Technologie stosowane w przemyśle farmaceutycznym pod lupą naukowców z Poznania
Na łamach prestiżowego czasopisma „The Journal of Physical Chemistry Letters” ukazała się publikacja współtworzona przez naukowców z Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu, która podważa jedno z utrwalonych przekonań dotyczących zachowania materii stałej.
Badania pokazują, że sposób, w jaki topnieją niektóre kryształowe substancje stałe, może być znacznie bardziej złożony, niż dotąd sądzono, i wykazuje cechy typowe dla zupełnie innego rodzaju przemian fizycznych.
Tradycyjnie topnienie kojarzone jest z materiałami krystalicznymi, a tzw. przemiana szklista z ciałami amorficznymi, takimi jak szkło czy niektóre tworzywa sztuczne. Prace badawcze wykazały jednak, że w pewnych krystalicznych substancjach stałych, między innymi w wybranych związkach chemicznych i polimerach, podczas topnienia zachodzą zmiany pojemności cieplnej bardzo podobne do tych, które obserwuje się przy przechodzeniu materiału w stan szklisty. Oznacza to, że granica między tymi dwoma zjawiskami nie jest tak jednoznaczna, jak dotychczas przyjmowano.
Do odkrycia tych subtelnych efektów wykorzystano zaawansowane techniki analizy termicznej, pozwalające niezwykle precyzyjnie śledzić, jak materiał reaguje na zmiany temperatury. Dzięki temu udało się uchwycić ciągłe i odwracalne zmiany zachodzące w strukturze kryształów w trakcie topnienia. Wyniki sugerują, że zarówno topnienie, jak i zeszklenie mogą mieć wspólne podłoże – związane z intensywnymi ruchami cząsteczek wewnątrz materiału.
Jakość i skuteczność leków
Znaczenie tych badań wykracza daleko poza czysto teoretyczne rozważania. Lepsze zrozumienie procesów zachodzących w ciałach stałych ma bezpośrednie przełożenie na technologie stosowane w przemyśle farmaceutycznym, zwłaszcza przy projektowaniu i przechowywaniu leków w postaci stałej. Stabilność tabletek czy kapsułek, ich trwałość oraz sposób uwalniania substancji czynnych zależą od zachowania materiału w różnych warunkach temperaturowych. Nowa wiedza może więc pomóc w przewidywaniu zmian, które wpływają na jakość i skuteczność leków.
Przeprowadzone badania poszerzają podstawową wiedzę o przemianach fazowych i zmuszają do ponownego przemyślenia klasycznych definicji stosowanych w fizykochemii ciała stałego. Jednocześnie otwierają drogę do praktycznych zastosowań, pokazując, że nawet w dobrze poznanych materiałach wciąż można odkrywać zjawiska istotne zarówno dla nauki, jak i dla codziennego życia.
Źródło: Uniwersytet Medyczny w Poznaniu
Czytaj też: Przełom w diagnostyce białaczki. Nowy biomarker zmienia zasady gry
Grafika tytułowa: Myriam Zilles / Unsplash
