Las simulaciones de COSMO-RS permiten a los ingenieros químicos, químicos, ingenieros de formulación y científicos de materiales investigar y desarrollar nuevas soluciones de forma más rápida y eficiente que solo con pruebas y experimentación, acelerando así la innovación y reduciendo los costes.
Las simulaciones de COSMO-RS se basan en una teoría científica sólida, que garantiza predicciones sólidas y fiables en toda la gama de productos químicos en estado líquido. El primer enfoque principal permite predicciones de nuevos compuestos, aún no sintetizados, que van más allá del espacio químico conocido. El equipo de COSMO de BIOVIA está formado por los inventores originales de COSMO-RS, lo que garantiza un soporte oportuno y una experiencia de primer nivel para ayudar a resolver incluso los problemas más desafiantes en termodinámica de soluciones.
BIOVIA COSMOplex es una metodología única que extiende COSMO-RS hasta el régimen de sistemas no homogéneos, proporcionando acceso a una serie de propiedades físico-químicas. Con este enfoque, COSMOplex produce resultados generalmente generados por la dinámica molecular (MD), pero prácticamente sin costo. COSMOplex se basa en la teoría COSMO-RS que deriva el comportamiento termofísico de los líquidos a partir de cálculos de DFT de mecánica cuántica.
Debido a su capacidad para simular sistemas no homogéneos, COSMOplex también puede predecir el perfil de concentración en una interfaz líquido-líquido o gas-líquido e incluso la orientación media de las moléculas. El perfil de presión interna en la interfaz se corresponde directamente con la energía interfacial. Mediante la aplicación de una función de correlación adicional, la tensión interfacial entre dos mezclas líquidas puede predecirse de forma sencilla. Los líquidos pueden ser complejos e incluso contener tensioactivos.
Los sistemas que contienen tensioactivos, como las microemulsiones, se pueden manipular con BIOVIA COSMOplex. Por ejemplo, la formación autoconsistente de fases de aceite, tensioactivo y agua en un sistema de microemulsión simulado con COSMOplex. El método puede calcular áreas de sección transversal e incluso diagramas complejos de puntos de peces.
El cálculo sistemático de un gran número de posiciones, orientaciones y conformadores da como resultado una distribución de probabilidad y, por lo tanto, un perfil de energía libre para los componentes de la microemulsión.
BIOVIA COSMOplex puede generar estructuras virtuales de biomembrana, por ejemplo, compuestas de fosfolípidos. Al combinar el potencial químico de COSMO-RS con presiones atómicas, las moléculas de fosfolípidos se distribuyen en la caja de simulación hasta alcanzar el equilibrio. El módulo BIOVIA COSMOperm puede predecir las propiedades de los solutos en estas biomembranas, por ejemplo, las constantes de difusión, las energías libres y los coeficientes de partición.
BIOVIA COSMOquick es nuestra potente caja de herramientas basada en COSMO-RS que elimina la necesidad de costosos cálculos de química cuántica. Proporciona muchas propiedades basadas en la fase líquida, predicciones precisas de solubilidad, detección rápida de cocristales y solvatos, diversos descriptores
moleculares, relaciones de propiedades de estructura cuantitativa (QSPR) y modelos de aprendizaje automático y mucho más.
BIOVIA COSMOquick contiene un algoritmo de predicción de solubilidad novedoso, altamente eficiente y preciso. Se pueden utilizar algunos valores de referencia experimentales para obtener resultados precisos de la solubilidad de un soluto en cualquier disolvente nuevo.
Los cribados rápidos de disolventes permiten identificar disolventes o mezclas de disolventes adecuados para un nuevo API.
Referencias:
Loschen, C.; Klamt, A. COSMOquick: Una interfaz novedosa para la composición rápida de perfiles de σ y su aplicación al cribado de disolventes COSMO-RS utilizando múltiples disolventes de referencia. Investigación en Química Industrial e Ingeniería 2012, 51 (0), 14303–14308. https://doi.org/10.1021/ie3023675.
Los cocristales son cada vez más importantes en la industria farmacéutica debido a su potencial para mejorar las propiedades de los medicamentos convencionales, en particular mejorando su biodisponibilidad.
BIOVIA COSMOquick utiliza el exceso de entalpía de una masa fundida subenfriada de un fármaco y un coformador para evaluar su propensión a la cocristalización.
Se ha demostrado que esto sirve como un medio preciso para detectar rápidamente a muchos coformadores potenciales,
Referencias:
Abramov, Y. A.; Loschen, C.; Klamt, A. Coformador racional o selección de disolventes para la cocristalización o dessolvatación farmacéutica. J. Pharm. Sci. 2012, 101, 3687. https://doi.org/10.1002/jps.23227.
BIOVIA COSMOtherm es la herramienta universal para el cálculo predictivo de propiedades de líquidos, y combina la química cuántica y la termodinámica de una manera única. Calcula el potencial químico de casi cualquier molécula en casi cualquier líquido puro o mezclado a temperatura variable, es decir, predice qué tan feliz es una molécula en un determinado entorno
A diferencia de otros métodos disponibles, BIOVIA COSMOtherm es capaz de predecir propiedades en función de la concentración y la temperatura mediante la aplicación de ecuaciones termodinámicamente consistentes.
Dentro de COSMOtherm podemos encontrar las siguientes funciones: