Jornal de Engenharia Química Avançada

Abstrato

Cristalização induzida por SURMOF e engenharia morfológica

Bolla G

Os SAMs são um método bem conhecido e utilizado para reproduzir vários polimorfos ou morfologias cristalinas menos estáveis ​​(faces diferentes), mas os resultados muitas vezes não são práticos devido à limitação na contribuição para a superfície total. Por causa disto, recentemente os SAMs foram estendidos como SURMOFs, que são principalmente deposição de MOFs em heterosuperfícies SAM. Para além dos SAMs e SURMOFs, existem mais algumas orientações adicionais relatadas por diferentes grupos em relação aos medicamentos farmacêuticos. Os SURMOFs têm sido recentemente estudados com diferentes aplicações. A vantagem da orientação controlada dos MOFs com base no grupo funcional SAM fundamental permitiria o crescimento preferencial do grupo funcional alvo de pequenas moléculas orgânicas, mas este jovem ramo da química ainda não foi explorado na direção da engenharia morfológica. Sendo os MOFs materiais cristalinos altamente porosos, o seu impacto e contribuição na superfície como camada heterogénea são bastante eficazes quando comparados com a superfície SAM usual. Além disso, podem levar a diferentes direções de nucleação e crescimento do que o caminho habitual de cristalização. O método de cristalização modelo SURMOF envolve três etapas. (1) Os SAMs são preparados utilizando substratos de ouro e soluções de tiol; (2) preparação de filmes de MOF a partir de soluções utilizando imersão camada a camada (LBL-D); e (3) Cristalização do sólido orgânico. Estes substratos SURMOF foram desenhados para investigar como a funcionalização do modelo de superfícies altamente porosas (SURMOFs) pode influenciar a nucleação de moléculas orgânicas funcionais e a engenharia cristalina morfológica das benzamidas (BZAs). A seleção das BZAs foi justificada devido à falta de formação de complexos durante a cristalização com MOFs HKUST selecionados. A cristalização em solução de cristais de BZA resultou na morfologia da placa de (001), (011), (101) como faces principais, enquanto a cristalização SURMOF sugeriu morfologia de agulha com (001), (011) faces morfologicamente importantes e a face principal (101) foi retardado. Consequentemente, o controlo de uma face com cristalização superficial SURMOF modificada é uma alternativa à cristalização induzida por aditivo, uma vez que o resultado corresponde à obtenção de cristais de placa a agulha de BZA. Como segundo exemplo de uma solução de 4-amino benzamida (ABZA) mostrou cristalização sem substrato em EtOH como morfologia de bloco com (100) e (110) como faces principais, com as cadeias amidas primárias N−H•••O, enquanto os cristais ABZA na superfície do substrato SURMOF apresentou agulhas na superfície e morfologia de bloco nas arestas, (111) como face principal e (001), (110), (100), (011) e (010), o que confirmou a nucleação de ABZA na superfície do MOF é diferente da cristalização normal do solvente. De facto, os cristais crescidos nas arestas apresentaram agulhas de (100) faces como superfície primária e apresentaram também (111) faces de menor importância morfológica. Consequentemente, os poros do MOF podem bloquear a superfície,o que permite que outras faces cresçam e leva ainda a um crescimento diferente em comparação com experiências normais. O terceiro exemplo de 4-hidroxibenzamida (HBZA) foi cultivado de forma semelhante à BZA e à ABZA. Os monocristais bem crescidos apresentaram morfologia de bastonete com (001), (011) e (010) e os próximos cristais na superfície do substrato heterogéneo SURMOF através do método de cristalização epitaxia em fase de solução foram estudados com múltiplos cristais em vários locais da superfície projetada . Estes cristais apresentaram morfologia de placas como (001) maior e (011), (010), (100) e (101) de menor importância morfológica. Os cristais induzidos por MOF cresceram ao longo do eixo c através de N−H•••O na superfície e bloquearam a morfologia nas arestas, enquanto os cristais de aresta eram um equilíbrio entre o MOF e a cristalização em solução. Para mostrar a vantagem da nucleação heterogénea por SURMOFs, é apresentado um exemplo de um fármaco paracetamol (N-acetil-para-aminofenol, APAP). Formação do polimorfo menos estável de APAP e alterações morfológicas com recurso a SURMOFs. O APAP é um ingrediente farmacêutico ativo bem conhecido (um API, utilizado como medicamento analgésico e antipirético; também referido como paracetamol) e são relatados três polimorfos em que a forma I é menos solúvel e exibe uma fraca compactação dos comprimidos em comparação com a forma II, e outra forma metaestável III. As formas I e II cristalizam concomitantemente na cristalização em solução, a forma II foi reportada como agulhas, enquanto a forma I possui blocos e prismas. Do ponto de vista da formulação e da compressão, a forma II é melhor devido ao seu empacotamento em camadas. No entanto, a reprodutibilidade da forma II durante a cristalização da solução ainda permanece um grande desafio, mas a cristalização por fusão ou a utilização de um aditivo pode produzir a forma II, mas estes métodos não são adequados para o processamento industrial para formulações em grande escala . Consequentemente, os estudos continuaram para encontrar métodos adequados para a produção da forma II. A nucleação de cristais na superfície porosa do SURMOF contribuiu significativamente