The use of the software JST-XRD for identifcation of crystalline phases in pharmaceutical raw materials and tablets

Study of polymorphism is of great importance for the pharmaceutical industry once polymorphs may display diﬀerent physicochemical properties, which, in turn, may result in stability diﬀerences that can bring problems for the manufacturing stages and the quality of fnal products. Although research on organic polymorphs has greatly increased in the last decades, it still does not cover all needs for the pharmaceutical market. Techniques such as spectroscopy in the infrared region, nuclear magnetic resonance, thermal analysis, X-ray diﬀraction, etc., can be used to identify polymorphism. The polymorphism is a property of the crystalline solid state, and can be evaluated by X-ray diﬀraction once each polymorph exhibits one specifc X-ray diﬀraction pattern. The JST-XRD program is a tool designed to help the identifcation of crystalline phases (including polymorphs) present in pharmaceutical ingredients and tablets by using X-ray diﬀraction data obtained from scientifc articles and patents. This paper presents new implementations for the JST-XRD and describes its use in the analysis of active pharmaceutical ingredient and marketed tablets of norﬂoxacin, mebendazole and atorvastatin calcium. By the means of comparison, JSTXRD allowed identifying the crystalline phases in the diﬀraction patterns of the analyzed drugs, showing the program suitability for polymorphism research, pre-formulation and quality control in pharmaceutical industries. JST-XRD can also be used for educational purposes in undergraduate and graduate programs in order to show the potentiality of X-ray powder diﬀraction in polymorphism analysis. Keywords: X-Ray Diﬀraction. Crystalline Polymorphs, Pharmaceutical Ingredients, Qualitative Phase Analysis, Lazarus, Software RESUMO Uso do software JST-XRD para identifcacao de fases cristalinas em insumos farmaceuticos e medicamentos O estudo do polimorfsmo e de grande importância na industria farmaceutica porque os polimorfos podem apresentar diferentes propriedades fisico-quimicas, podendo resultar em diferencas na estabilidade e desse modo causar problemas nas etapas de manufatura e no produto fnal. Embora a pesquisa de moleculas orgânicas que apresentam polimorfsmo tenha aumentado bastante nas ultimas decadas, ainda nao contempla todas as necessidades do mercado farmaceutico. Para a identifcacao de polimorfsmo podem ser utilizadas tecnicas como espectroscopia na regiao do infravermelho, ressonância nuclear magnetica, analise termica (DSC), difracao de raios X, etc. O polimorfsmo, por ser uma propriedade do estado solido e cristalino, pode ser avaliado atraves da difracao de raios X, ja que cada polimorfo apresenta um padrao de difracao de raios X unico. O programa JST-XRD e uma ferramenta projetada para auxiliar a identifcacao de fases cristalinas, incluindo polimorfos, presentes em insumos farmaceuticos e comprimidos, usando dados de difracao de raios X obtidos em artigos cientifcos e patentes. Esse trabalho apresenta novas implementacoes no JST-XRD e descreve seu uso na analise de amostras de principio ativo e comprimidos comerciais de norﬂoxacino, mebendazol e atorvastatina calcica. Atraves das comparacoes realizadas, JSTXRD permitiu identifcar todas as fases cristalinas dos difratogramas dos farmacos analisados, mostrando que o programa e adequado para pesquisa em polimorfsmo; na pre-formulacao e controle de qualidade em industrias farmaceuticas, assim como para uso didatico em cursos de graduacao e pos-graduacao a fm de mostrar as potencialidades da difracao de raios X na analise de polimorfsmo. Palavras-chave: Difracao de Raios X. Polimorfos Cristalinos. Insumos Farmaceuticos. Analise de Fase Qualitativa. Lazarus. Software.