Enantiopuridad por la evolución dirigida de las estabilidades cristalinas y la cristalización sin equilibrio
- Clément Pinetre 1, Sjoerd W van Dongen 2, Clément Brandel 1, Anne-Sophie Léonard 2, Maxime D Charpentier 3, Valérie Dupray 1, Kasper Oosterling 4, Bernard Kaptein 5, Michel Leeman 4, Richard M Kellogg 6, Joop H Ter Horst 3,7, Willem L Noorduin 2,8
- 1Univ Rouen Normandie, Normandie Univ, SMS, UR 3233, Rouen F-76000, France.
- 2AMOLF, Science Park 104, Amsterdam 1098 XG, The Netherlands.
- 3EPSRC Future Continuous Manufacturing and Advanced Crystallisation Research Hub, c/o Strathclyde Institute of Pharmacy and Biomedical Sciences, University of Strathclyde, Glasgow G1 1RD, U.K.
- 4Symeres, Kadijk 3, Groningen 9747 AT, The Netherlands.
- 5InnoSyn, Urmonderbaan 22, Geleen 6167 RD, The Netherlands.
- 6Kellogg Beheer B.V., Zernikepark 12, Unit 1.31, Groningen 9747 AN, The Netherlands.
- 7Tiofarma, Hermanus Boerhaavestraat 1, Oud-Beijerland 3261 ME, The Netherlands.
- 8Van't Hoff Institute for Molecular Sciences, University of Amsterdam, Science Park 904, Amsterdam 1090 GD, The Netherlands.
- 0Univ Rouen Normandie, Normandie Univ, SMS, UR 3233, Rouen F-76000, France.
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Resumen
Este resumen es generado por máquina.La cristalización quiral rara vez separa los enantiómeros. Este estudio revela que bajo condiciones específicas de no equilibrio, muchas moléculas pueden ser inducidas a formar cristales enantiopuros, mejorando significativamente las posibilidades de separación quiral.
Área De La Ciencia
- Química quiral
- Ciencia de la cristalización
- Química física y orgánica
Sus Antecedentes
- El aislamiento de moléculas enantiopuras es crucial en los productos farmacéuticos y la ciencia de los materiales.
- La enantioseparación espontánea a través de la cristalización (clasificación quiral) es rara (5-10%) debido a la formación preferencial de compuestos racémicos.
- Las condiciones de cristalización sin equilibrio ofrecen una estrategia potencial para superar las limitaciones de la cristalización de equilibrio.
Objetivo Del Estudio
- Investigar sistemáticamente las diferencias de energía (ΔGΦ) entre las fases cristalinas racémicas y enantiopuras para diversas moléculas quirales.
- Explorar la viabilidad del uso de estrategias de evolución dirigida en condiciones de no equilibrio para la separación enantio.
- Evaluar la prevalencia potencial de la formación de cristales enantiopuros controlados cinéticamente en una amplia gama de compuestos quirales.
Principales Métodos
- Caracterización de las diferencias de energía (ΔGΦ) entre las fases cristalinas racémicas y enantiopuras para las bibliotecas de fenilglicina y praziquantel modificadas.
- Evaluación sistemática del comportamiento de la cristalización en condiciones de no equilibrio.
- Análisis comparativo con los datos existentes para más de cien compuestos notificados previamente.
Principales Resultados
- Las bibliotecas de moléculas quirales exhiben distribuciones continuas, pero similares, de ΔGΦ, con modificaciones químicas relacionadas que se agrupan.
- Una estrategia de evolución dirigida identificó con éxito cristales racémicos con baja ΔGΦ, lo que permite la separación enantiosímica en condiciones de no equilibrio.
- El análisis sugiere que aproximadamente el 50% de las moléculas quirales podrían formar cristales enantiopuros bajo control cinético.
Conclusiones
- Las modificaciones químicas influyen en el paisaje energético de las fases cristalinas, lo que permite una agrupación predecible.
- La cristalización sin equilibrio presenta una estrategia viable y ampliamente aplicable para aislar compuestos enantiopuros.
- El potencial para la enantioseparación controlada cinéticamente amplía significativamente el alcance de las técnicas de resolución quiral basadas en la cristalización.
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