Cristallisation contrôlable pour la croissance directionnelle des dendrites en forme de flocons de neige

La morphologie cristalline détermine directement la solubilité, la stabilité, la fluidité et les performances des procédés de transformation des produits pharmaceutiques et de chimie fine. La fabrication contrôlée de cristaux à morphologie particulière, tels que les dendrites, représente un défi majeur en recherche et développement sur les solides.

La cristallisation conventionnelle en cuve induit un fort cisaillement dû à l'agitation et à d'importantes fluctuations de la sursaturation. Elle tend à déclencher une nucléation massive et instantanée (nucléation incontrôlée), la fracture des cristaux et une faible reproductibilité des formes cristallines cibles, ce qui allonge le délai global de R&D.

L'un de nos clients a consacré des années à la recherche et au développement de cristaux dendritiques en forme de flocon de neige. De multiples séries d'expériences n'ont pas permis d'obtenir de manière stable les cristaux cibles répondant aux spécifications, freinant ainsi l'avancement du projet. Suite à la réception de la demande technique, notre équipe de R&D en cristallisation a rapidement résolu les problèmes rencontrés et adapté le procédé de cristallisation aux propriétés des matériaux du client. Les expériences ont été menées sur notre plateforme de cristallisation intégrée. La validation complète du procédé a été réalisée en trois jours seulement, et des échantillons de cristaux dendritiques en forme de flocon de neige ont été préparés avec succès.

La régulation multiparamétrique et coordonnée du système de cristallisation permet une croissance cristalline directionnelle. L'unité de contrôle de température de haute précision maintient une température stable du système ; la sursaturation ajustable dynamiquement empêche une nucléation massive et soudaine ; la conception du fluide à faible cisaillement réduit l'impact sur les particules cristallines et minimise la fragmentation des cristaux. L'association de ces technologies atténue les inconvénients typiques de la cristallisation en cuve traditionnelle, tels que l'emballement de la nucléation, la fragmentation des cristaux et les difficultés de contrôle de leur forme.

Pour le développement de formes cristallines d'intermédiaires pharmaceutiques et de produits chimiques fins, cette solution de cristallisation contrôlée réduit considérablement le temps consacré au criblage préliminaire des cristaux et à l'exploration des procédés. Elle accélère la préparation des cristaux cibles, leur caractérisation morphologique et la collecte des paramètres, permettant ainsi aux clients d'accélérer la R&D à l'état solide et de réduire les coûts en temps et en matériaux liés aux essais répétés. Elle fournit également une base solide pour les essais pilotes et la mise à l'échelle industrielle.