Jesteśmy nowo utworzonym zespołem, powstałym w 2024 roku, zajmującym się zrozumieniem polimorfizmu i procesów krystalizacji związków organicznych oraz poszukiwaniem sposobów ich lepszej kontroli. W naszych badaniach łączymy komputerowe metody przewidywania struktur krystalicznych (CSP) i eksperymenty prowadzone w laboratorium. Zajmujemy się również zastosowaniem CSP w połączeniu z krystalografią NMR do rozwiązywania trudnych problemów strukturalnych.
10.04.2024
Witamy w naszym gronie nowego członka zespołu – od mraca 2024 roku dołączył do nas Dineshchakravarthy Senthurpandi z Indian Academy of Science, Z Bengaluru, Indie. Dinesh, mamy nadzieję na wiele wspólnych ciekawych projektów i życzymy powodzenia!
24.02.2024
Witamy na stronie naszego Zespołu Chemii i Inżynierii Kryształów (ChemIK). W tym miejscu będą pojawiać się informacje o najważniejszych wydarzeniach, osiągnięciach i pracach naszego zepołu. Zapraszamy!
Grant NCN SONATA BIS 2022/46/E/ST4/00392 „Ku zrozumieniu polimorfizmu i ścieżek krystalizacji organicznych kryształów molekularnych” – popularno-naukowy opis projektu można znaleźć tutaj.
Krystalizacja
Krystalizacja to niezwykle złożony proces, w którym decydującą rolę odgrywają czynniki kinetyczne i termodynamiczne. W naszym laboratorium prowadzimy badania dążące do tego aby móc ten proces lepiej zrozumieć, a w konsekwencji nie tylko przewidzieć jego wynik, ale też na niego wpływać zgodnie z naszymi potrzebami. W tym celu poszukujemy m.in. nowych, bardziej efektywnych i łatwiejszych do kontroli ścieżek krystalizacji w porównaniu do klasycznych metod krystalizacji z roztworu. Mogą to być np. reakcje mechanochemiczne, stapianie czy procesy desolwatacji. Eksperymenty te uzupełniamy obliczeniami CSP (z ang. crystal structure prediction – przewidywanie struktur krystalicznych), co pozwala nam lepiej zrozumieć krajobraz energetyczny badanych cząsteczek i ich tendencję do tworzenia konkretnych postaci krystalicznych.
Polimorfizm i tworzenie kokryształów
Polimorfizm kryształów, czyli zdolość danego związku chemicznego do tworzenia form krystalicznych różniących się sposobem upakowania i/lub konformacją cząsteczek w kryształach, wpływa w znacznym stopniu na ich właściwości fizykochemiczne, w tym rozpuszczalność, stabilność termiczną, tabletkowalność, barwę, zapach i wiele innych. Z tego powodu niezwykle ważne jest poznanie wszystkich postaci krystalicznych substancji będących w powszechnym użyciu, zwłaszcza leków, czy związków używanych w przemyśle agrochemicznym. W naszych badaniach skupiamy się na otrzymywaniu i charakterystyce strukturalnej nowych form polimorficznych, ze szczególnym uzwględnieniem kokryształów tworzonych przez dwie lub więcej substancji związanych w jedną sieć krystaliczną.
CSP i krystalografia NMR
W naszych badaniach niezwykle istotny jest opis struktury otrzymanych przez nas form krystalicznych. Kiedy tylko jest to możliwe stosujemy w tym celu rentgenografię strukturalną, jednak wiele z otrzymywanych przez nas form krystalicznych nie tworzy kryształów o wystarczających rozmiarach aby to było możliwe. Z tego powodu równolegle do pozostałych badań rozwijamy metody oparte o krystalografię NMR i jej połączenie z CSP, we współpracy z grupą prowadzoną przez prof. Marka Potrzebowskiego.
