Annak ellenére, hogy a tabletta tömegének a hatóanyag csupán 10 %-át képezi, a kimutatást Raman vizsgálattal néhány perc alatt sikerült megvalósítani. A röntgen-pordiffrakciós méréshez sokkal több idre (kb. 20 óra) van szükség, ez a módszer azonban közelít becslésre is alkalmas a készítmény hatóanyagtartalmának polimorf összetételére vonatkozóan. 4.4. Korábbi feltételezéseket cáfolva röntgen-pordiffrakcióval, valamint infravörös és Raman spektroszkópiával kimutattam, hogy a famotidin metastabil B módosulata nem szenved polimorf átalakulást sem mikronizálás, sem nagy nyomás hatására. Ezen hatásokra azonban mechanikailag aktiválódik, ami magasabb hmérsékleten a termodinamikailag stabil A módosulattá történ átalakulást eredményezi. Az intenzív porítás hatása az elzekéhez hasonló, 5

de ez esetben a kristályos fázis részleges amorfizációja is bekövetkezik, extrém esetben a stabil A forma is megjelenhet benne. Amennyiben a B módosulat eleve tartalmaz bizonyos mennyiség A módosulatot, a porítás ennek arányát jelentsen megnöveli. Megállapítottam, hogy a famotidin kifejezett hajlama a termikusan indukált kémiai bomlásra a mechanikai aktiválás mechanizmusának téves értelmezését okozhatja. Ennek következtében ugyanis a porítás során fellép lokális felmelegedések kémiai bomláshoz is vezetnek, ami nemcsak az olvadáspont csökkenését okozza, hanem befolyásolja a magas hmérséklet polimorf átalakulást is. A megállapításokból következik az a fontos módszertani szempont, hogy a famotidin DSCvel történ szilárdfázisú analitikai jellemzése során különös körültekintéssel kell eljárni, s az eredményt csak legalább egy független analitikai módszerrel megersítve lehet megbízhatónak tekinteni 1, 2. 4.5. Annak ellenére, hogy a prednizolon szeszkvihidrátjának deszolvatációs folyamatát korábban többen vizsgálták, a szakirodalomban nem volt ismert, hogy a hidrát magas hmérséklet átalakulása az I-es módosulattá egy metastabil anhidrát, valamint amorf fázison keresztül történik. Mindezt fthet tárgyasztalú infravörös és Raman spektroszkópiával, valamint fthet tárgyasztalú röntgen-pordiffrakcióval mutattam ki. Rámutattam az így elállítható amorf fázis viszonylagos stabilitására is, amely korábban ugyancsak ismeretlen volt. 4.6. Termikus analízis segítségével egy eddig ismeretlen reverzíbilis szilárdfázisú átalakulást figyeltem meg a losartan-k I-es módosulatának esetében. Hmérséklet-modulált DSC alkalmazásával kimutattam, hogy ez a folyamat a vegyület magasabb hmérséklet enantiotróp átalakulásától jól megkülönböztethet. Ezzel sikerült igazolnom azt az elképzelést, hogy a modulált DSC módszer alkalmas a kinetikai értelemben reverzíbilis és irreverzíbilis szilárdfázisú átalakulások megkülönböztetésére. Fthet tárgyasztalú röntgen-pordiffrakció, valamint infravörös és Raman spektroszkópia alkalmazásával bebizonyítottam, hogy ez a reverzíbilis átalakulás nem okoz kimutatható szerkezeti változást az anyagban. A folyamat során mindössze a rácsparaméterek változásában figyelhet meg a folytonosság hiánya, ami a rezgési frekvenciák eltolódását is befolyásolja. Rámutattam a vizsgálati módszerek korlátaira a termikusan instabil anyagok magas hmérséklet vizsgálataira vonatkozóan, ami egyértelmen kitnt a losartan-k I-es módosulatának II-es módosulattá való átalakulásában. Ilyen esetekben a fthet tárgyasztalú FT-IR mikroszkópia bizonyult a legalkalmasabb módszernek. 6

