Pharmaceutical Crystals - Science and Engineering

Wichtiges Referenzwerk zu organischen Kristallen in der Arzneimittelentwicklung.
 
Da es sich bei der Mehrheit der pharmazeutischen Festkörperstoffe um organische Kristalle handelt, sind der Umgang mit und die Verarbeitung von diesen Stoffen kritische Aspekte bei der Arzneimittelentwicklung. Pharmaceutical Crystals: Science and Engineering führt in die Welt der organischen Kristalle ein und untersucht deren wichtige Rolle bei der Entwicklung und Herstellung von Medikamenten. Die Inhalte stammen von führenden Forscher und Fachexperten, die Grundlagenwissen vermitteln und die Verbindung zwischen pharmazeutisch relevanten Eigenschaften und der Struktur von Kristallen herstellen.
 
Das Werk ist ausführlich und behandelt eine Vielzahl von Themen, z. B.: Kristallisation, molekulare Wechselwirkungen, Polymorphismus, analytische Methoden, Verarbeitung und chemische Stabilität. Die Autoren zeigen, wie man Lösungen für die Auswahl von pharmazeutischen Formen und Kristallisationsprozesse findet. Das Fachbuch ist eine unschätzbare Hilfe zur Verbesserung des Entwicklungsprozesses von kleinen Wirkstoffmolekülen.
- Bietet einen Überblick über die wichtigsten Aspekte der Festkörperchemie und deren Rolle bei der Wirkstoffentwicklung.
- Stellt Lösungen für die Auswahl von pharmazeutischen Formen und Kristallisationsprozesse vor.
- Ausgewogen Darstellung - wissenschaftliche Grundlagen und pharmazeutische Anwendungen.
- Behandelt die Kristallographie, molekulare Wechselwirkungen, Polymorphismus, Analysemethoden, Verarbeitung und chemische Stabilität.

