ПОЛІМОРФІЗМ

ПОЛІМОРФІЗМ (грец. рoly — багато, morph — форма) — здатність твердих речовин існувати у двох або декількох формах із різною кристалічною структурою та властивостями при одному і тому ж хімічному складі. П. був відкритий у 1788 р. М.Г. Клапротом, який установив, що кальцію карбонат може кристалізуватися у вигляді кальциту і арагоніту, яким відповідає один і той самий хімічний склад CaCO3. Проте систематичні дослідження П. почалися лише після появи праць Ейльхарда Мітчерліха, в яких описані модифікації фосфатів, арсенатів, сірки та інших речовин. У 1819 р. термін П. став досить широко використовуватися в наукових працях. Поняття П. не відносять до некристалічних алотропних форм (таких як газоподібні О2 і О3). Приклад поліморфних форм — модифікації вуглецю — графіт, у структурі якого є шари найбільш міцно пов’язаних атомів:

ПОЛІМОРФІЗМ_1.ai

α-Графіт

ПОЛІМОРФІЗМ_2.ai

β-Графіт

Повна характеристика П. модифікації досягається внаслідок застосування комплексу фізичних методів (рентгеноструктурний аналіз, термічний аналіз, ІЧ-спектроскопія, поляризаційна мікроскопія та ін.), а також термодинамічних методів дослідження.

З кінця 30-х років XX ст. дослідження П. поширилося на БАР, у т.ч. й на лікарські субстанції, напр., коли було проведено виділення й рентгенографічне вивчення модифікацій сульфаніламідів. У 1969 р. опубліковано перший огляд щодо фармацевтичного застосування П. В огляді зазначалося, що П. може суттєво змінювати параметри біологічної активності. Особливо важливим для хіміків-технологів і фармацевтів стало виявлення й дослідження відмінностей у хімічній стійкості, розчинності, гігроскопічності, температурі фазового переходу та в інших властивостях серед пресованих поліморфних модифікацій багатьох ЛП. Зміна модифікації АФІ може відбуватися як при синтезі (при заміні розчинника, введення додаткових речовин), так і при виділенні, очищенні, сушінні, зберіганні.

На сьогодні П. виявлений у 70% барбітуратів, 60% сульфаніламідів, 23% стероїдів. П. виявився надзвичайно важливим фактором, що визначає лікувальний ефект фармацевтичних препаратів (істотно впливає на параметри їх біологічної активності). У США тести на поліморфізм включені до вимог FDA для аналітичного контролю нових лікарських субстанцій, затверджено набір методик його виявлення та вивчення. Європейська та Британська Фармакопеї містять перелік лікарських речовин, які мають П. модифікації.

Леонидов Н.Б. История развития концепции полиморфизма химических веществ (краткий очерк) // Рос. хим. журн. — 1997. — Т. XLI, № 5; Bernstein J. Polymorphism — A Perspective // Crystal Growth and Design. 2011. — № 11; Bernstein J. Polymorphism in Molecular Crystals // Oxford University Press. — 2002; Polymorphism and crystallization of active pharmaceutical ingredients (APIs) / http://www.ncbi.nlm.nih