Sviluppare un'auto adattiva

Mar 07, 2023

Inserito: 22 settembre 2022 | Hannah Balfour (Revisione farmaceutica europea) | Ancora nessun commento

L'EPR evidenzia l'uso di HPLC e FTIR nella creazione di un autosintetizzatore in grado di eseguire in modo flessibile azioni critiche come lo spegnimento, lo spurgo e il dosaggio dei reagenti.

Sfruttando la cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC) e la spettroscopia infrarossa in trasformata di Fourier (FTIR) come strumenti analitici di processo (PAT), i ricercatori hanno creato un sintetizzatore automatico adattivo che consente di eseguire procedure di sintesi chimica con tempi flessibili.

Secondo Liu et al., nonostante i sintetizzatori chimici automatizzati siano diventati più comuni negli ultimi anni per reazioni ben note, poiché operano utilizzando protocolli preimpostati basati su parametri operativi rigidi, possono avere difficoltà a sfruttare reazioni con substrati diversi.

Per superare questa sfida, in un articolo pubblicato su Chemistry Methods Liu et al. ha descritto lo sviluppo di un auto-sintetizzatore adattivo che utilizza misurazioni HPLC online e FTIR PAT per adattarsi alle mutevoli reattività di diversi substrati. Il risultato è un sistema in grado di prendere decisioni tempestive per eseguire azioni successive, consentendo un controllo preciso delle condizioni di reazione.

L'HPLC è stata scelta per la sua capacità di separare, risolvere, etichettare e quantificare autonomamente la maggior parte dei componenti della reazione, con l'FTIR sfruttato per consentire il rilevamento di quelle specie che sono attive o instabili non ultraviolette (UV). Secondo il team, combinando tali strumenti ortogonali con uno script Python personalizzato, il sistema aveva "la capacità di eseguire una procedura con tempi flessibili su una varietà di substrati diversi, regolando i tempi delle azioni in base al feedback in tempo reale" .

Nel documento, i ricercatori hanno testato il sistema utilizzando l'amidazione mediata da N,N'-carbonildiimidazolo (CDI) come reazione multifase di riferimento. Secondo Liu et al., le reazioni di amidazione sono estremamente diffuse nell'industria farmaceutica e rappresentano circa il 16% di tutte le reazioni eseguite.

Tali reazioni di ammidazione mediate da reagenti di accoppiamento vengono solitamente eseguite in modo telescopio a più fasi; tuttavia, a causa della variabilità dei tempi di attivazione dell'acido per il materiale di partenza dell'acido carbossilico, possono verificarsi incoerenze nella successiva amidazione. L'autosintetizzatore sviluppato è stato in grado di acquisire dati cinetici, comprese le velocità relative per l'accoppiamento mediato da CDI di varie coppie di substrati acido-base e la successiva fase di amidazione, consentendo il controllo delle condizioni di reazione.

I ricercatori hanno concluso che, utilizzando flussi di dati online, il sintetizzatore automatico autoadattativo sviluppato "è in grado di eseguire in modo flessibile azioni critiche come lo spegnimento, lo spurgo e il dosaggio dei reagenti sulla base di cicli di feedback delle informazioni, il tutto senza la necessità dell'intervento di un chimico".

Miglioramento dell'ottimizzazione delle reazioni API autonome...

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