NEW METHODS FOR INCREASING POLYMORPHIC DIVERSITY
Increasing the value of your portfolio of compounds by finding new solid forms with better properties
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UNMET NEED
Most compounds can exist in multiple crystalline forms, called polymorphs. The phenomenon of polymorphism has been known for centuries but remains poorly understood, despite intensive study. Computational methods for predicting how molecules will crystallize are becoming increasingly powerful; however, they remain unreliable for analyzing molecules of even modest complexity. Polymorphs have the same composition but different structures, and their properties can vary markedly. In many fields, conditions for crystallization are screened exhaustively to generate as many polymorphs as possible, from which the most advantageous form can be selected.
The present situation can be summarized in the following way: Although it appears that most compounds have a theoretical ability to exist as multiple energetically accessible polymorphs, methods for producing these forms remain inadequate. There is a critical need for new ways to gain access to latent polymorphic diversity.
TECHNOLOGY OVERVIEW
The laboratory of Professor Wuest has developed new methods for producing polymorphs that have never been reported previously, or never obtained in the form of single crystals that can be subjected to full structural characterization by X-ray diffraction. They have applied their new methods to the case of ROY and have been able to obtain and characterize two new forms, despite the fact that the polymorphism of ROY has been scrutinized thoroughly by other researchers for decades. Their methods can be expected to be of general value for the discovery of new solid forms of other compounds.
They offer new ways to search for polymorphs, including the use of mixed-crystal seeds to induce crystallization. The mixed crystals contain the compound of interest, along with one or more analogues that are similar enough to be incorporated in the crystal lattice yet introduce structural alterations that can cause crystallization to occur in new ways. The method is particularly convenient when the target of interest is a salt, because in that case mixed crystals can be obtained by simple ion exchange.
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c04434
COMPETITIVE ADVANTAGES
MARKET APPLICATIONS
BUSINESS OPPORTUNITY
Benoit Doré
Project Director, Business
Benoit.dore@axelys.ca
NOUVELLES MÉTHODES POUR AUGMENTER LA DIVERSITÉ POLYMORPHIQUE
Augmenter la valeur de votre portefolio de composés en trouvant de nouvelles formes solides avec de meilleures propriétés
BESOIN NON SATISFAIT
La plupart des composés peuvent exister sous plusieurs formes cristallines, appelées polymorphes. Le phénomène du polymorphisme est connu depuis des siècles mais reste mal compris, malgré des études intensives. Les méthodes informatiques permettant de prédire la cristallisation des molécules sont de plus en plus puissantes, mais elles restent peu fiables pour l'analyse des molécules, même de complexité modeste. Les polymorphes ont la même composition mais des structures différentes, et leurs propriétés peuvent varier considérablement. Dans de nombreux domaines, les conditions de cristallisation sont passées au crible de manière exhaustive afin de générer autant de polymorphes que possible, parmi lesquels la forme la plus avantageuse peut être sélectionnée.
La situation actuelle peut être résumée de la manière suivante : Bien qu'il semble que la plupart des composés aient la capacité théorique d'exister sous de multiples polymorphes énergétiquement accessibles, les méthodes de production de ces formes restent inadéquates. Il est indispensable de trouver de nouveaux moyens d'accéder à la diversité polymorphique latente.
APERÇU DE LA TECHNOLOGIE
Le laboratoire du professeur Wuest a mis au point de nouvelles méthodes pour produire des polymorphes qui n'ont jamais été rapportés auparavant, ou qui n'ont jamais été obtenus sous la forme de cristaux uniques pouvant être soumis à une caractérisation structurelle complète par diffraction des rayons X. Ils ont appliqué leurs nouvelles méthodes au cas de la ROY et ont pu obtenir et caractériser deux nouvelles formes, bien que le polymorphisme de la ROY ait été examiné en profondeur par d'autres chercheurs depuis des décennies. Leurs méthodes pourront assurément permettre la découverte de nouvelles formes solides d'autres composés qui auront des propriétés avantageuses.
L’équipe propose de nouvelles méthodes de recherche de polymorphes, notamment l'utilisation de grains de cristaux mixtes pour induire la cristallisation. Les cristaux mixtes contiennent le composé en question, ainsi qu'un ou plusieurs analogues suffisamment similaires pour être incorporés dans le réseau cristallin, mais qui introduisent des modifications structurelles susceptibles d'induire de nouvelles formes de cristallisation. La méthode est particulièrement pratique lorsque la cible d'intérêt est un sel, car dans ce cas, les cristaux mixtes peuvent être obtenus par simple échange d'ions.
AVANTAGES CONCURRENTIELS
MARCHÉS VISÉS
OCCASION D’AFFAIRES