Développer une auto adaptative

Mar 07, 2023

Publié : 22 septembre 2022 | Hannah Balfour (Revue pharmaceutique européenne) | aucun commentaire pour l'instant

L'EPR met en évidence l'utilisation de la HPLC et de la FTIR dans la création d'un auto-synthétiseur capable d'effectuer de manière flexible des actions critiques telles que l'extinction, la purge et le dosage des réactifs.

En exploitant la chromatographie liquide à haute performance (HPLC) et la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) comme outils d'analyse de processus (PAT), les chercheurs ont créé un autosynthétiseur adaptatif qui permet d'effectuer des procédures de synthèse chimique flexibles.

Selon Liu et al., bien que les synthétiseurs chimiques automatisés soient devenus plus courants pour les réactions bien connues ces dernières années, parce qu'ils fonctionnent à l'aide de protocoles prédéfinis basés sur des paramètres opérationnels rigides, ils peuvent avoir du mal à tirer parti des réactions avec différents substrats.

Pour surmonter ce défi, dans un article publié dans Chemistry Methods Liu et al. décrit le développement d'un auto-synthétiseur adaptatif qui utilise des mesures HPLC et FTIR PAT en ligne pour s'adapter aux réactivités changeantes de différents substrats. Le résultat est un système qui peut prendre des décisions opportunes pour exécuter des actions ultérieures, permettant un contrôle précis des conditions de réaction.

La HPLC a été choisie pour sa capacité à séparer, résoudre, étiqueter et quantifier de manière autonome la plupart des composants de la réaction, avec FTIR mis à profit pour permettre la détection des espèces actives ou instables non ultraviolettes (UV). Selon l'équipe, en combinant de tels outils orthogonaux avec un script Python personnalisé, le système avait "la capacité d'effectuer une procédure flexible sur une variété de substrats différents, en ajustant le timing des actions en fonction de la rétroaction en temps réel" .

Dans l'article, les chercheurs ont testé le système en utilisant l'amidation médiée par le N,N'-carbonyldiimidazole (CDI) comme réaction de référence en plusieurs étapes. Les réactions d'amidation sont extrêmement répandues dans l'industrie pharmaceutique, représentant environ 16 % de toutes les réactions effectuées, selon Liu et al.

De telles réactions d'amidation médiées par un réactif de couplage sont généralement effectuées à la manière d'un télescope à pot unique en plusieurs étapes; cependant, en raison de la variabilité des temps d'activation de l'acide pour le matériau de départ acide carboxylique, des incohérences peuvent se produire lors de l'amidation ultérieure. L'auto-synthétiseur développé a pu acquérir des données cinétiques, y compris les taux relatifs pour le couplage médié par CDI de diverses paires de substrats acide-base et l'étape d'amidation ultérieure, permettant le contrôle des conditions de réaction.

Les chercheurs ont conclu qu'en utilisant des flux de données en ligne, l'auto-synthétiseur auto-adaptatif développé "est capable d'effectuer de manière flexible des actions critiques telles que l'extinction, la purge et le dosage de réactifs basés sur des boucles de rétroaction d'informations, le tout sans nécessiter l'intervention d'un chimiste".

Faire progresser l'optimisation de la réaction API autonome…

Techniques analytiques, fabrication de médicaments, HPLC, automatisation de laboratoire, technologies d'analyse de processus (PAT), technologie