Entwicklung eines adaptiven Autos

Mar 07, 2023

Gepostet: 22. September 2022 | Hannah Balfour (European Pharmaceutical Review) | Noch keine Kommentare

EPR hebt den Einsatz von HPLC und FTIR bei der Entwicklung eines Autosynthesegeräts hervor, das kritische Aktionen wie Quenchen, Spülen und Dosieren von Reagenzien flexibel durchführen kann.

Mithilfe der Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) und der Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FTIR) als prozessanalytische Werkzeuge (PAT) haben Forscher einen adaptiven Autosynthesizer entwickelt, der die Durchführung zeitlich flexibel abgestimmter chemischer Syntheseverfahren ermöglicht.

Obwohl automatisierte chemische Synthesegeräte in den letzten Jahren für bekannte Reaktionen immer häufiger eingesetzt werden, kann es laut Liu et al. schwierig sein, wirksame Reaktionen mit unterschiedlichen Substraten durchzuführen, da sie mit voreingestellten Protokollen arbeiten, die auf starren Betriebsparametern basieren.

Um diese Herausforderung zu meistern, haben Liu et al. in einem in Chemistry Methods veröffentlichten Artikel Folgendes beschrieben: beschrieb die Entwicklung eines adaptiven Autosynthesizers, der Online-HPLC- und FTIR-PAT-Messungen nutzt, um sich an die sich ändernden Reaktivitäten verschiedener Substrate anzupassen. Das Ergebnis ist ein System, das rechtzeitig Entscheidungen zur Ausführung nachfolgender Aktionen treffen kann und so eine präzise Steuerung der Reaktionsbedingungen ermöglicht.

Die Wahl fiel auf HPLC aufgrund ihrer Fähigkeit, die meisten Reaktionskomponenten autonom zu trennen, aufzulösen, zu kennzeichnen und zu quantifizieren, wobei FTIR genutzt wird, um den Nachweis derjenigen Spezies zu ermöglichen, die nicht im UV-Bereich aktiv oder instabil sind. Nach Angaben des Teams war das System durch die Kombination solcher orthogonaler Tools mit einem maßgeschneiderten Python-Skript „in der Lage, einen flexibel zeitlich abgestimmten Vorgang auf einer Vielzahl unterschiedlicher Substrate durchzuführen und den Zeitpunkt der Aktionen auf der Grundlage von Echtzeit-Feedback anzupassen“. .

In der Arbeit testeten die Forscher das System unter Verwendung der N,N'-Carbonyldiimidazol (CDI)-vermittelten Amidierung als Benchmark-Mehrschrittreaktion. Amidierungsreaktionen sind in der Pharmaindustrie äußerst verbreitet und machen laut Liu et al. etwa 16 Prozent aller durchgeführten Reaktionen aus.

Solche durch Kopplungsreagenzien vermittelten Amidierungsreaktionen werden üblicherweise in einem mehrstufigen Eintopf-Teleskopverfahren durchgeführt; Aufgrund der Variabilität der Säureaktivierungszeiten für das Carbonsäure-Ausgangsmaterial kann es jedoch bei der anschließenden Amidierung zu Inkonsistenzen kommen. Der entwickelte Autosynthesizer war in der Lage, kinetische Daten zu erfassen, einschließlich der relativen Geschwindigkeiten für die CDI-vermittelte Kopplung verschiedener Säure-Base-Substratpaare und den anschließenden Amidierungsschritt, wodurch die Kontrolle der Reaktionsbedingungen ermöglicht wurde.

Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass der entwickelte selbstanpassende Autosynthesizer mithilfe von Online-Datenströmen „in der Lage ist, kritische Aktionen wie das Abschrecken, Spülen und Dosieren von Reagenzien auf der Grundlage von Informationsrückkopplungsschleifen flexibel durchzuführen, ohne dass ein Chemiker eingreifen muss.“

Weiterentwicklung der autonomen API-Reaktionsoptimierung…

Analysetechniken, Arzneimittelherstellung, HPLC, Laborautomatisierung, Prozessanalytische Technologien (PAT), Technologie