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Carbamazepine Dihydroxybenzoic Acid Cocrystals: Exploring Packing Interactions and Reaction Kinetics

  • Herein, we present the mechanochemical formation of three new cocrystals containing the active pharmaceutical ingredient carbamazepine and dihydroxybenzoic acids as coformers (CBZ:2,4-DHBA 1:1, CBZ:2,5-DHBA 1:1, and CBZ:2,6-DHBA 1:1). Rietveld methods were used for three different purposes: (i) refining all structures solved using powder X-ray diffraction, (ii) performing a quantitative phase analysis of the diffraction data collected from ex situ mechanochemical reactions at different milling times, and (iii) determining the cocrystallization kinetic profiles. The rate of cocrystallization was found to be higher for the formation of CBZ:2,4-DHBA and CBZ:2,6-DHBA, reaching an equilibrium after 600 s of milling. In the case of CBZ:2,5-DHBA a short induction period of 20 s was detected prior to the start of the reaction and an equilibrium was reached after 1200 s. An empirical trend between the rate of cocrystallization and the structural complexity of the cocrystal product was found.Herein, we present the mechanochemical formation of three new cocrystals containing the active pharmaceutical ingredient carbamazepine and dihydroxybenzoic acids as coformers (CBZ:2,4-DHBA 1:1, CBZ:2,5-DHBA 1:1, and CBZ:2,6-DHBA 1:1). Rietveld methods were used for three different purposes: (i) refining all structures solved using powder X-ray diffraction, (ii) performing a quantitative phase analysis of the diffraction data collected from ex situ mechanochemical reactions at different milling times, and (iii) determining the cocrystallization kinetic profiles. The rate of cocrystallization was found to be higher for the formation of CBZ:2,4-DHBA and CBZ:2,6-DHBA, reaching an equilibrium after 600 s of milling. In the case of CBZ:2,5-DHBA a short induction period of 20 s was detected prior to the start of the reaction and an equilibrium was reached after 1200 s. An empirical trend between the rate of cocrystallization and the structural complexity of the cocrystal product was found. The slowest cocrystallization rate observed for CBZ:2,5-DHBA corresponds to the crystal structure deviating substantially from the hydrogen-bonding motif found in the reactants.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Franziska EmmerlingORCiD, Ines Martins
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Deutsch):Crystal Growth and Design
Jahr der Erstveröffentlichung:2021
Organisationseinheit der BAM:6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.0 Abteilungsleitung und andere
6 Materialchemie / 6.3 Strukturanalytik
Verlag:ACS Publications
Jahrgang/Band:21
Ausgabe/Heft:12
Erste Seite:6961
Letzte Seite:6970
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:In situ real-time monitoring; Kinetics; Mechanochemistry
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Chemie und Prozesstechnik
Material
Material / Materialdesign
DOI:10.1021/acs.cgd.1c00902
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:02.03.2022
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:02.03.2022
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