para uma cinética de nucleação única, permitiu a estabilização da fase metaestável e desenhou o SURMOF com morfologia de bloco proporcionando uma dupla vantagem. Esta demonstração bem-sucedida da nucleação heterogénea induzida por MOF oferece uma nova abordagem e abre desafios para a descoberta de polimorfos metaestáveis, juntamente com diferenças morfológicas inerentes baseadas em interações complementares na interface SURMOFOs cristais induzidos por MOF cresceram ao longo do eixo c através de N−H•••O na superfície e bloquearam a morfologia nas arestas, enquanto os cristais de aresta eram um equilíbrio entre o MOF e a cristalização em solução. Para mostrar a vantagem da nucleação heterogénea por SURMOFs, é apresentado um exemplo de um fármaco paracetamol (N-acetil-para-aminofenol, APAP). Formação do polimorfo menos estável de APAP e alterações morfológicas com recurso a SURMOFs. O APAP é um ingrediente farmacêutico ativo bem conhecido (um API, utilizado como medicamento analgésico e antipirético; também referido como paracetamol) e são relatados três polimorfos em que a forma I é menos solúvel e exibe uma fraca compactação dos comprimidos em comparação com a forma II, e outra forma metaestável III. As formas I e II cristalizam concomitantemente na cristalização da solução, a forma II foi reportada como agulhas, enquanto a forma I possui blocos e prismas. Do ponto de vista da formulação e da compressão, a forma II é melhor devido ao seu empacotamento em camadas. No entanto, a reprodutibilidade da forma II durante a cristalização da solução ainda permanece um grande desafio, mas a cristalização por fusão ou a utilização de um aditivo pode produzir a forma II, mas estes métodos não são adequados para o processamento industrial para formulações em grande escala . Consequentemente, os estudos continuaram para encontrar métodos adequados para a produção da forma II. A nucleação de cristais na superfície porosa do SURMOF contribuiu significativamente para uma cinética de nucleação única, permitiu a estabilização da fase metaestável e desenhou o SURMOF com morfologia de bloco proporcionando uma dupla vantagem. Esta demonstração bem-sucedida da nucleação heterogénea induzida por MOF oferece uma nova abordagem e abre desafios para a descoberta de polimorfos metaestáveis, juntamente com diferenças morfológicas inerentes baseadas em interações complementares na interface SURMOFOs cristais induzidos por MOF cresceram ao longo do eixo c através de N−H•••O na superfície e bloquearam a morfologia nas arestas, enquanto os cristais de aresta eram um equilíbrio entre o MOF e a cristalização em solução. Para mostrar a vantagem da nucleação heterogénea por SURMOFs, é apresentado um exemplo de um fármaco paracetamol (N-acetil-para-aminofenol, APAP). Formação do polimorfo menos estável de APAP e alterações morfológicas com recurso a SURMOFs. O APAP é um ingrediente farmacêutico ativo bem conhecido (um API, utilizado como medicamento analgésico e antipirético; também referido como paracetamol) e são relatados três polimorfos em que a forma I é menos solúvel e exibe uma fraca compactação dos comprimidos em comparação com a forma II, e outra forma metaestável III. As formas I e II cristalizam concomitantemente na cristalização em solução, a forma II foi reportada como agulhas, enquanto a forma I possui blocos e prismas. Do ponto de vista da formulação e da compressão, a forma II é melhor devido ao seu empacotamento em camadas. No entanto, a reprodutibilidade da forma II durante a cristalização da solução ainda permanece um grande desafio, mas a cristalização por fusão ou a utilização de um aditivo pode produzir a forma II, mas estes métodos não são adequados para o processamento industrial para formulações em grande escala . Consequentemente, os estudos continuaram para encontrar métodos adequados para a produção da forma II. A nucleação de cristais na superfície porosa do SURMOF contribuiu significativamente para uma cinética de nucleação única, permitiu a estabilização da fase metaestável e desenhou o SURMOF com morfologia de bloco proporcionando uma dupla vantagem. Esta demonstração bem-sucedida da nucleação heterogénea induzida por MOF oferece uma nova abordagem e abre desafios para a descoberta de polimorfos metaestáveis, juntamente com diferenças morfológicas inerentes baseadas em interações complementares na interface SURMOFA nucleação de cristais na superfície porosa do SURMOF contribuiu significativamente para uma cinética de nucleação única, permitiu a estabilização da fase metaestável e concebeu o SURMOF com morfologia de bloco proporcionando uma dupla vantagem. Esta demonstração bem-sucedida da nucleação heterogénea induzida por MOF oferece uma nova abordagem e abre desafios para a descoberta de polimorfos metaestáveis, juntamente com diferenças morfológicas inerentes baseadas em interações complementares na interface SURMOFA nucleação de cristais na superfície porosa do SURMOF contribuiu significativamente para uma cinética de nucleação única, permitiu a estabilização da fase metaestável e concebeu o SURMOF com morfologia de bloco proporcionando uma dupla vantagem. Esta demonstração bem-sucedida da nucleação heterogénea induzida por MOF oferece uma nova abordagem e abre desafios para a descoberta de polimorfos metaestáveis, juntamente com diferenças morfológicas inerentes baseadas em interações complementares na interface SURMOF