Téměř každá pevná látka je schopna vytvořit více než jednu krystalickou formu. Takové chování je známé jako polymorfismus. Odlišné pevné formy stejné látky mají různé chemické a fyzikální vlastnosti, a proto je studiu polymorfismu farmaceutických látek (API – Active Pharmaceutical Ingredient) věnována taková pozornost. Krystalické pevné látky mohou pomocí nevazebných interakcí také zabudovávat molekuly jiných sloučenin do jejich struktury. Takové pevné formy se obvykle nazývají pseudopolymorfy. Pseudopolymorfy buď obsahují molekuly jiné pevné látky nebo rozpouštědla [1]. Podle toho nazýváme vzniklé formy buď kokrystaly nebo solváty popřípadě hydráty. Z těchto pevných forem jsou hydráty ve farmaceutickém průmyslu přijatelnější, protože přítomnost některých rozpouštědel v terapeuticky indikované léčivé látce může vyvolat obavy o toxicitu. Solváty ovšem mohou hrát důležitější roli než jen jako finální pevná forma daného API.
Desolvatace solvátu popř. dehydratace hydrátu může vést ke vzniku nové pevné formy API [2,3]. Obecně mohou nastat dva jevy. V případě, že je solvent nedílnou součástí struktury a je tedy stabilizačním prvkem, dojde při jeho desolvataci k rekonstrukci celé struktury a vytvoření buď amorfní látky nebo jiné krystalové formě. V opačném případě, není-li solvent nedílnou součástí struktury, dojde při deslovataci k jeho odstranění ze struktury, aniž by došlo k přeorganizování celé struktury. Výsledná struktura je pak odvozena od struktury solvátu.
Obvykle lze obě skupiny solvátů od sebe rozeznat podle toho, zda molekula rozpouštědla zabírá izolovaná místa (diskrétní dutiny) v krystalické struktuře, nebo rozpouštědlo leží ve volném kanále [4], kterým může putovat a krystalovou strukturu opustit. Další možností, jak připravit nové formy API je nová solvatace, případně resolvatace, kdy dojde k výměně jednoho solvátu za druhý za definovaných podmínek.
V laboratoři práškové difrakce jsme studovali desolvataci solvátů farmaceutické látky zvané ibrutinib. Jako vhodné solváty jsme vybraly známé struktury methanol solvátu, fluorbenzen solvátu a anisol solvátu. Tyto solváty jsme desolvatovali a studovali jsme kinetiku tohoto děje. Pro studium resolvatace látek jsme sestrojili držák s průtokovou kapilárou, která nám umožnila studovat kinetiku reakce in-situ.
Reference:
1. Polymorphism: in the Pharmaceutical Industry; Hilfiker, R., Ed.; Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA: Weinheim, FRG, 2006; ISBN 978-3-527-60788-4.
2. Suitchmezian, V.; Jeß, I.; Näther, C. Investigations on the polymorphism and pseudopolymorphism of triamcinolone diacetate. Int. J. Pharm. 2006, 323, 101–109.
3. Surov, O.V.; Voronova, M.I.; Smirnov, P.R.; Mamardashvili, N.Z.; Shaposhnikov, G.P. Polymorphism of 4-tert-butylcalix[4]arene upon formation of n-hexane and acetonitrile complexes and thermal desolvation. CrystEngComm 2012, 14, 533–536.
4. Fucke, K.; Steed, J.W. X-ray and Neutron Diffraction in the Study of Organic Crystalline Hydrates. Water 2010, 2, 333–350.
Rád bych touto cestou poděkoval grantu 17-23196S GAČR z jehož rozpočtu byl příspěvek na konferenci hrazen.