Nucleation under external fields
NUCLÉATION EN PRÉSENCE DE CHAMPS EXTERNES: Application aux principes actifs pharmaceutiques
Résumé
In the field of pharmaceutical chemistry the crystallization of the active ingredient or intermediate is an important stage, it is going to control the physico-chemical properties of the solid obtained. The first stage of the crystallization, the nucleation, can be slow, difficult or disturbed by the appearance of another unwanted phase, solid or liquid. The obtaining of the first crystal and the research for new polymorphs need long and expensive studies. Our aim is to rationalise these researches on crystallization conditions, for that we propose, in this PhD thesis, the study and the development of new crystallization techniques on small volumes (from nL to mL) under an external field. As external fields we mean under an electric field, a light or ultrasounds irradiation. We will be able to enhance nucleation. We want to control spatial and temporal localisation of the nucleation event in metastable solutions, in order to observe and better understand the mechanism of the first nucleus appearing.
Dans le domaine de la chimie pharmaceutique la cristallisation des principes actifs ou intermédiaires est une étape importante, c'est elle qui va contrôler les propriétés physico-chimiques du solide obtenu. La première étape de la cristallisation, la nucléation, peut être lente, difficile ou perturbée par l'apparition d'une autre phase, solide ou liquide, indésirable. L'obtention du premier cristal et la recherche de nouveaux polymorphes nécessitent de longues et onéreuses études. Avec pour objectif de rationaliser ces recherches de conditions de cristallisation nous proposons, dans le cadre de cette thèse, l'étude et le développement de nouvelles techniques de cristallisation sur de faibles volumes (du µL au mL) en présence d'un champ externe. Par champ externe, on entend en présence d'un champ électrique, d'un faisceau lumineux ou d'ultrasons. Il s'agira d'être capable de provoquer la nucléation de manière localisée dans le temps et l'espace au sein de solutions métastables, afin de pouvoir l'observer et de mieux comprendre le mécanisme d'apparition du premier cristal.
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