पharmaaceutical क्षेत्र में निरंतर प्रवाह प्रौद्योगिकी के तकनीकी नवाचार और अनुप्रयोग का प्रगति

निरंतर प्रवाह प्रौद्योगिकी के मुख्य फायदे और प्रेरक कारक

निरंतर प्रवाह प्रौद्योगिकी (CFT) सूक्ष्म पथ रिएक्टर और निश्चित बिस्तर जैसे उपकरणों के माध्यम से पूरे रासायनिक अभिक्रिया की निरंतर प्रक्रिया को संभव बनाती है। इसके मुख्य फायदे प्रक्रिया को तीव्र करने और सटीक नियंत्रण में है, जो पारंपरिक दल परियोजना से बहुत अलग है। युआनहुऐ निरंतर प्रवाह माइक्रोरिएक्टर उपयोगकर्ताओं के दर्द के बिंदुओं को प्रभावी रूप से हल कर सकता है:

बढ़ी हुई सुरक्षा: माइक्रोरिएक्टर की छोटी तरल धारण क्षमता (आमतौर पर <100 मिली) होती है, जिससे नाइट्रीफिकेशन और डायज़ोटिज़ेशन जैसी उच्च-जोखिम अभिक्रियाओं का सुरक्षित व्यवहार संभव होता है।

कुशलता का बदलाव: द्रव्यमान ट्रांसफर और ऊष्मा ट्रांसफर दर 10 से 100 गुना बढ़ जाती है, और अभिक्रिया का समय घंटों से मिनटों या फिर सेकंडों तक कम हो जाता है।

गुणवत्ता की एकसमानता: पुश-फ़्लो विशेषता विस्तार के प्रभाव को हटा देती है, और प्रयोगशाला से औद्योगिक उत्पादन तक प्राप्ति में कमी 5% से कम होती है।

हरित निर्माण: सॉल्वेंट के उपयोग में 30% से 70% की कमी और कार्बन उत्सर्जन में 50% से अधिक कमी।

फार्मास्यूटिकल उत्पादन में सतत प्रवाह प्रौद्योगिकी की मुख्य प्रौद्योगिकियों का वर्गीकरण और अनुप्रयोग परिदृश्य

अभिक्रिया प्रणाली के विशेषताओं के अनुसार, सतत प्रवाह प्रौद्योगिकी को निम्नलिखित प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है:

गैस-तरल अभिक्रिया प्रणाली

अनुप्रयोग मामला: CO/CO₂ जড़ील रासायनिक कार्बनाइलेशन प्रतिक्रियाएं, जैसे कि पैरॉक्सेटाइन अंतरगत (उत्पादन 92%, शुद्धता >99%) की सतत संश्लेषण।

तकनीकी विकसित करना: Tube-in-Tube (Tube-in-tube) गैस लोडिंग डिवाइस द्वारा कुशल गैस-तरल मिश्रण।

2. ठोस-तरल प्रतिक्रिया प्रणाली

अनुप्रयोग मामला: पैलेडियम-विधानित सुज़ुकी संयोजन प्रतिक्रिया, जिससे कटालिस्ट की जीवन की अवधि 500 घंटे से अधिक हो जाती है (पारंपरिक बैच <50 घंटे)

नवीन डिजाइन: SiliaCat-DPP-Pd फिक्स्ड-बेड रिएक्टर, पैलेडियम अवशेष <30 ppb

3. गैस-तरल-ठोस प्रतिक्रिया प्रणाली

अनुप्रयोग मामला: सतत हाइड्रोजनेशन प्रतिक्रिया प्रणाली, जिसमें विद्युत जल वियोजन प्रौद्योगिकी का उपयोग करके उच्च-दबाव वाले हाइड्रोजन सिलेंडर को प्रतिस्थापित किया जाता है।

विस्तृत अनुप्रयोग: डीयूटेरियम युक्त दवा की संश्लेषण, भारी जल को बदलकर डीयूटेरियम परमाणुओं को सटीक रूप से पेश करना।

4. तरल-तरल प्रतिक्रिया प्रणाली

अनुप्रयोग मामला: बुकेरेर-बर्ग्स प्रतिक्रिया द्वारा हाइडेंटोइन यौगिकों की संश्लेषण, जिससे उत्पादन 95% तक बढ़ जाता है (पारंपरिक बैच प्रतिक्रिया में 70%)

उच्च दबाव तीव्रीकरण: 120℃ और 20 बार की स्थितियों में प्रतिक्रिया समय 10 मिनट तक कम हो जाता है

5. बहुफазी समाकलन प्रणाली

नवीन मॉडल: सिंगापुर राष्ट्रीय विश्वविद्यालय की वु जिए की टीम द्वारा विकसित SPS-FLOW प्रणाली निरंतर प्रवाह और ठोस-अवस्था संश्लेषण को मिलाकर Prexasertib के छह-चरण पूर्ण ऑटोमेटिक उत्पादन को संभव बनाती है (कुल उत्पादन 65%)।

