Akturk, I., Mackey, J. S., Sundarkumar, V., Murbach, G., Joglekar, G., Csathy, A. T., Wehrle, F. J., Thompson, D. H., & Nagy, Z. K. (2026). Menuju manufaktur farmasi terdistribusi yang lincah: integrasi ujung-ke-ujung secara berkelanjutan dari reaksi, pemurnian, dan formulasi untuk Lomustine melalui platform MiniPharm. Organic Process Research & Development, 30(3), 595–618. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.5c00314
Karya ini berfokus pada pengembangan platform MiniPharm untuk menghasilkan obat onkologi lomustine melalui manufaktur terintegrasi berkelanjutan. Para peneliti menggabungkan operasi zat obat dan produk obat dengan mengintegrasikan dua tahap reaksi yang diteleskopkan, distilasi pergantian pelarut secara berkelanjutan, kristalisasi MSMPR dua tahap, dan pencetakan kapsul on-demand tetes-demi-tetes. Pengembangan untuk masing-masing operasi ini memerlukan kajian mendalam tentang kinetika reaksi, pemodelan kelarutan, pemantauan PAT, dan simulasi proses. Melalui upaya intensifikasi proses yang mencakup modifikasi pada reaktor, distilasi, dan unit kristalisasi, serta integrasi kendali otomatis dan PAT in-line untuk efisiensi operasi, para peneliti melaporkan capaian hasil keseluruhan proses untuk lomustine sebesar 69%.
Pada studi batch awal, ftir in situ digunakan untuk mengidentifikasi puncak khas bagi bahan awal, intermediat, dan produk termasuk sikloheksamina, 2‑kloroetil isosianat, intermediat 1‑(2‑kloroetil)‑3‑sikloheksilurea, tert‑butil nitrit, dan lomustine. Spektrum ini digunakan untuk mendukung pemodelan kinetika, pemilihan waktu tinggal, dan verifikasi konversi dalam reaktor alir yang diteleskopkan. Selama eksperimen dengan unit operasi terintegrasi, probe MIR dipasang di kristaliser MSMPR untuk memantau konsentrasi zat terlarut, supersaturasi, dan perilaku keadaan tunak. Sistem pencitraan mikroskopis in situ memberikan pencitraan waktu nyata tentang nukleasi, pertumbuhan kristal, perubahan kekeruhan, dan potensi oiling-out. Strategi PAT ganda, di mana MIR mengukur spesies terlarut sementara pencitraan visual memantau pembentukan kristal, menjadi kunci bagi continuous crystallization yang efektif dan alur kerja ujung-ke-ujung yang berhasil dan sepenuhnya terintegrasi.
“Untuk memungkinkan pemantauan waktu nyata terhadap proses reaksi dan kristalisasi, dua alat PAT digunakan: Mettler Toledo ReactIR 702L Total reflektensi dilemahkan-Fourier Transform Infrared Spectroscopy (ATR-FTIR) dan probe pencitraan in-line Easy-Viewer 100. Untuk eksperimen reaksi batch, ATR-FTIR digunakan untuk mengumpulkan spektrum spesies kimia pada berbagai konsentrasi dan mengidentifikasi puncak utama untuk reaktan dan produk. Untuk sintesis alir, probe FTIR dicelupkan ke dalam labu alas bulat yang ditempatkan setelah reaktor kedua. Percobaan sintesis alir berulang mengonfirmasi tingkat konversi yang tinggi dan konsisten. Untuk run ujung-ke-ujung berkelanjutan yang terintegrasi, probe FTIR digunakan kembali untuk pemantauan kristalisasi dengan menempatkannya langsung di kristaliser MSMPR. EasyViewer 100 digunakan bersama untuk memantau secara visual pembentukan kristal, kekeruhan, dan pertumbuhan di dalam MSMPR”.