Conception de la cristallisation pour éviter la séparation des phases liquide-liquide

La cristallisation est un procédé de purification et de séparation essentiel utilisé dans l'industrie pharmaceutique. Un procédé de cristallisation bien conçu doit non seulement offrir une pureté chimique exceptionnelle, un rendement élevé et une grande capacité de traitement, mais aussi permettre de contrôler les propriétés physiques et d'améliorer les traitements en aval (par exemple, la filtration et le séchage de la substance médicamenteuse et la formulation de la substance médicamenteuse dans le produit pharmaceutique).

Cette présentation passe en revue une étude de cas concernant une substance médicamenteuse à petite molécule pour laquelle le défi de la séparation de phase liquide-liquide (ou oiling out) a été rencontré au cours du développement du processus. Des changements dans la conception de la cristallisation ont été nécessaires pour éviter la séparation de phase liquide-liquide et contrôler les niveaux de solvants résiduels dans la substance médicamenteuse finale. La méthodologie de la théorie de contribution de groupe régressée-UNIFAC a été utilisée pour modéliser le comportement des phases et prédire les limites de phase liquide-liquide dans les systèmes de solvants binaires, y compris les effets de la substance médicamenteuse ; ces données ont ensuite été utilisées pour concevoir un procédé de cristallisation qui évitait la région liquide biphasée.

Les outils de la technologie du processus analytique (PAT) ont été utilisés pour collecter des données in situ afin de modéliser la cristallisation et de guider la sélection des paramètres optimaux du procédé. La morphologie des cristaux et la taille des particules ont été contrôlées grâce à la surface d'ensemencement, au contrôle de la cinétique de cristallisation (nucléation et croissance) et à l'application du broyage en suspension. Les techniques combinées in-silico et in-situ de ce travail fournissent la base pour comprendre et prédire la séparation de phase liquide-liquide pendant la cristallisation et peuvent être utilisées pour concevoir de futurs procédés dans des systèmes de solvants complexes.

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