2025
Małgorzata Kołtun-Jasion, Marta Katarzyna Dudek, and Anna Karolina Kiss. Eucommiae cortex Comprehensive Phytochemical Analysis Connected with Its In Vitro Anti-Inflammatory Activity in Human Immune Cells. Molecules 2025, 30, 1364 https://doi.org/10.3390/molecules30061364
Przemysław Nowak, Anna Pietrzak, Marta K. Dudek. Understanding the stability of amorphous form of darifenacin. CrystEngComm, 2025, 27, 1927-1938 https://doi.org/10.1039/D4CE01257G
Sharon E. Ashbrook, Gregory J. O. Beran, Jan Blahut, Frédéric Blanc, Lee Brammer, Harry Brough, Steven P. Brown, Carlos Bornes, Thibault Charpentier, Martin Dracinsky, Marta K. Dudek, Lyndon Emsley, Thomas Fellowes, Christel Gervais, Kent J. Griffith, John Griffin, Gillian R. Goward, Paul Hodgkinson, Colan E. Hughes, Michael A. Hope, Simo-ne S. Köcher, Danielle Laurencin, Zhiyuan Li, Sten O. Nilsson Lill, Andrew J. Morris, Leonard J. Mueller, Sarah L. Price and Jonathan R. Yates. Challenges and opportunities for NMR calculations: general discussion. Faraday Discuss., 2025, 255, 288-310 https://doi.org/10.1039/D4FD90055C
Sharon E. Ashbrook, Frédéric Blanc, Steven P. Brown, Thibault Charpentier, Martin Dracinsky, Marta K. Dudek, Lyndon Emsley, Christel Gervais, Andrew L. Goodwin, Gillian R. Goward, John Griffin, Angela F. Harper, Kenneth D. M. Harris, Paul Hodgkinson, Jacob B. Holmes, Michael A. Hope, Colan E. Hughes, Simone S. Köcher, Zhiyuan Li, Sten O. Nilsson Lill, Céline Merlet, Andrew J. Morris, Leonard J. Mueller, Sarah L. Price, Benjamin J. Rhodes and Heitor S. Seleghini. Generating models that describe complex disorder: general discussion. Faraday Discuss., 2025, 255, 391-410 https://doi.org/10.1039/D4FD90056A
Sharon E. Ashbrook, Gregory J. O. Beran, Jan Blahut, Frédéric Blanc, Carlos Bornes, Lee Brammer, Steven P. Brown, Thibault Charpentier, Martin Dračínský, Marta K. Dudek, Lyndon Emsley, Carl H. Fleischer, Andrew L. Goodwin, Angela F. Harper, Kenneth D. M. Harris, Paul Hodgkinson, Michael A. Hope, Colan E. Hughes, Simone S. Köcher, Zhiyuan Li, Andrew J. Morris, Leonard J. Mueller, Sten O. Nilsson Lill, Sarah L. Price, Benjamin J. Rhodes and Daria Torodii. Big data and simulations in NMR crystallography: general discussion. Faraday Discuss., 2025, 255, 159-191 https://doi.org/10.1039/D4FD90054E
Sharon E. Ashbrook, Jan Blahut, Frédéric Blanc, Lee Brammer, Thibault Charpentier, Chia-Hsin Chen, Martin Dracinsky, Marta K. Dudek, Thomas Fellowes, Carl H. Fleischer, Christel Gervais, Andrew L. Goodwin, Gillian R. Goward, John Griffin, Kent J. Griffith, Angela F. Harper, Kenneth D. M. Harris, Paul Hodgkinson, Jacob B. Holmes, Michael A. Hope, Colan E. Hughes, Yaroslav Z. Khimyak, Simone S. Köcher, Danielle Laurencin, Andrew J. Morris, Leonard J. Mueller, Sten O. Nilsson Lill, Mario Antonio Ongkiko, Christopher Owen, Tran N. Pham, Sarah L. Price, Pierre Thureau, Daria Torodii and Vadim Zorin. Understanding dynamics and mechanisms: general discussion. Faraday Discuss., 2025, 255, 553-582 https://doi.org/10.1039/D4FD90057J
Agata Jeziorna, Maura Malinska, Isaac Sugden, Piotr Paluch, Rafał Dolot, Marta K. Dudek. SCXRD, CSP-NMRX and microED in the quest for three elusive polymorphs of meloxicam. IUCrJ 2025, 12, 109-122 https://doi.org/10.1107/S2052252524011898
