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The topological pressure-temperature phase diagram of ritonavir, an extraordinary case of crystalline dimorphism - 08/01/15

Doi : 10.1016/j.pharma.2014.09.003 
R. Céolin, I.B. Rietveld
 Caractérisation des matériaux moléculaires à activité thérapeutique (CAMMAT), faculté de pharmacie, 4, avenue de l’Observatoire, 75006 Paris, France 

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Summary

A topological pressure-temperature phase diagram involving the phase relationships of ritonavir forms I and II has been constructed using experimental calorimetric and volumetric data available from the literature. The triple point I-II-liquid is located at a temperature of about 407K and a pressure as extraordinarily small as 17.5MPa (175bar). Thus, the less soluble solid phase (form II) will become metastable on increasing pressure. At room temperature, form I becomes stable around 100MPa indicating that form II may turn into form I at a relatively low pressure of 1000bar, which may occur under processing conditions such as mixing or grinding. This case is a good example for which a proper thermodynamic evaluation trumps “rules of thumb” such as the density rule.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Un diagramme topologique pression-température montrant les relations de phases entre les formes I et II du ritonavir a été construit en utilisant les données calorimétriques et volumétriques disponibles dans la littérature. Le point triple I-II-liquide est situé à une température d’environ 407K et à une pression extraordinairement basse de 17,5MPa (175bar). C’est pourquoi la forme la moins soluble (forme II) doit devenir métastable quand la pression augmente. À température ambiante, la forme I devient stable à une pression relativement basse d’environ 1000bar, ce qui peut survenir lors d’opérations industrielles comme le mélange ou le broyage. Ce cas constitue un bon exemple montrant comment une approche thermodynamique rigoureuse remplace avantageusement le recours à des « règles empiriques » comme la « règle de la densité ».

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Keywords : Ritonavir, Crystalline polymorphism, Topological P-T diagram, Thermodynamic stability

Mots clés : Ritonavir, Polymorphisme cristallin, Diagramme P-T topologique, Stabilité thermodynamique


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Vol 73 - N° 1

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