Revista de Ingeniería Química Avanzada

Abstracto

Ingeniería morfológica y de cristalización inducida por SURMOF

Bola G

Los SAM son un método bien conocido y se utilizan para formar y reproducir varios polimorfos menos estables o morfologías cristalinas (diferentes caras), pero los resultados a menudo no son prácticos debido a la limitación en la contribución a la superficie total. Debido a eso, recientemente los SAM se han extendido como SURMOF, que son principalmente la deposición de MOF en heterosuperficies SAM. Aparte de los SAM y los SURMOF, diferentes grupos informaron algunas direcciones adicionales hacia medicamentos farmacéuticos. Los SURMOF se han estudiado recientemente con diferentes aplicaciones. La ventaja de la orientación controlada de los MOF sobre la base del grupo funcional SAM básico permitiría el crecimiento preferencial del grupo funcional objetivo de pequeñas moléculas orgánicas, pero esta joven rama de la química aún no se ha explorado en la dirección de la ingeniería morfológica. Los MOF son materiales cristalinos altamente porosos, su impacto y contribución en la superficie como una capa heterogénea son bastante efectivos en comparación con la superficie SAM habitual. Además, pueden conducir a diferentes direcciones de nucleación y crecimiento que la ruta de cristalización habitual. El método de cristalización de plantillas SURMOF implica tres pasos. (1) Los SAM se preparan utilizando sustratos de oro y soluciones de tiol; (2) Preparación de la película MOF a partir de soluciones utilizando inmersión capa por capa (LBL-D); y (3) Cristalización del sólido orgánico. Estos sustratos SURMOF se diseñaron para investigar cómo la funcionalización de plantillas de superficies altamente porosas (SURMOF) puede influir en la nucleación de moléculas orgánicas funcionales y la ingeniería cristalina morfológica de benzamidas (BZA). La selección de BZA se justificó debido a su falta de formación de complejos durante la cristalización con MOF HKUST seleccionados. La cristalización en solución de cristales de BZA resultó en la morfología de placa de (001), (011), (101) como caras principales, mientras que la cristalización SURMOF sugirió una morfología de aguja con (001), (011) caras morfológicamente importantes y la cara principal (101) estaba retardada. Por lo tanto, controlar una cara con la cristalización superficial modificada de SURMOF es una alternativa a la cristalización inducida por aditivos, ya que el resultado coincide con la obtención de cristales de BZA en forma de placa a aguja. Como segundo ejemplo, la solución de 4-amino benzamida (ABZA) mostró cristalización sin sustrato en EtOH como morfología de bloque con (100) y (110) como caras principales, con las cadenas de amida primarias N−H•••O, mientras que los cristales de ABZA en la superficie del sustrato de SURMOF mostraron agujas en la superficie y morfología de bloque en los bordes, (111) como la cara principal y (001), (110), (100), (011) y (010), lo que confirmó que la nucleación de ABZA en la superficie de MOF es diferente de la cristalización normal en disolventes. De hecho, los cristales cultivados en los bordes mostraron agujas de la cara (100) como la superficie principal y también mostraron además la cara (111) de menor importancia morfológica. Por lo tanto, los poros de MOF pueden bloquear la superficie.lo que permite que crezcan otras caras y conduce además a un crecimiento diferente en comparación con los experimentos normales. El tercer ejemplo de 4-hidroxi benzamida (HBZA) se cultivó de forma similar a BZA y ABZA. Los monocristales bien desarrollados mostraron morfología de varilla con (001), (011) y (010) y los siguientes cristales en la superficie del sustrato heterogéneo SURMOF a través del método de cristalización epitaxia en fase solución se estudiaron con múltiples cristales en varios lugares de la superficie diseñada. Estos cristales mostraron morfología de placa como (001) mayor y (011), (010), (100) y (101) de importancia morfológica menor. Los cristales inducidos por MOF crecieron a lo largo del eje c a través de N−H•••O en la superficie y morfología de bloque en los bordes, mientras que los cristales de borde fueron un equilibrio de MOF y cristalización en solución. Para demostrar la ventaja de la nucleación heterogénea mediante SURMOF, se presenta un ejemplo del fármaco acetaminofeno (N-acetil-para-aminofenol, APAP). La formación del polimorfo menos estable de APAP y los cambios de morfología utilizando SURMOF. APAP es un ingrediente farmacéutico activo bien conocido (un API, utilizado como fármaco analgésico y antipirético; también conocido como paracetamol) y se informan tres polimorfos en los que la forma I es menos soluble y exhibe una compactación deficiente en la formación de comprimidos en comparación con la forma II, y otra forma III metaestable. Las formas I y II cristalizan concomitantemente en la cristalización en solución; la forma II se informó como agujas, mientras que la forma I tiene bloques y prismas. Desde el punto de vista de la formulación y la formación de comprimidos, la forma II es mejor debido a su empaquetamiento en capas. Sin embargo, la reproducibilidad de la forma II durante la cristalización en solución sigue siendo un gran desafío, pero la cristalización en estado fundido o el uso de un aditivo pueden producir la forma II, pero estos métodos no son adecuados para el procesamiento industrial para formulaciones a gran escala. Por lo tanto, los estudios continuaron para encontrar métodos adecuados para la producción de la forma II. La nucleación de cristales en la superficie porosa de SURMOF contribuyó