BIOVIA COSMOtherm é um software poderoso e inovador para a predição de propriedades termodinâmicas de moléculas em fase líquida, baseado no modelo COSMO-RS. Seu grande diferencial é permitir previsões altamente confiáveis sem a necessidade de dados experimentais, utilizando apenas informações de química quântica. Com ele, é possível estimar solubilidade, coeficientes de atividade, pressão de vapor, coeficientes de partição e diagramas de equilíbrio (VLE, LLE, SLE), mesmo para sistemas complexos e em diferentes condições de temperatura e composição. O COSMOtherm se destaca pela capacidade de realizar o screening rápido de solventes e formulações, antecipando resultados antes mesmo dos testes em laboratório. Isso reduz custos, economiza tempo e amplia as possibilidades de inovação em P&D. Amplamente aplicado em engenharia química, desenvolvimento de fármacos, ciência de materiais e química ambiental, é uma ferramenta essencial para quem busca eficiência, precisão e vantagem competitiva no estudo de sistemas líquidos.
Benefícios
Redução de 20% em experimentos laboratoriais;
Redução de 30-50% no tempo de projetos
Retorno de 3x-9x de investimento
Maior alcance a Inovação.
Quem usa
BIOVIA COSMOtherm
O BIOVIA COSMOtherm é a ferramenta universal para o cálculo preditivo de propriedades de líquidos, combinando química quântica e termodinâmica de forma exclusiva. Ele calcula o potencial químico de praticamente qualquer molécula em quase todos os líquidos puros ou em misturas sob temperaturas variáveis, ou seja, prediz o grau de afinidade uma molécula possui em um determinado ambiente líquido. Essa é a chave para a predição de uma multiplicidade de propriedades exigidas em aplicações industriais ou na pesquisa acadêmica, incluindo solubilidade, partição, pressão de vapor e diagramas de fase completos. Em contraste com diversos outros métodos disponíveis, o BIOVIA COSMOtherm é capaz de predizer propriedades em função da concentração e da temperatura através da aplicação de equações termodinamicamente consistentes.
Propriedades Preditivas
Solubilidade de líquidos, sólidos e gases
Coeficientes de atividade, partição em duas fases (ex.: LogP), extração líquida
Relevância de confôrmeros em diferentes misturas
Comportamento de fases: equilíbrios líquido-líquido (LLE), líquido-vapor (VLE) e sólido-líquido (SLE)
Pressões de vapor, energia livre de solvatação, constante da lei de Henry
pKa, dependência dos equilíbrios de reações químicas em relação ao solvente
Energia de transferência para uma interface líquido-líquido plana
Partição em micelas e membranas
Tensão interfacial, adsorção e propriedades ambientais
Faixa de Aplicação (Limitações do Modelo)
Limitado a líquidos incompressíveis, suficientemente abaixo do ponto crítico
O potencial químico da fase gasosa é válido apenas para gases ideais
Polímeros só podem ser preditos como solventes para pequenas moléculas
Interações iônicas de longo alcance estão ausentes (ex.: termo de Debye-Hückel)
BIOVIA COSMOplex
O BIOVIA COSMOplex é uma metodologia exclusiva que expande o COSMO-RS muito além de seus limites convencionais, adentrando o domínio dos sistemas inomogêneos e fornecendo acesso a uma série de propriedades físico-químicas. Por meio dessa abordagem, o COSMOplex entrega resultados que normalmente seriam gerados por simulações de dinâmica molecular (MD), mas a um custo computacional praticamente nulo. O COSMOplex baseia-se na teoria COSMO-RS, que deriva o comportamento termofísico dos líquidos a partir de cálculos da mecânica quântica via DFT.
O BIOVIA COSMOplex simula o comportamento complexo de moléculas em diferentes ambientes, partindo do cálculo do potencial químico e das pressões atômicas para prever como as espécies se organizam espontaneamente. Em Micelas, ele calcula a Concentração Micelar Crítica (CMC) para tensoativos puros ou misturas, organizando as moléculas em geometrias de equilíbrio. Nas Interfaces e Superfícies, o software prevê o perfil de concentração, a orientação molecular e a energia interfacial em sistemas líquido-líquido ou gás-líquido, viabilizando o cálculo direto da tensão interfacial, mesmo em fluidos com surfactantes. Para Microemulsões, a ferramenta simula a formação de fases entre óleo, água e tensoativos, sendo capaz de gerar diagramas complexos (fish points) e perfis de energia livre. Por fim, o módulo gera estruturas virtuais de Biomembranas (como bicamadas lipídicas), permitindo que o módulo COSMOperm calcule o coeficiente de partição, a difusão e a permeabilidade de solutos nesses meios orgânicos.
BIOVIA COSMOquick
O BIOVIA COSMOquick é o nosso poderoso pacote de ferramentas baseado no COSMO-RS que elimina a necessidade de cálculos custosos de química quântica. Ele fornece diversas propriedades baseadas na fase líquida, predições precisas de solubilidade, triagem rápida de cocristais e solvatos, diversos descritores moleculares, modelos de relações quantitativas estrutura-propriedade (QSPR), modelos de aprendizado de máquina e muito mais. O BIOVIA COSMOquick contém um algoritmo inovador, altamente eficiente e preciso para a predição de solubilidade. Poucos valores experimentais de referência podem ser utilizados para se obter resultados exatos da solubilidade de um soluto em qualquer novo solvente. Triagens rápidas de solventes (fast solvent screenings) permitem a identificação de solventes adequados ou misturas de solventes para um novo Princípio Ativo (API).
Cocristais estão se tornando cada vez mais importantes na indústria farmacêutica devido ao seu potencial de melhorar as propriedades de medicamentos convencionais, em particular, melhorando sua biodisponibilidade. O BIOVIA COSMOquick utiliza a entalpia de excesso de uma fusão super-resfriada de um fármaco e um coformador para avaliar sua propensão para cocristalização. Demonstrou-se que isso serve como um meio preciso para realizar a triagem rápida de muitos potenciais coformadores.
Predição de Propriedades Termodinâmicas em Polímeros
Sob a premissa de que polímeros podem ser tratados como soluções compostas por monômeros ou oligômeros com um pequeno número de unidades de repetição, o COSMO-RS torna-se uma ferramenta útil para a predição de propriedades termodinâmicas em polímeros. É possível obter resultados referentes ao cálculo dos equilíbrios vapor-líquido e gás-líquido (ou seja, solubilidade de gases) em diferentes polímeros e coeficientes de partição entre as fases polimérica e solvente.
As predições para equilíbrios vapor-líquido e para coeficientes de partição podem ser aprimoradas pela incorporação dos efeitos de volume livre. Demonstra-se que uma alta precisão preditiva é obtida se o polímero for adequadamente caracterizado, por exemplo, pela sua densidade e cristalinidade. Atualmente, a abordagem limita-se a solutos de pequeno e médio porte e a polímeros lineares, ou seja, não reticulados e sem intumescimento (swelling) significativo.
Licenças
Comercial
- 1 usuário concorrente;
- Módulos vendidos separadamente;
- Pesquisa e Desenvolvimento com fins lucrativos permitidos
Pesquisa Fundamental
- 1 usuário concorrente;
- Disponíveis todos os módulos da versão comercial.
- Pesquisa e desenvolvimento apenas sem fins lucrativo
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