Αυτή η ενότητα στοχεύει στην παροχή των πιο σημαντικών ιδιοτήτων που σχετίζονται με την εφαρμογή της θερμιδομετρίας και της θερμικής ανάλυσης (κυρίως της Διαφορικής Θερμιδομετρίας Σάρωσης, DSC) στα τρόφιμα και τα φαρμακευτικά προϊόντα, αντίστοιχα.
Αυτός ο κύκλος μαθημάτων επικεντρώνεται στον προσδιορισμό των μετατροπών φάσης που λαμβάνουν χώρα στα τρόφιμα, τα βιολογικά υλικά και τα βιολογικά μακρομόρια, καθώς και στη σύγκριση μεταξύ των θερμικών προφίλ που προκύπτουν από την τεχνική DSC του καθαρού δραστικού συστατικού και ενός εκδόχου με αυτό ενός 1:1w/w δυαδικού μείγματος, που μπορεί να αντιπροσωπεύει ένα μοντέλο κάποιου υποψήφιου φαρμάκου για τη φαρμακευτική βιομηχανία.
Σκοπός του μαθήματος είναι να παρέχει τις βασικές αρχές χρήσης των τεχνικών θερμικής ανάλυσης (η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη είναι η μέθοδος DSC) για την αξιολόγηση της συμβατότητας/ασυμβατότητας μεταξύ ενός δραστικού φαρμακευτικού συστατικού (API) και κάποιου εκδόχου στο στάδιο προδιαμόρφωσης. Για το σκοπό αυτό, θα πρέπει να παρασκευαστεί ένα δυαδικό μείγματου δραστικού φαρμακευτικού συστατικού (API) με το κάθε έκδοχογια αναλογίας μάζας 1:1. Πραγματοποιούνται πειράματα DSC για τα καθαρά συστατικά και τα δυαδικά μείγματα. Η σύγκριση διενεργείται υποθέτοντας ότι τα συστατικά είναι συμβατά μεταξύ τους εάν οι θερμικές ιδιότητες (σημείο τήξης, μεταβολή ενθαλπίας κ.λπ.) των μειγμάτων αποτελούν το άθροισμα αυτών των επιμέρους συστατικών.
Στην παρούσα φάση, η βιο-θερμιδομετρία παρουσιάζεται ακολουθώντας μια γενική ταξινόμηση σε δύο κατηγορίες συστημάτων, π.χ.
- Βιολογικά μακρομόρια σε αραιωμένο διάλυμα (πρωτεΐνες, DNA, κ.λπ.)
- Βιο-μακρομόρια σε εναιώρημα ή και σε φάση συμπύκνωσης (βιολογικά υλικά, τρόφιμα κ.λπ.)
Μέχρι το τέλος του μαθήματος, οι μαθητές θα πρέπει να έχουν αποκτήσει μια γενική εικόνα των θερμιδομετρικών προσεγγίσεων προκειμένου να μελετήσουν τις κύριες μεταβάσεις που λαμβάνουν χώρα σε αυτά τα συστήματα.