डेरिवेटाइज़ेशन क्षमता: प्रतिक्रिया चरणों को मॉड्यूलर रूप से बदलकर, 23 टेट्राजोल डेरिवेटिव्स का निर्माण किया गया (उत्पादन 43%-70%)

ⅲ. निरंतर प्रवाह फार्मेस्यूटिकल के लिए गुणवत्ता नियंत्रण और निगरानी ढांचा

ICH Q13 दिशानिर्देश की मूल आवश्यकताएं

बैच परिभाषा: यह समय या सामग्री प्रवाह दर द्वारा बैच की परिभाषा की अनुमति देती है, बाजार की मांगों को लचीले रूप से समायोजित करती है

प्रक्रिया विश्लेषण प्रौद्योगिकी (PAT) : pH, तापमान और सांद्रता जैसे पैरामीटर्स के ऑनलाइन मॉनिटरिंग के साथ वास्तविक समय में प्रतिक्रिया और समायोजन

उपकरण सत्यापन: अवश्यक है सिद्ध करने के लिए कि अधिक से अधिक 100 घंटे की लगातार कार्यक्रम की स्थिरता

2. प्रतिनिधित्वपूर्ण मामला: टेट्राजोल दवाओं का लगातार संश्लेषण

विकसित करने की रणनीति: थर्मोडायनेमिक गणना के माध्यम से अभिक्रिया मार्ग का अनुकूलन करें, फॉर्मामिडीन जैसे उपजों के उत्पादन को रोकें (फ़र्ज़ <20% से 84% तक बढ़ाएं)

प्रक्रिया सुरक्षा: TMSN3 (अत्यधिक विषाक्त एज़ोइड ऐजेंट) का लगातार उपयोग ख़तरनाक संसर्ग को कम करता है

ⅳ. तकनीकी चुनौतियाँ और नवाचारपूर्ण समाधान

1. अभिक्रिया प्रणाली की संगति की समस्याएं

बोतलनेक: बहु-चरण अभिक्रियाओं में द्रव पदार्थ/ऐजेंट टकराव (जैसे ध्रुवीय द्रव पदार्थ और धातु कैटलिस्ट के बीच असंगति)

तोड़ना: ठोस-अवस्था संश्लेषण के लिए मॉड्यूलर डिज़ाइन, प्रत्येक चरण के लिए स्वतंत्र अनुकूलन की सुविधा (जैसे LDA-संवेदनशील ऐजेंट के साथ संगति प्रेक्सासरिब संश्लेषण में)

2. उपकरण ब्लॉकेज और रखरखाव की लागत

नवाचारपूर्ण सामग्री: युआनहुआई रिएक्टर में कARBON डाइऑक्साइड के सिलिकॉन माइक्रोचैनल की कारोबारी प्रतिरोधकता 10 गुना बढ़ाई गई है, और इसकी सेवा जीवन 5 साल से अधिक है

ऑनलाइन सफाई (CIP) : एकीकृत पल्स बैकफ्लशिंग सिस्टम, रखरखाव चक्र 30 दिन तक बढ़ाया गया

3. निगरानी और मानकीकरण की कमी

प्रतिकार: एफडीए के "डिजाइन से गुणवत्ता (QbD)" ढांचे के तहत, लगातार उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण गुणवत्ता विशेषताओं (CQAs) के डेटाबेस को स्थापित करें

औद्योगिक सहयोग: पाइज़र, एली लिली और अन्य उद्योगों ने एक साथ 'लगातार फार्मास्यूटिकल व्हाइट पेपर' जारी किया जिसने GMP अनुकूलन को आगे बढ़ाने में मदद की

वी. भविष्य के विकास झुकाव और अनुसंधान दिशाएं

1. बुद्धिमान एकीकरण: AI-ड्राइवन स्व-अप्टिमाइज़ेशन प्रणाली प्रतिक्रिया पैरामीटर्स के लिए (जैसे MIT द्वारा विकसित बंद-लूप कंट्रोल प्लेटफार्म)

2. हरित रसायन विस्तार: C-H बांड सक्रियण प्रतिक्रियाओं के लिए ऑप्टिकल/इलेक्ट्रिकल लगातार प्रवाह प्रणाली (कार्बन उत्सर्जन में 90% कमी)

3. जैव फार्मास्यूटिकल संगम: म्यूटीएनए टीकों के लिए तेलियों के नैनोपार्टिकल (LNP) का सतत बदलने वाला प्रौद्योगिकी

4. मॉड्यूलर कारखाना: कंटेनराइज़्ड सतत उत्पादन इकाइयाँ, वितरित फार्मास्यूटिकल निर्माण को सक्षम बनाती हैं