4.7. A bikalutamid amorf formájának kristályosodása részletesen nem vizsgált folyamat. Kimutattam, hogy az amorf bikalutamid mechanikai aktiválásra rendkívül érzékeny. Megállapítottam, hogy az amorf forma csak abban az esetben kristályosodik ftés hatására egyszeren a II-es módosulatba, ha elzleg mechanikai behatás nem érte. Amennyiben a felftést megelzen a dermedt olvadékot elporítjuk vagy akár csak egy tvel megkarcoljuk, az I-es módosulat kristályosodása is bekövetkezik. Fthet tárgyasztalú röntgen-pordiffrakciós vizsgálatokkal kimutattam, hogy 100 C felett a kinetikailag kedvezményezett II-es és a termodinamikailag stabil I-es módosulat kristályosodása egyidejleg zajlik. Megállapítottam, hogy a mechanikai behatás egyszerre valósítja meg a metastabil II-es módosulat részleges amorfizációját, valamint a stabil forma gócképzését az amorf fázisban. Ugyanakkor kimutattam azt is, hogy a II-es módosulat elegenden magas hmérsékleten elegenden hosszú id alatt aktiválás nélkül is az I-es módosulattá alakul. A szilárdfázisú átalakulás sebességére nézve a két fázis érintkezésének foka a meghatározó 3. 4.8. A famotidin polimorf összetételének mennyiségi meghatározására korábban csak DSC módszer állt rendelkezésre, amelyrl azonban kimutattam, hogy a minta eléletétl függen torzított eredményt szolgáltat. Az A és B módosulat relatív arányának meghatározására röntgenpordiffrakciós módszert dolgoztam ki. Kimutattam, hogy ahhoz, hogy az eljárás a minta másodlagos tulajdonságaitól (szemcseméret, kristályhabitus) független módon pontosan meg tudja határozni ismeretlen polimorf keverékek összetételét, porításra van szükség mind a kalibrációs keverékek, mind a vizsgálandó minta esetében. Megállapítottam, hogy a többváltozós adatelemzés nem nyújt lényegi elnyt az egyváltozós adatelemzéshez viszonyítva, amennyiben utóbbihoz a jellemz reflexiókat megfelelen választjuk meg. A módszer meghatározási határa 6 % körüli 4. 4.9. A famotidin polimorf összetételének meghatározására Raman spektroszkópiai módszert dolgoztam ki. Ez nemcsak gyorsabb a röntgen-pordiffrakciós eljárásnál, de mind kimutatási határ, mind pontosság, mind robusztusság tekintetében felülmúlja azt. Jóllehet a sokváltozós adatelemzés az A módosulat kimutatási határát a felére csökkentette, a validációs és porított mintákra meghatározott összetétel alapján ez a javulás csupán látszólagos. Az egy- és többváltozós módszer is képes a 3 %-ot meghaladó polimorf szennyezés mennyiségi meghatározására, vagyis ez esetben a kemometriai adatelemzés nem ad elnyt. Ez a mennyiségi analitikai módszer a minta szemcseméretének változása vonatkozásában is robusztusnak tekinthet, ami általában a szakirodalomban ismertetett hasonló eljárásokra nem érvényes 4. 7