Marta K. Dudek. Crystal Structure Prediction. Chapter in NMR Crystallography 2025 ed. David Bryce, Royal Society of Chemistry
Szymon K Araj, Łukasz Szeleszczuk, Tomasz Gubica, Monika Zielińska-Pisklak, Kostas Bethanis, Elias Christoforides, Marta K. Dudek, D. Maciej Pisklak. Physicochemical and structural analysis of N-phenylacetyl-L-prolylglycine ethyl ester (Noopept) – an active pharmaceutical ingredient with nootropic activity. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis 2025, 252, 116474 https://doi.org/10.1016/j.jpba.2024.116474
2024
Mechanochemical Transformations of Pharmaceutical Cocrystals: Polymorphs and Coformer Exchange Katarzyna Trzeciak, Marta K. Dudek, Marek J. Potrzebowski. Chem. Eur. J. 2024, 30, e202402683 https://doi.org/10.1002/chem.202402683
Jan Glinski, Michał Gleńsk, Vitold Glinski, Bianca Silverman, Marta K. Dudek. Conformational preferences of cocoa oligomeric proanthocyanidins and their influence on polarity. J. Chromatogr. A 2024, 1734, 465294 https://doi.org/10.1016/j.chroma.2024.465294
Mehrnaz Khalaji, Marta K Dudek, Laurent Paccou, Florence Danede, Yannick Guinet and Alain Hedoux. Description of an original molecular ordering process into a disordered crystalline form : the atypical low-temperature transformation of the disordered form III of linezolid. Phys. Chem. Chem. Phys. 2024, 26, 20709 https://doi.org/10.1039/D4CP02104E
Anna H. Mazurek, Łukasz Szeleszczuk, Kostas Bethanis, Elias Christoforides, Marta K. Dudek, Ewelina Wielgus, Dariusz Maciej Pisklak. 17-β-Estradiol—β-Cyclodextrin Complex as an aqueous solution: Structural and Physicochemical Characterization supported by MM and QM calculations. J. Mol. Struct. 2024, 1313, 138710 https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2024.138710
Andrzej Patyra, Justine Vaillé, Soufiyan Omhmmed, Marta K. Dudek, Jérémie Neasta, Anna K. Kiss, Catherine Oiry, Pharmacological and phytochemical insights on the pancreatic β-cell modulation by Angelica L. roots. J. Enthnopharmacol. 2024, 118133 https://doi.org/10.1016/j.jep.2024.118133
Kornel Roztocki, Monika Szufla, Filip Formalik, Volodymyr Bon, Anna Krawczuk, Piotr Paluch, Marta K. Dudek, Stefan Kaskel, Dariusz Matoga. Theoretical and experimental insights into the spatial distribution of functional groups in multivariate flexible metal-organic framework JUK-8(Br)(NO2) Chem. Mater. 2024, 36, 8578–8587 https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.4c00406 ChemRxiv 2024 10.26434/chemrxiv-2024-274k4
Marta K. Dudek, Katarzyna Trzeciak, Justyna Zając, Sławomir Kaźmierski, Edyta Pindelska, Marek Potrzebowski, Lidia Tajber, Tomasz Makowski, Mariia Svyntkivska. A new look at the mechanism of cocrystal formation and coformers exchange in processes forced by mechanical and/or thermal stimuli – ex situ and in situ studies of low-melting eutectic mixtures. Chem. Eur. J. 2024, 30, e202302138 https://doi.org/10.1002/chem.202302138
2023
Agata Jeziorna, Piotr Paluch, Justyna Zając, Rafał Dolot, Marta K. Dudek. Crystallization of elusive polymorphs of meloxicam informed by crystal structure prediction. Cryst. Growth Des. 2023, 23, 5998–6010; https://doi.org/10.1021/acs.cgd.3c00559
