Applicazione della spettroscopia SSNMR per lo studio dei co-cristalli

The formation of co-crystals allows the modification of fundamental physicochemical properties of pharmaceutical products such as solubility, stability to thermal and moisture stresses, a co-crystal is a multi-component molecular complex bonded in a non-covalent way. A "pharmaceutical co-crystal" consists of an active pharmaceutical ingredient (API) and a co-former. The co-crystal properties depend mainly on the co-former selected and the types of intermolecular interactions formed during the co-crystallization process. This is one of the advantages of co-crystalline synthesis over other techniques. A method at the atomic level, solid-state nuclear resonance spectroscopy (NMR), is used to determine the chemical structure of co-crystals. The nuclear spin interactions and the effects of magnetic fields and radiofrequency pulses on nuclear spins in solid-state NMR are the same as in liquid-state NMR spectroscopy. Solid-state nuclear magnetic resonance is often combined with magic angle rotation to remove anisotropic interactions and improve the resolution and sensitivity of the technique. The resonant frequency of a nuclear spin depends on the strength of the magnetic field at the core, which can be modified by isotropic (like chemical shift, isotropic J-coupling) and anisotropic (like chemical shift anisotropy, dipole interactions).

La formazione di co-cristalli consente la modifica delle proprietà fisico-chimiche fondamentali dei prodotti farmaceutici come la solubilità, la stabilità agli stress termici e di umidità, un co-cristallo è un complesso molecolare multicomponente legato in modo non covalente. Un "co-cristallo farmaceutico" è costituito da un ingrediente farmaceutico attivo (API) e da un co-formatore. Le proprietà di un co-cristallo dipendono principalmente dal co-formatore selezionato e i tipi di interazioni intermolecolari formate durante il processo di co-cristallizzazione. Questo è uno dei vantaggi della sintesi co-cristallina rispetto ad altre tecniche. Per la determinazione della struttura chimica dei co-cristalli viene utilizzato un metodo a livello atomico, cioè la spettroscopia di risonanza nucleare (NMR) allo stato solido. Le interazioni di spin nucleare e gli effetti dei campi magnetici e degli impulsi a radiofrequenza sugli spin nucleari nella NMR allo stato solido sono gli stessi della spettroscopia NMR allo stato liquido. La risonanza magnetica nucleare a stato solido è spesso combinata con la rotazione dell'angolo magico per rimuovere le interazioni anisotrope e migliorare la risoluzione e la sensibilità della tecnica. La frequenza di risonanza di uno spin nucleare dipende dall'intensità del campo magnetico al nucleo, che può essere modificata da interazioni isotrope (ad esempio spostamento chimico, accoppiamento J isotropo) e anisotrope (ad esempio anisotropia da spostamento chimico, interazioni dipolari.