La microspectroscopie infrarouge (IR) au synchrotron australien a fourni des informations sur l'orientation moléculaire à l'intérieur de la microstructure d'une forme particulière de paracétamol (forme II), qui a contribué à une meilleure solubilité et compressibilité dans l'eau que le produit plus stable utilisé dans le commerce.

Solubilité dans l'eau, stabilité thermique pendant l'activité médicale, mélange, le comportement sous compression et la structure mécanique sont des attributs clés des produits pharmaceutiques, comme les analgésiques.

Les chercheurs ont noté que les orientations moléculaires et la structure du domaine sont d'une importance cruciale pour améliorer l'efficacité des médicaments.

Dans un article publié en Sciences appliquées des surfaces , un groupe de chercheurs dirigé par le professeur Junko Morikawa et le Dr Reo Honda du Tokyo Institute of Technology, Swinburne University et le Melbourne Centre for Nanofabrication, en association avec les scientifiques des lignes de lumière IR, le Dr Mark Tobin et le Dr Pimm Vongsvivut, utilisé la cartographie optique pour révéler l'orientation des molécules dans le paracétamol.

En raison des informations limitées sur les transitions de phase in situ, les résultats de l'étude sont pertinents pour les processus de production industrielle de comprimés et de poudres médicales.

Dans un travail similaire à une approche précédemment rapportée par cette équipe dans les enquêtes sur les microfibres de soie, le groupe a utilisé les données d'absorbance pour obtenir des informations sur l'orientation, présence de désordre et de joints de grains au sein du matériau cristallin.

Des images optiques à polarisation croisée superposées et des cartes vectorielles IR de l'orientation des bandes spectrales d'absorbance fournissent des détails utiles.

"Si vous regardez la figure ci-dessus, vous pouvez voir pour chacune des longueurs d'onde d'absorbance qui sont affichées, deux domaines différents peuvent être vus où les marqueurs noirs qui sont au-dessus de chaque pixel sont assez courts dans une région qui montre une orientation faible, et puis là où les marqueurs sont beaucoup plus longs montre le haut degré d'orientation, " dit Tobin.

"Il vous indique la direction du dipôle moléculaire absorbant qui n'est pas nécessairement la même que l'orientation d'une molécule linéaire."

En utilisant la méthode des quatre angles qu'ils ont développée pour la cartographie spectrale IR, le polariseur est tourné de quarante-cinq degrés pour chacune des quatre images collectées.

"La configuration de la ligne de lumière est un peu plus que routinière, " a déclaré Vongsvivut. "Nous devions nous assurer que l'alignement du faisceau synchrotron, qui est naturellement polarisé, était telle que nous obtenions toujours un bon débit pour les quatre orientations du polariseur."

En plus de la cartographie spectrale de l'absorbance et du retard IR, l'équipe a analysé les caractéristiques thermiques des polymorphes du paracétamol en utilisant la calorimétrie différentielle à balayage.

Au-delà de l'étude, l'intérêt principal de l'équipe IR était de démontrer l'utilité de la technique pour montrer les degrés d'orientation moléculaire, applicable aux biomatériaux antibactériens, et la structuration laser interne des verres transparents et de la dialectique.

« Nous explorons également l'application de cette technique sur des matériaux composites, " dit Tobin.