Untersuchung von Cyclodextrinkomplexen - OPUS - Universität ...

2.4.5 Thermische Analyse
Theorie und Stand der Forschung
Zur Untersuchung von festen Cyclodextrinkomplexzubereitungen bieten sich thermische
Verfahren an, bei denen die Probe mittels Heizvorrichtung einem Temperaturprogramm
unterworfen wird, um physikalische oder chemische Eigenschaften als Funktion der
Temperatur oder Zeit zu messen. Bei der Differenzthermoanalyse (DTA) wird die
Temperaturdifferenz zwischen Probe und einer Referenz bestimmt, während bei der
dynamischen Differenzkalorimetrie (DSC) die zum Temperaturangleich der Probe nötige
Leistung gemessen wird [93]. Wie in Kapitel 2.4.1 beschrieben, können in Abhängigkeit vom
gewählten Verfahren bei der Isolierung von festen Cyclodextrinkomplexen im Produkt freie
Cyclodextrine und Gastmoleküle neben den gebildeten Komplexen vorliegen. Die Ermittlung
des eingeschlossenen Anteils kann anhand des Ausbleibens des Schmelzvorgangs bei den
molekular in Cyclodextrinkomplexen verteilten Gastmolekülen erfolgen, wobei die Differenz
zwischen zu erwartender und gemessener Schmelzenthalpie als Messgröße dient. Der
Vergleich mit einer physikalischen Mischung gleicher Zusammensetzung wird hier zur
Referenzierung herangezogen. Voraussetzung ist, dass der Gast sich vor dem Schmelzen
nicht thermisch zersetzt und dass sein Schmelzpunkt deutlich unter der
Zersetzungstemperatur der Cyclodextrine liegt [3].
Diese Methode wird von den meisten Autoren sehr unkritisch eingesetzt. Der partielle
Verlust des Schmelzpeaks kann nämlich auch auf einen Verlust an Kristallinität oder eine
schon stattgefundene Zersetzung während des Herstellungsverfahrens zurückzuführen sein
[89]. Es könnte also fälschlicherweise von Komplexbildung ausgegangen werden.
2.4.6 Computerchemische Ansätze
Wie in vielen Bereichen der Chemie kommen auch bei der Cyclodextrinforschung
computerchemische Verfahren zum Einsatz. Das sogenannte Molecular Modeling wurde
durch die rasante Entwicklung in der Computertechnik und der damit verfügbaren
Rechenleistung in großen Schritten vorangebracht. Der Versuch einer modellhaften
Wiedergabe der Realität ist zwar heute immer noch auf die experimentelle Prüfung der
Ergebnisse im Labor angewiesen; dennoch liefern die erhaltenen Daten Einsicht in
Vorgänge und Mechanismen auf molekularer Ebene, die die praktisch erhaltenen
Ergebnisse unterstützen oder Erklärungen für beobachtete Phänomene liefern können. Als
Teil einer rationalen Wirkstoffentwicklung hat sich die Computerchemie im Bereich der
Pharmazie bereits etabliert [109,110,111]. Im folgenden Kapitel soll nach kurzer Darstellung
einiger Grundelemente und einem Einblick in die Herangehensweise bei Cyclodextrinen
besonderes Augenmerk auf Dockingstrategien am Beispiel des in dieser Arbeit benutzten
Programms Autodock [112] gelegt werden.
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