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Procédés de cristallisation sphérique et contrôle du polymorphisme dans les procédés de cristallisation

Béatrice Biscans et Sébastien Teychené — Laboratoire de Génie Chimique, Toulouse

publié le , mis à jour le

Béatrice Biscans — Les nanoparticules ouvrent des potentialités d’application dans de nombreux
secteurs industriels (chimie, cosmétique, pharmacie...) et permettent
d’envisager de façon réaliste de nouveaux matériaux aux fonctionnalités
plus performantes voire innovantes. C’est à travers l’interaction procédé/produit que sont
gérées ces propriétés. Le problème majeur pour l’industrialisation des procédés d’élaboration
de ces nanoparticules est leur extrapolation à partir de l’échelle du laboratoire. En effet, les
modèles classiques de description des cinétiques, des transferts et du transport de ces particules
ultrafines doivent être adaptés pour prendre en compte les couplages multiéchelles des phénomènes mis
en jeu. Parmi les procédés permettant d’envisager un contrôle de la structure et de la texture des particules
à l’échelle locale, la cristallisation sphérique offre des potentialités intéressantes. Il s’agit d’une
cristallisation en milieu confiné, dans une gouttelette contenant le soluté à cristalliser. Des exemples
de cristallisation sphérique de principes actifs pharmaceutiques seront présentés dans cet exposé.
L’utilisation de ces techniques, implique la mise en place d’une méthodologie de sélection des solvants
et des agents liants en relation avec leurs propriétés physico-chimiques et leurs interactions avec
le principe actif d’une part et le contréôle de l’hydrodynamique locale d’autre part.

Sébastien Teychené — Le polymorphisme cristallin est l’aptitude d’une molécule à
exister à l’état solide sous différentes structures cristallines présentant
les mêmes caractéristiques physicochimiques en solution et à l’état fondu. Stabilité,
solubilité, vitesse de dissolution, biodisponibilité, toxicité, les formes cristallines
d’un même principe actif n’ont donc pas nécessairement des propriétés identiques et peuvent
donc influer sur l’activité du produit fini d’autant que des modifications de la structure
cristalline au cours de la production, du stockage ou de l’utilisation du produit sont possibles.
En tant qu’étape de génération de la forme solide, la cristallisation est donc le procédé clef
pour maîtrise de la forme polymorphe formé. Les différentes étapes et outils méthodologiques
nécessaires au développement d’un procédé de cristallisation seront abordés à l’aide d’exemples
et de cas d’études illustrant les problématiques de la cristallisation de composés organiques.