Производство АФИ (активных фармацевтических ингредиентов) является крайне важным и постоянно развивающимся направлением фармацевтического производства. АФИ получают либо путем биотехнологического синтеза, используя ферментеры объемом в тысячи литров, либо путем органического синтеза.
«С целью ускорения данного процесса и повышения его безопасности (например, минимизации риска взрыва, что часто связано с органическим синтезом) ученые и производители начали применять непрерывные процессы, проводимые в реакторах маленького объема, но с большой производительностью», — говорит Гюнтер Коль, глава департамента Синтеза и аналитической химии Anton Paar.
В рамках проекта “CC Flow” совместно с ведущими фармацевтическими компаниями, такими как Janssen, Patheon, Astra Zeneca и Lonza специалисты компании Anton Paar разработали подобный микрореактор.
«Мы разработали три прототипа прежде, чем найти необходимую конструкцию, имеющую идеальные внутренние и внешние размеры», — объясняет Стефан Пфаннер, специалист в области 3D печати и лазерных технологий в Австрии.
Данные технологии были использованы при изготовлении микрореактора после проведения необходимых исследований и испытаний командой ученых из Университета в г. Грац во главе с профессором Оливером Каппе.
«Напечатанный реактор»
Реактор сам по себе выполнен из нержавеющей стали марки 316L и по своим габаритам немного меньше листа формата А5 (примерно 164 х 93 мм) и толщиной порядка 3 см. Реактор имеет охлаждающую рубашку из серпентина с трубками диаметром 0,8 мм и общей длиной 4 метра с 4 входами, 2 реакционными зонами и 1 выходом. Реактор был разработан специально для проведения реакции дифторметилирования литированного нитрила с фтороформом. Фтороформ известен, как парниковый газ и побочный продукт синтеза тефлона (используемого в качестве покрытия и для изготовления мембранных тканей Gore-Tex).
«Нержавеющая сталь – это идеальный материал, имеющий необходимую химическую, механическую и температурную стабильность, а также обладающий требуемой для данной реакции теплопроводностью», — объясняет Стефан Пфаннер.
Дизайн реактора – это возможность трансформировать периодические реакции в масштабируемый, быстрый и непрерывные процесс.
«Благодаря возможности объединения нескольких реакторов выход продукта может быть многократно увеличен»,- сообщает Гюнтер Коль, в чьи планы входит дальнейшая разработка реакторов по индивидуальным требованиям для выполнения различных реакций.
Лазерные технологии совместно с 3D печатью и компьютерным моделированием в будущем будут играть ключевую роль в разработке систем для непрерывных процессов следующего поколения.
