Thermal analysis of polymorphism

Abstract

The combined techniques of thermomicroscopy, differential scanning calorimetry (DSC), thermomicrophotometry (TMP), and micro-Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) are essential for the unequivocal detection of polymorphism. The polymorphism ofp-hexadecylaminobenzoic acid (HABA), a pharmaceutical intermediate, is presented to illustrate the need to use a multitechnique approach.

While DSC can record thermally induced processes, it is not a specific technique and it alone cannot distinguish polymorphic transformations from other events connected with enthalpy changes. Thermomicroscopy usually provides confirmation of polymorphism by direct observation of polymorphic forms and transformations, but not all transformations result in visual changes in structure. Micro-FTIR, combined with thermomicroscopy, confirms the chemistry of these thermal changes and provides more specific information on changes in molecular structure.

Zusammenfassung

Die Kombination von Thermomikroskopie, DSC, Thermomikrophotometrie (TPM) und Mikro-Fouriertransform-Infrarotspektroskopie (FTIR) ist erforderlich um Polymorphie eindeutig nachzuweisen. Die Notwendigkeit der Anwendung einer Kombination von Techniken wird an Hand der Polymorphic vonp-Hexadecylaminobenzoesäure (HABA), eines pharmazeutischen Zwischenproduktes, illustriert. DSC kann zur Registrierung thermisch ausgelöster Prozesse verwendet werden, es handelt sich aber nicht um eine spezifische Technik, die allein nicht geeignet ist, polymorphe Umlagerungen von anderen mit Enthalpieveränderungen einhergehenden Vorgängen zu unterscheiden. Thermomikroskopie erbringt gewöhnlich die Bestätigung bezüglich der Polymorphie durch direkte Beobachtung der polymorphen Formen und Umwandlungen, aber nicht alle Umwandlungen führen zu visuellen Veränderungen in der Struktur. Mit Thermomikroskopie kombiniert ermöglicht die Mikro-FTIR Aussagen über die Chemie dieser thermischen Veränderungen und liefert spezifische Informationen über Veränderungen in der Molekularstruktur.

Резюме

Комбинированные мет оды термомикроскопи и, дифференциальной ск анирующей калориметрии, термом икрофотометрии и микро-инфракрасной ф урые-спектроскопии я вляются ценными для однознач ного определения пол иморфизма. С целью показа необход имости использования таких комбинированных мет одов, представлен полимор физмпгексадецилами нобензойнойпгексадециламинобе нзойной кислоты, как промежут очного фармацевтиче ского препарата. Например, ДСК может ре гистрировать термич ески наведенные процессы, но не является специфической и не мо жет отделить полимор фные превращения от други х процессов, связанны х с изменением энтальп ии. Термомикроскопия обычно подтверждает полимо рфизм прямым наблюдением полимор фных форм и превращен ий, но не все превращения сопрово ждаются визуальным изменени ем структуры. Микро-ин фракрасная фурье-спектроскопия в комбинации с термомикроскопией п одтверждает химию та ких термических изменен ий и представляет бол ее специфическую инфор мацию об изменении мо лекулярной структуры.