Structure Elucidation
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Strukturaufklärung in der Arzneimittelentwicklung

Strukturaufklärung in der Arzneimittelentwicklung ist der Prozess der Bestimmung der chemischen Struktur einer Verbindung aus der Identifizierung und Charakterisierung neuartiger Verunreinigungen, Abbauprodukte und Metaboliten über Rohstoffe, API, formulierte Produkte oder biologische Matrizen.

Dabei ist die Analyse hochgeordneter Strukturen (HOS) ein entscheidender Aspekt zur Definition kritischer Qualitätsattribute (CQA) eines Biologikums und des Verständnisses der molekularen Struktur eines Proteins.

Bei der Strukturaufklärung organischer Verbindungen wird oft Kernspinresonanz- (NMR)-Spektroskopie genutzt. Andere Techniken zur Charakterisierung sind die Massenspektrometrie, die Infrarotspektroskopie und die Kristallstrukturanalyse.

Die Einkristall-Röntgenbeugung ist eine Technik zur Bestimmung der Struktur chemischer Verbindungen und biologischer Moleküle. Ein detaillierter Einblick in die Beziehung zwischen der Struktur, der Funktion und der Reaktionsfähigkeit ist von entscheidender Bedeutung für den Erfolg der modernen Wissenschaft. Die Einkristall-Röntgenbeugung (SC-XRD, SXRD, SCD) ist eine der effektivsten Methoden zur Erhebung dieser wichtigen Informationen und ist daher zu einem unverzichtbaren Instrument der Arzneimittelentwicklung geworden.

Complete Molecular Confidence (CMC) ist das Konzept einer vollständig integrierten NMR/LC-MS-basierten Lösung, die idealerweise durch eine Röntgenspektroskopie ergänzt wird und die Strukturaufklärung der Charakteristika sowie die verfeinerte Analyse kleiner Moleküle ermöglicht. Davon profitieren vor allem Synthesechemiker, die fortlaufend nach Methoden suchen, um ihre Arbeit zu vereinfachen.

Interaktive NMR- und CMC-Softwaretools verlagern den Workflow der Strukturaufklärung mittlerweile von Papier auf den Bildschirm, optimieren und ordnen diese. Somit können sowohl erfahrene, als auch unerfahrene Wissenschaftler die Strukturaufklärung unbekannter Substanzen in verschiedenen pharmazeutischen Anwendungen schneller durchführen.