結晶形態は、医薬品やファインケミカル製品の溶解性、安定性、流動性、および後工程における性能を直接的に決定づける。樹枝状結晶などの特殊な形態の結晶を制御可能に作製することは、現代の固体化学研究開発において非常に困難な課題となっている。
従来のタンク式結晶化法では、撹拌による高いせん断力と過飽和度の急激な変動が生じます。そのため、瞬間的な大量核生成(暴走核生成)、結晶の破壊、目的とする結晶形態の再現性の低さなどが引き起こされやすく、研究開発期間全体が長期化する傾向があります。
当社のクライアントの1社は、雪の結晶状の樹枝状結晶の研究開発に長年取り組んできました。複数の実験バッチで仕様要件を満たす目的の結晶を安定的に生成することができず、プロジェクトの進捗が滞っていました。技術的な依頼を受けた当社の結晶化研究開発チームは、プロジェクトの課題を迅速に解決し、クライアントの材料特性に合わせて結晶化プロセスをカスタマイズしました。実験は当社の統合結晶化プラットフォーム上で実施され、3日以内にプロセス全体の検証が完了し、雪の結晶状の樹枝状結晶サンプルを無事作製することができました。
結晶化システムの多パラメータ協調制御により、方向性のある結晶成長が可能になります。高精度温度制御ユニットは安定したシステム温度を維持し、動的に調整可能な過飽和度は急激な大量核生成を防止します。低せん断流体設計は結晶粒子への衝撃を軽減し、結晶の破損を最小限に抑えます。これらの技術を組み合わせることで、暴走核生成、結晶の破砕、結晶形態制御の困難さなど、従来のタンク式結晶化における典型的な欠点を解消します。
医薬品中間体やファインケミカルの結晶形態開発において、この制御可能な結晶化ソリューションは、予備的な結晶スクリーニングやプロセス探索にかかる時間を大幅に短縮します。ターゲット結晶の調製、形態学的特性評価、パラメータ収集を加速し、顧客の固体研究開発のスピードアップと、繰り返し試行錯誤による材料費および時間コストの削減に貢献します。また、その後のパイロット試験や工業規模でのスケールアップのための確固たるプロセス基盤を提供します。