流动合成技术作为助力绿色化学的重要技术之一,近年来得到药监机构的推崇,FDA和国家制造战略极力倡导药品连续化、安全化生产。越来越多的企业运用流动化学技术研发和生产,不断推动化学制药业连续化生产水平的提升。微通道反应器高效换热、高效反应、高效传质,无放大效应,为药品连续制造创造条件。 连续制造是制药行业的大势所趋,目前自动化合成已经取得一定的进展,但合成路线的设计和实验室操作仍需要化学家大量的手动设置和努力来适应不同的化学反应类型。因此,流动化学设备如何加速小分子化合物的自动合成,研发智能化流动化学平台成当前的技术热点。
Vapourtec对于更复杂和脚本化的应用程序,如自优化,一些系统可以通过其标准软件包,使用制造商从流行编程环境中编写的应用程序编程接口(API),以MATLAB或Python等语言进行远程控制。 作为自优化系统的一部分,Vapourtec流动化学设备和HPLC分析组件的示意图如图3所示。在自定义的MATLAB用户界面环境中,与控制Vapourtec流动化学设备的Flow Commander软件在该界面中进行通信,用户选择优化变量并定义其极限、反应物的物理性质、HPLC参数、反应规模、优化目标和训练实验次数。 根据每种反应物溶液的流速,Flow Commander计算出反应混合物处于稳态的时间,并自动触发进样器,从流动路径中提取样品,并将其发送到HPLC系统进行分析。HPLC分析完成后,自动提取色谱保留时间和峰面积,计算产率、成本、STY/e因子。将新计算出的值和之前所有的值自动输入到优化算法中,由TS-EMO优化算法返回优化循环下一个实验的反应条件。然后MATLAB将新的反应条件发送给Flow Commander,由其自主执行下一个反应。 在所有实验中,苯甲醛溶液(以萘为内标)的体积均保持在用户指定的数量不变。在整个研究过程中,只进行了一个实验,通过ML算法进行分析和处理,然后生成下一个实验的条件。 2、建立“闭环”优化平台 新的R系列软件具有应用程序编程接口的能力,并可以结合Python脚本来使用OPC服务器控制系统。使用应用程序编程接口可以建立一个“闭环”优化平台。API允许集成外部算法或人工智能,以根据流化学系统和其他连接设备的反馈和分析进行监控、决策和新计算。 将流动化学系统无缝集成到未来的AI实验室,这是一个新产品发布,处于流动化学行业技术进步的前沿。
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