significativamente a una cinética de nucleación única, permitió la estabilización de la fase metaestable y diseñó el SURMOF con morfología de bloque que proporciona una doble ventaja. Esta demostración exitosa de la nucleación heterogénea inducida por MOF ofrece un nuevo enfoque y abre desafíos para el descubrimiento de polimorfos metaestables junto con diferencias morfológicas inherentes basadas en interacciones complementarias en la interfaz de SURMOF.Los cristales inducidos por MOF crecieron a lo largo del eje c a través de N−H•••O en la superficie y la morfología de bloque en los bordes, mientras que los cristales de borde fueron un equilibrio de MOF y cristalización en solución. Para mostrar la ventaja de la nucleación heterogénea por SURMOF, se presenta un ejemplo del fármaco acetaminofeno (N-acetil-para-aminofenol, APAP). Formación del polimorfo menos estable de APAP y los cambios de morfología utilizando SURMOF. APAP es un ingrediente farmacéutico activo bien conocido (un API, utilizado como fármaco analgésico y antipirético; también conocido como paracetamol) y se informan tres polimorfos en los que la forma I es menos soluble y exhibe una compactación deficiente en la formación de comprimidos en comparación con la forma II, y otra forma III metaestable. Las formas I y II cristalizan concomitantemente en la cristalización en solución, la forma II se informó como agujas, mientras que la forma I tiene bloques y prismas. Desde el punto de vista de la formulación y la formación de comprimidos, la forma II es mejor debido a su empaquetamiento en capas. Sin embargo, la reproducibilidad de la forma II durante la cristalización en solución sigue siendo un gran desafío, pero la cristalización en estado fundido o el uso de un aditivo pueden producir la forma II, pero estos métodos no son adecuados para el procesamiento industrial para formulaciones a gran escala. Por lo tanto, los estudios continuaron para encontrar métodos adecuados para la producción de la forma II. La nucleación de cristales en la superficie porosa de SURMOF contribuyó significativamente a una cinética de nucleación única, permitió la estabilización de la fase metaestable y diseñó el SURMOF con morfología de bloque que proporciona una doble ventaja. Esta demostración exitosa de la nucleación heterogénea inducida por MOF ofrece un nuevo enfoque y abre desafíos para el descubrimiento de polimorfos metaestables junto con diferencias morfológicas inherentes basadas en interacciones complementarias en la interfaz de SURMOF.Los cristales inducidos por MOF crecieron a lo largo del eje c a través de N−H•••O en la superficie y la morfología de bloque en los bordes, mientras que los cristales de borde fueron un equilibrio de MOF y cristalización en solución. Para mostrar la ventaja de la nucleación heterogénea por SURMOF, se presenta un ejemplo del fármaco acetaminofeno (N-acetil-para-aminofenol, APAP). Formación del polimorfo menos estable de APAP y los cambios de morfología utilizando SURMOF. APAP es un ingrediente farmacéutico activo bien conocido (un API, utilizado como fármaco analgésico y antipirético; también conocido como paracetamol) y se informan tres polimorfos en los que la forma I es menos soluble y exhibe una compactación deficiente en la formación de comprimidos en comparación con la forma II, y otra forma III metaestable. Las formas I y II cristalizan concomitantemente en la cristalización en solución, la forma II se informó como agujas, mientras que la forma I tiene bloques y prismas. Desde el punto de vista de la formulación y la formación de comprimidos, la forma II es mejor debido a su empaquetamiento en capas. Sin embargo, la reproducibilidad de la forma II durante la cristalización en solución sigue siendo un gran desafío, pero la cristalización en estado fundido o el uso de un aditivo pueden producir la forma II, pero estos métodos no son adecuados para el procesamiento industrial para formulaciones a gran escala. Por lo tanto, los estudios continuaron para encontrar métodos adecuados para la producción de la forma II. La nucleación de cristales en la superficie porosa de SURMOF contribuyó significativamente a una cinética de nucleación única, permitió la estabilización de la fase metaestable y diseñó el SURMOF con morfología de bloque que proporciona una doble ventaja. Esta demostración exitosa de la nucleación heterogénea inducida por MOF ofrece un nuevo enfoque y abre desafíos para el descubrimiento de polimorfos metaestables junto con diferencias morfológicas inherentes basadas en interacciones complementarias en la interfaz de SURMOF.La nucleación de cristales en la superficie porosa de SURMOF contribuyó significativamente a una cinética de nucleación única, permitió la estabilización de la fase metaestable y diseñó SURMOF con morfología de bloques que brinda una doble ventaja. Esta demostración exitosa de nucleación heterogénea inducida por MOF ofrece un nuevo enfoque y abre desafíos para el descubrimiento de polimorfos metaestables junto con diferencias morfológicas inherentes basadas en interacciones complementarias en la interfaz de SURMOFLa nucleación de cristales en la superficie porosa de SURMOF contribuyó significativamente a una cinética de nucleación única, permitió la estabilización de la fase metaestable y diseñó SURMOF con morfología de bloques que brinda una doble ventaja. Esta demostración exitosa de nucleación heterogénea inducida por MOF ofrece un nuevo enfoque y abre desafíos para el descubrimiento de polimorfos metaestables junto con diferencias morfológicas inherentes basadas en interacciones complementarias en la interfaz de SURMOF