 |
นักเคมีและวิศวกรมีข้อจำกัดในการทำงานในห้องปฏิบัติการเมื่อต้องสำรวจเงื่อนไขการทดลองที่หลากหลาย เนื่องจากวิธีการที่ใช้อยู่ในปัจจุบันมีข้อบกพร่อง ทำให้การค้นหาวิธีการสังเคราะห์ใหม่อย่างรวดเร็วมีข้อจำกัด อุณหภูมิปฏิกิริยาเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญซึ่งไม่สามารถตรวจพบได้ด้วยเทคนิคการสังเคราะห์ทั่วไป และบ่อยครั้งไม่ได้รับการปรับอย่างเหมาะสมเนื่องจากเวลาในการพัฒนาที่จำกัดมาก เมื่อขยายการประเมินในระดับการทดลองไปยังพารามิเตอร์กระบวนการที่สำคัญอื่น ๆ เช่น อัตราการตวง การกวน และ pH พบว่าเทคนิคที่ใช้ทั่วไปไม่มีขีดความสามารถในการควบคุมและทำให้การพัฒนาล่าช้า นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ต้องแบกภาระการบันทึกกระบวนการและข้อมูลประสิทธิภาพที่สำคัญทางอิเล็กทรอนิกส์ และรวมข้อมูลเหล่านี้เข้ากับการวัดเชิงวิเคราะห์อื่น ๆ เพื่อเก็บประวัติหรือเพื่อปฏิบัติตามกฏระเบียบ อุปกรณ์ทั่วไปที่ใช้ในการสังเคราะห์ เช่น เตาหลุมทำความร้อน อ่างน้ำแข็ง เครื่องรักษาระดับอุณหภูมิที่ต่ำมากให้คงที่ กรวยตวงและมอเตอร์กวนมีช่วงอุณหภูมิจำกัด ขีดความสามารถการควบคุมต่ำ ต้องอาศัยผู้ปฏิบัติงานในการควบคุม และไม่สามารถจัดเก็บและรายงานข้อมูลแบบเรียลไทม์ขณะสังเคราะห์
ปัจจุบันนักวิจัยใช้วิธีการที่มีประสิทธิภาพเพื่อขยายการวิจัยและพัฒนาโมเลกุลนวัตกรรมใหม่ และปรับปรุงสภาวะกระบวนการให้เหมาะสมสูงสุด เอกสารไวท์เปเปอร์อธิบายวิธีการที่นักวิทยาศาสตร์ค้นพบความเป็นไปได้ใหม่ ๆ ในการควบคุม การปรับให้เหมาะสม และการรายงานสภาวะกระบวนการที่สำคัญต่าง ๆ 4 กรณีศึกษาเน้นวิธีการที่บริษัทเภสัชภัณฑ์ชั้นนำปรับปรุงประสิทธิภาพห้องปฏิบัติการด้านการสังเคราะห์:
- การระบุสภาวะการปฏิบัติงานที่เหมาะสมสำหรับปฏิกริยาไตรเฟลชันที่ประสบความสำเร็จ
- การควบคุมพารามิเตอร์เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดความไม่บริสุทธิ์ระหว่างปฏิกิริยา guanidine
- Central composite Design of Experiment (DoE) สำหรับการเพิ่มระดับปฏิกิริยา guanidine
- ตัววัดอัตราการเกิดปฏิกิริยาในสายการผลิตที่ติดตามการลดโบโรไฮไดรด์ 2 ขั้นตอน
