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Shortcut Method for the Prediction of the Cocrystal Solubility Line
Crystal Growth & Design ( IF 3.2 ) Pub Date : 2021-09-14 , DOI: 10.1021/acs.cgd.1c00247 Peerapon Rapeenun 1 , Juergen Rarey 2, 3 , Adrian E. Flood 1
Crystal Growth & Design ( IF 3.2 ) Pub Date : 2021-09-14 , DOI: 10.1021/acs.cgd.1c00247 Peerapon Rapeenun 1 , Juergen Rarey 2, 3 , Adrian E. Flood 1
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Knowledge of the solubility of a cocrystal in terms of solvent, temperature, and the liquid-phase concentrations of the active pharmaceutical ingredient and coformer is necessary for the pharmaceutical industry to produce pharmaceuticals with improved physicochemical properties. Here, we propose a simple and convenient shortcut calculation to predict the solubility curve of cocrystals using simple thermodynamic equations, considering the liquid-phase activity coefficient of the two species in the cocrystal, which does not require any fitting nor experimental solubility data of the cocrystal. Ibuprofen–nicotinamide and carbamazepine–nicotinamide cocrystals in ethanol were used to study the effect of temperature variation, while indomethacin–saccharin and carbamazepine–nicotinamide cocrystals were used to study the effect of solvents. Our prediction shows good results in both scenarios, which were supported by the absolute average deviation and the percent absolute relative deviation (% ARD) from the experimental data. Carbamazepine–nicotinamide in ethanol shows the best outcome with the lowest % ARD (9.0, 24.6, and 8.6% at 288.15, 298.15, and 308.15 K, respectively). Furthermore, we also illustrate the importance of the activity coefficient and any phase transition of the pure species in the calculation to achieve the most accurate result.
中文翻译：
预测共晶溶解度线的捷径法
就溶剂、温度以及活性药物成分和共形成物的液相浓度而言，共晶的溶解度知识对于制药工业生产具有改进物理化学性质的药物是必要的。在这里，我们提出了一种简单方便的快捷计算来使用简单的热力学方程预测共晶的溶解度曲线，考虑到共晶中两种物质的液相活度系数，这不需要任何拟合，也不需要共晶的实验溶解度数据. 乙醇中的布洛芬-烟酰胺和卡马西平-烟酰胺共晶用于研究温度变化的影响，而吲哚美辛-糖精和卡马西平-烟酰胺共晶用于研究溶剂的影响。我们的预测在两种情况下都显示出良好的结果，这得到了实验数据的绝对平均偏差和绝对相对偏差百分比 (% ARD) 的支持。乙醇中的卡马西平-烟酰胺显示最佳结果，ARD 百分比最低（分别为 9.0、24.6 和 8.6%，分别为 288.15、298.15 和 308.15 K）。此外，我们还说明了计算中纯物质的活度系数和任何相变的重要性，以实现最准确的结果。
更新日期：2021-10-06
中文翻译：
预测共晶溶解度线的捷径法
就溶剂、温度以及活性药物成分和共形成物的液相浓度而言，共晶的溶解度知识对于制药工业生产具有改进物理化学性质的药物是必要的。在这里，我们提出了一种简单方便的快捷计算来使用简单的热力学方程预测共晶的溶解度曲线，考虑到共晶中两种物质的液相活度系数，这不需要任何拟合，也不需要共晶的实验溶解度数据. 乙醇中的布洛芬-烟酰胺和卡马西平-烟酰胺共晶用于研究温度变化的影响，而吲哚美辛-糖精和卡马西平-烟酰胺共晶用于研究溶剂的影响。我们的预测在两种情况下都显示出良好的结果，这得到了实验数据的绝对平均偏差和绝对相对偏差百分比 (% ARD) 的支持。乙醇中的卡马西平-烟酰胺显示最佳结果，ARD 百分比最低（分别为 9.0、24.6 和 8.6%，分别为 288.15、298.15 和 308.15 K）。此外，我们还说明了计算中纯物质的活度系数和任何相变的重要性，以实现最准确的结果。
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