4.10. A clopidogrel-biszulfát kevés II-es módosulatának a termodinamikailag kevésbé stabil I-es módosulat melletti meghatározására korábban csak röntgen-pordiffrakciós módszer volt ismert. Kimutattam, hogy a célra mind az infravörös, mind a Raman spektroszkópia alkalmas kemometriai adatelemzéssel, annak ellenére, hogy 15 %-nál kisebb koncentrációban a II-es módosulatnak az I-es mellett nincs egyértelmen elkülönül jele a spektrumban. Különböz adatelemzési módszerek alkalmazásával megállapítottam, hogy amennyiben az adathalmaz minsége megfelel (jó felbontású és jel/zaj viszonyú spektrum az analízis léptékén homogénnek tekinthet ismert összetétel kalibrációs keverékekrl), a különböz algoritmusok (CLS, PCR és PLS) egyaránt jól mködnek. A koncentráció változására legérzékenyebb spektrumtartományok kiválasztása ugyanakkor javítja a modellt. Megfelel spektrumrészletek felhasználásával és adatelkészítéssel mindkét módszerrel 1 % körüli kimutatási határ és 2-3 %- os meghatározási határ elérhet el 5. 4.11. Mivel a Raman spektroszkópiai vizsgálatok léptékén homogénnek tekinthet polimorf keverék létrehozása a legritkább esetben lehet sikeres, olyan mérési eljárást dolgoztam ki, amely tetszleges polimorf rendszerre alkalmazható. Az eljárás eszköze egy saját fejlesztés mintatartó egység, amely mintegy 12 minta egyidej elhelyezésére ad lehetséget. A hozzá tervezett segédeszközzel a minta betöltése gyors és egyszer, a létrehozott mintafelület pedig sík és egyenletesen tömör. Az eszköz hatékonyan használja ki a mérmszer és annak szoftvere által nyújtott lehetségeket. Ennek révén az egyes minták vizsgálata, azon belül pedig tetszleges számú átlagolandó mérés megvalósítása elre programozható. A gerjeszt lézersugárzás hhatására nem kifejezetten érzékeny anyagok esetében az eljárás hatékonyabb lehet, mint a mintatartó forgatását alkalmazó alternatív eljárás 5. 8

5. Az eredmények jelentsége és hasznosítása A legtöbb, értekezésben ismertetett példa valós, a gyógyszeripari polimorfia kutatás gyakorlatában felmerült probléma, illetve annak megoldása. Ennek megfelelen az eredmények legnagyobb része már eleve hasznosult. A mechanikai aktiválás korántsem ismeretlen jelenség a gyógyszerhatóanyagok körében, az aripiprazol két módosulatának és az amorf bikalutamid esete azonban szokatlan érzékenységük folytán további vizsgálatok tárgya lehet a mechanizmus kutatása területén. Több példán keresztül szemléltettem a fthet tárgyasztalú infravörös és Raman spektroszkópia, valamint röntgen-pordiffrakció egyedülálló lehetségeit a polimorf és szolvatomorf átalakulások vizsgálatában. Mivel viszonylag kevés ismeret van ezen módszerek relatív elnyeirl és gyakorlati alkalmazhatóságáról, munkám során igyekeztem ezeket feltárni. A részletesen vizsgált fthet tárgyasztalú technikák minden hatóanyag polimorfiájának kutatására alkalmazhatók, s különösen hatékonyak a kémiai bomlás kíséretében megolvadó vagy reverzíbilis átalakulással rendelkez vegyületek esetében, ahol a termikus analízis nem képes megállapítani, milyen új fázisok keletkeznek a felftés során. Kutatómunkám nagyban hozzájárult, hogy ilyen típusú vizsgálatok a Richterben Gedeon Nyrt.-ben ma már rutinszeren folynak új hatóanyagok új polimorf módosulatainak keresésére. A kísérletek megtervezését és a következtetések levonását a disszertációban ismertetett tapasztalatok alapján a hasonló viselkedést mutató polimorf rendszerek esetében sokkal céltudatosabban és nagyobb biztonsággal lehet megvalósítani. A polimorf összetétel mennyiségi meghatározásának egyre kiterjedtebb irodalma van, mind a rezgési spektroszkópia, mind a röntgen-pordiffrakció alkalmazása tekintetében. A tudományos közlemények többsége azonban nem szentel kell figyelmet a kidolgozott mennyiségi módszerek ipari