List of contents

List of Contributors xiii
 
Preface xv
 
1 Crystallography 1
Susan M. Reutzel-Edens and Peter Müller
 
1.1 Introduction 1
 
1.2 History 6
 
1.3 Symmetry 7
 
1.3.1 Symmetry in Two Dimensions 7
 
1.3.2 Symmetry and Translation 11
 
1.3.3 Symmetry in Three Dimensions 12
 
1.3.4 Metric Symmetry of the Crystal Lattice 13
 
1.3.5 Conventions and Symbols 14
 
1.3.6 Fractional Coordinates 15
 
1.3.7 Symmetry in Reciprocal Space 15
 
1.4 Principles of X-ray Diffraction 17
 
1.4.1 Bragg's Law 17
 
1.4.2 Diffraction Geometry 19
 
1.4.3 Ewald Construction 19
 
1.4.4 Structure Factors 21
 
1.4.5 Statistical Intensity Distribution 22
 
1.4.6 Data Collection 23
 
1.5 Structure Determination 24
 
1.5.1 Space Group Determination 24
 
1.5.2 Phase Problem and Structure Solution 25
 
1.5.3 Structure Refinement 28
 
1.5.3.1 Resonant Scattering and Absolute Structure 32
 
1.6 Powder Methods 33
 
1.6.1 Powder Diffraction 34
 
1.6.2 NMR Crystallography 35
 
1.7 Crystal Structure Prediction 39
 
1.8 Crystallographic Databases 41
 
1.9 Conclusions 42
 
References 43
 
2 Nucleation 47
Junbo Gong and Weiwei Tang
 
2.1 Introduction 47
 
2.2 Classical Nucleation Theory 48
 
2.2.1 Thermodynamics 48
 
2.2.2 Kinetics of Nucleation 51
 
2.2.3 Metastable Zone 53
 
2.2.4 Induction Time 58
 
2.2.5 Heterogeneous Nucleation 60
 
2.3 Nonclassical Nucleation 63
 
2.3.1 Two-Step Mechanism 63
 
2.3.2 Prenucleation Cluster Pathway 66
 
2.4 Application of Primary Nucleation 66
 
2.4.1 Understanding and Control of Polymorphism 66
 
2.4.2 Liquid-Liquid Phase Separation 71
 
2.5 Secondary Nucleation 73
 
2.5.1 Origin from Solution 74
 
2.5.2 Origin from Crystals 75
 
2.5.3 Kinetics 76
 
2.5.4 Application to Continuous Crystallization 76
 
2.5.5 Crystal Size Distribution 79
 
2.5.6 Seeding 80
 
2.6 Summary 81
 
References 82
 
3 Solid-state Characterization Techniques 89
Ann Newman and Robert Wenslow
 
3.1 Introduction 89
 
3.2 Techniques 90
 
3.2.1 X-ray Powder Diffraction (XRPD) 90
 
3.2.2 Thermal Methods 94
 
3.2.2.1 Differential Scanning Calorimetry 94
 
3.2.2.2 Thermogravimetric Analysis (TGA) 95
 
3.2.3 Spectroscopy 97
 
3.2.3.1 Infrared (IR) 97
 
3.2.3.2 Raman Spectroscopy 99
 
3.2.3.3 Solid-state Nuclear Magnetic Resonance (SSNMR) 101
 
3.2.4 Water Sorption 105
 
3.2.5 Microscopy 106
 
3.3 Case Study LY334370 Hydrochloride (HCl) 109
 
3.4 Summary 114
 
References 114
 
4 Intermolecular Interactions and Computational Modeling 123
Alessandra Mattei and Tonglei Li
 
4.1 Introduction 123
 
4.2 Foundation of Intermolecular Interactions 124
 
4.2.1 Electrostatic Interactions 125
 
4.2.2 van der Waals Interactions 126
 
4.2.3 Hydrogen-bonding Interactions 127
 
4.2.4 pi-pi Interactions 129
 
4.3 Intermolecular Interactions in Organic Crystals 130
 
4.3.1 Approaches to Crystal Packing Description 130
 
4.3.2 Impact of Intermolecular Interactions on Crystal Packing 136
 
4.3.3 Impact of Intermolecular Interactions on Crystal Properties 138
 
4.4 Techniques for Intermolecular Interactions Evaluation 140
 
4.4.1 Crystallography 140
 
4.4.2 Spectroscopy 141

About the author

TONGLEI LI is Professor in Industrial & Physical Pharmacy at Purdue University, West Lafayette, IN. ALESSANDRA MATTEI is a Senior Scientist in Solid State Chemistry at AbbVie, North Chicago, IL.

Summary

Wichtiges Referenzwerk zu organischen Kristallen in der Arzneimittelentwicklung.

Da es sich bei der Mehrheit der pharmazeutischen Festkörperstoffe um organische Kristalle handelt, sind der Umgang mit und die Verarbeitung von diesen Stoffen kritische Aspekte bei der Arzneimittelentwicklung. Pharmaceutical Crystals: Science and Engineering führt in die Welt der organischen Kristalle ein und untersucht deren wichtige Rolle bei der Entwicklung und Herstellung von Medikamenten. Die Inhalte stammen von führenden Forscher und Fachexperten, die Grundlagenwissen vermitteln und die Verbindung zwischen pharmazeutisch relevanten Eigenschaften und der Struktur von Kristallen herstellen.

Das Werk ist ausführlich und behandelt eine Vielzahl von Themen, z. B.: Kristallisation, molekulare Wechselwirkungen, Polymorphismus, analytische Methoden, Verarbeitung und chemische Stabilität. Die Autoren zeigen, wie man Lösungen für die Auswahl von pharmazeutischen Formen und Kristallisationsprozesse findet. Das Fachbuch ist eine unschätzbare Hilfe zur Verbesserung des Entwicklungsprozesses von kleinen Wirkstoffmolekülen.
- Bietet einen Überblick über die wichtigsten Aspekte der Festkörperchemie und deren Rolle bei der Wirkstoffentwicklung.
- Stellt Lösungen für die Auswahl von pharmazeutischen Formen und Kristallisationsprozesse vor.
- Ausgewogen Darstellung - wissenschaftliche Grundlagen und pharmazeutische Anwendungen.
- Behandelt die Kristallographie, molekulare Wechselwirkungen, Polymorphismus, Analysemethoden, Verarbeitung und chemische Stabilität.

Product details

• Authors: Li, T Li, Tong Li, Tong Mattei Li, Tongle Li, Tonglei Li, Tonglei Mattei Li, Li Tong, Alessandra Mattei, Alessandra Li Mattei
• Publisher: Wiley, John and Sons Ltd
• Languages: English
• Product format: Hardback
• Released: 31.10.2018
• EAN: 9781119046295
• ISBN: 978-1-119-04629-5
• No. of pages: 528
• Subjects: Natural sciences, medicine, IT, technology > Chemistry > Physical chemistry; Chemie, Festkörperchemie, chemistry, Kristallographie, Crystallography, Pharmaceutical & Medicinal Chemistry, Pharmazeutische u. Medizinische Chemie, Solid State Chemistry