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In situ studies of sulfamerazine and carbamazepine crystallization
Ramos Rivera, Zainette
Ramos Rivera, Zainette
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Abstract
The phenomenon of polymorphism in active pharmaceutical ingredients (API) has become an important area of study in the pharmaceutical industry. Polymorphs of a given substance can exhibit different properties. These properties can affect both the bulk chemical properties and pharmaceutical performance. As a result the control and monitoring of crystallization is one of the most important stages in the pharmaceutical manufacturing process. This research project investigated the influence of solvents in the crystallization of two active pharmaceutical ingredients: sulfamerazine (Form I) and carbamazepine (Form III). For sulfamerazine, the experimental approaches to achieve the supersaturated solutions involve two methods: the use of temperature dependence on solubility and the introduction of some other solvent to reduce the solubility of the solution. Seeding a saturated solution was also employed to observe the interaction of solvent in the crystallization process. For carbamazepine only the temperature dependence of solubility was employed. Fiber optics near infrared (NIR) and Raman spectroscopy were used for in situ monitoring of crystallization process. The crystallized solid phase was identified using XRD, SEM and Raman microscopy. The results show that solvents affect the crystallization process of the polymorph. However, the studies did not establish prior to precipitation, any preference for a particular crystal form, when using the band shift of solvent as criteria.
El fenómeno del polimorfismo en los ingredientes activos farmacéuticos se ha convertido en un área importante de estudio en la industria farmacéutica. Las formas polimorfas de una sustancia pueden afectar las propiedades quÃmicas y el funcionamiento farmacéutico. Como resultado el control y la supervisión de la cristalización es una de las etapas más importantes en el proceso de manufactura farmacéutica. En este proyecto de investigación el objetivo principal es el estudio de la influencia de disolventes orgánicos en la cristalización de dos ingredientes activos farmacéuticos respectivamente. Los compuestos a estudiar fueron la Forma I de sulfamerazina y la Forma III de carbamazepina. Para sulfamerazina, el diseño experimental para obtener la sobresaturación de las disoluciones envuelve dos métodos: la aplicación de la dependencia de la solubilidad con la temperatura y la introducción de otro disolvente para reducir la solubilidad de la disolución. El sembrar cristales a una disolución saturada fue también empleada para observar la interacción del disolvente en el proceso de la cristalización. Para carbamazepina, solo se utilizo; a dependencia de la solubilidad con la temperatura. El infrarrojo cercano y la espectroscopia de Raman, utilizando fibra óptica, fueron utilizados para monitorear el proceso de la cristalización de forma in situ. La fase sólida cristalina obtenida en los diversos estudios, fue identificada por difracción de rayos X, microscopÃa electrónica de rastreo y microscopÃa Raman. Los resultados demuestran que los solventes afectan el proceso de cristalización de los polimorfos. No obstante, el estudio no es capaz de establecer la preferencia por una forma cristalina cuando se utilizan cambios en frecuencia en las bandas de disolvente como criterio.
El fenómeno del polimorfismo en los ingredientes activos farmacéuticos se ha convertido en un área importante de estudio en la industria farmacéutica. Las formas polimorfas de una sustancia pueden afectar las propiedades quÃmicas y el funcionamiento farmacéutico. Como resultado el control y la supervisión de la cristalización es una de las etapas más importantes en el proceso de manufactura farmacéutica. En este proyecto de investigación el objetivo principal es el estudio de la influencia de disolventes orgánicos en la cristalización de dos ingredientes activos farmacéuticos respectivamente. Los compuestos a estudiar fueron la Forma I de sulfamerazina y la Forma III de carbamazepina. Para sulfamerazina, el diseño experimental para obtener la sobresaturación de las disoluciones envuelve dos métodos: la aplicación de la dependencia de la solubilidad con la temperatura y la introducción de otro disolvente para reducir la solubilidad de la disolución. El sembrar cristales a una disolución saturada fue también empleada para observar la interacción del disolvente en el proceso de la cristalización. Para carbamazepina, solo se utilizo; a dependencia de la solubilidad con la temperatura. El infrarrojo cercano y la espectroscopia de Raman, utilizando fibra óptica, fueron utilizados para monitorear el proceso de la cristalización de forma in situ. La fase sólida cristalina obtenida en los diversos estudios, fue identificada por difracción de rayos X, microscopÃa electrónica de rastreo y microscopÃa Raman. Los resultados demuestran que los solventes afectan el proceso de cristalización de los polimorfos. No obstante, el estudio no es capaz de establecer la preferencia por una forma cristalina cuando se utilizan cambios en frecuencia en las bandas de disolvente como criterio.
Description
Date
2005