alkalmazhatósága vizsgálatának. Az értekezésben ismertetett esetek ilyen vonatkozásokat próbálnak elemezni, továbbá az egy- és többváltozós adatelemzési módszerek alkalmazási elnyeit vizsgálva általánosabb összefüggéseket levonni. A megállapítások hasznos ismereteket jelenthetnek mind a mintaelkészítés, mind az analitikai mérés és adatfeldolgozás tekintetében, tetszleges polimorf rendszer mennyiségi analíziséhez. A bemutatott példák igyekeznek ráirányítani a figyelmet arra, hogy a gyógyszerhatóanyagok polimorfiájának kutatása komplex analitikai szemléletmódot követel meg. A kutatónak ismernie kell az alkalmas módszerek lehetségeit és a megszerezhet eredmények összefüggéseit ahhoz, hogy a különféle polimorf rendszerek viselkedését részleteiben megérthesse. A probléma megoldása, a hozzá szükséges infrastruktúra megteremtésével együtt, ipari környezetben stratégiai fontosságú. 9

6. Az értekezés témájában megjelent közlemények 1. Német, Z.; Hegeds, B.; Szántay, Cs. Jr.; Sztatisz, J.; Pokol, G., Pressurization effects on the polymorphic forms of famotidine. Thermochim. Acta 2005, 430, 35-41. Impakt faktor: 1,562 Független hivatkozások száma: 6 2. Demeter, Á.; Német, Z.; Varga, Z., Hatóanyagok mikronizálása. In Kristályosítástól a tablettázásig, Farkas, B.; Révész, P., Eds. Universitas: Szeged, 2007. 3. Német, Z.; Sztatisz, J.; Demeter, Á., Polymorph transitions of bicalutamide: a remarkable example of mechanical activation. J. Pharm. Sci. 2008, 97, 3222-3232. Impakt faktor: 2,942 Független hivatkozások száma: 0 4. Német, Z.; Csonka Kis, G.; Pokol, G.; Demeter, Á., Quantitative determination of famotidine polymorphs: X-ray powder diffractometric and Raman spectrometric study. J. Pharm. Biomed. Anal. 2009, 49, 338-346. Impakt faktor: 2,761 Független hivatkozások száma: 0 5. Német, Z.; Demeter, Á.; Pokol, G., Quantifying low levels of polymorphic impurity in clopidogrel bisulphate by vibrational spectroscopy and chemometrics. J. Pharm. Biomed. Anal. 2009, 49, 18-25. Impakt faktor: 2,761 Független hivatkozások száma: 0 10

7. Az értekezés témájában tartott szóbeli eladások Német Z., Demeter Á., Hegeds B., Varga Z., ifj. Szántay Cs. Gyógyszerhatóanyag-polimorfia komplex analitikai megközelítésben MKE Ifjú Analitikusok Eladói Ülése, Budapest, 2003. november 25. Német Z., Hegeds B., Sztatisz J. Csapdák a morfológiai homogenitás vizsgálata körül Analitikai Vegyészkonferencia, Balatonföldvár, 2004. június 30. július 2. Német Z., Körtvélyesi Zs., Demeter Á. A modulált DSC módszer és alkalmazása a gyógyszeripari kutatásban MTA Termoanalitikai Munkabizottságának ülése, Budapest, 2007. február 20. Német Z., Sztatisz J., Demeter Á. A bikalutamid polimorf módosulatváltozásainak vizsgálata Centenáriumi Vegyészkonferencia, Sopron, 2007. május 29. 2007. június 1. Német Z. A fthet tárgyasztal új lehetségei a polimorf átalakulások vizsgálatában MKE Kristályosítási és Gyógyszerformulálási Szakcsoportjának ülése, Budapest, 2008. február 21. Német Z. Polimorf keverékek mennyiségi analízise XXXV. Gyógyszeranalitikai Továbbképz Kollokvium, Sopron, 2008. április 24 26. Német Z., Demeter Á. Gyógyszerhatóanyagok új szilárd formáinak elállítása szilárdfázisú vizsgálatokkal Gyógyszerkémiai és Gyógyszertechnológiai Szimpózium 2008, Zalakaros, 2008. szeptember 29 30. 11