Por que o suporte da amostra e a preparação são importantes no XRD: orientação preferencial de amostras farmacêuticas

A aspirina e o paracetamol são dois dos analgésicos mais populares. A difração de raios X, uma técnica de caracterização comum em pesquisa, desenvolvimento e controle de qualidade de tais produtos farmacêuticos, regularmente encontra problemas com a orientação preferencial. É mostrado que esses problemas podem ser evitados com configurações de medição otimizadas, seleção de porta-amostras e preparação de amostras.

A preparação adequada da amostra é uma das etapas mais importantes para garantir dados de alta qualidade em difração de raios-X em pó (XRD). A escolha do suporte de amostra certo, técnica de preparação, geometria de medição e parâmetros de medição têm uma influência significativa na qualidade dos dados.
Um dos problemas mais regularmente observados decorrentes da preparação da amostra é a orientação preferencial ou efeitos de textura. Isso pode ocorrer na maioria das amostras e pode ser causado por várias propriedades de amostra diferentes. A maneira mais fácil de visualizar o fenômeno é imaginando uma amostra de pó que não consiste em grãos esféricos, mas em agulhas alongadas ou placas. A probabilidade de que uma dessas agulhas ou placas se oriente em uma borda fina é pequena em comparação com a probabilidade de que ela se oriente alinhada com as partículas vizinhas. Os efeitos de textura também podem ter outras origens, como propriedades do cristal ou comportamento de cristalização, e também podem ser observados em amostras que contêm apenas partículas esféricas
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A textura leva à superexposição de alguns planos de rede, enquanto outros raramente estão na posição correta para difratar o feixe de raios-X, o que, por sua vez, resulta em grandes erros nas intensidades relativas de diferentes picos.
Essas diferenças tornam-se claramente visíveis ao comparar o padrão de difração medido com o padrão teórico (ideal) calculado a partir da solução de estrutura de cristal único. Ao trabalhar com novas substâncias ou misturas de fases, os efeitos da textura podem complicar seriamente qualquer análise quantitativa de fase ou a determinação da estrutura cristalina.
Para este relatório de aplicação, os efeitos de orientação preferencial foram investigados para duas amostras farmacêuticas diferentes usando o difratômetro de raios-X de pó multifuncional automatizado XRDynamic 500 da Anton Paar.
Dois tipos de comprimidos analgésicos disponíveis no mercado, um contendo aspirina (ácido acetilsalicílico) e o outro paracetamol (acetaminofeno), foram analisados ​​e comparados com seus ingredientes farmacêuticos ativos puros (API). A grande variedade de tipos de porta-amostras disponíveis para XRDynamic 500 foi empregada para identificar a melhor maneira de evitar efeitos de textura, que foram observados principalmente para APIs puros.
Conclusão
Foi demonstrada a importância de uma boa preparação de amostra e da seleção da configuração de medição correta para reduzir os efeitos de textura em medições de XRD de amostras farmacêuticas. Experimentos preliminares semelhantes aos conduzidos neste estudo podem ser essenciais para obter dados confiáveis ​​para a fase subsequente ou análise estrutural de APIs puros e comprimidos. Para ser capaz de testar várias configurações diferentes, geometrias de feixe e tipos de pó com rapidez e facilidade, é de grande importância trabalhar em um difratômetro de pó de raios-X versátil que oferece comutação automática de geometrias de feixe, fácil troca de configurações de porta-amostras e um amostrador automático. O difratômetro automatizado de raios-X de pó multifuncional da Anton Paar XRDynamic 500 inclui óptica de feixe automatizado, reconhecimento automático de estágio de amostra e instrumento automático e rotinas de alinhamento de amostra. Junto com uma ampla variedade de suportes de amostra e estágios de amostra, incluindo o girador de amostra e o girador capilar descritos aqui, essa flexibilidade torna o XRDynamic 500 a escolha perfeita para a aplicação descrita.
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