Akturk, I., Mackey, J. S., Sundarkumar, V., Murbach, G., Joglekar, G., Csathy, A. T., Wehrle, F. J., Thompson, D. H., & Nagy, Z. K. (2026). Hướng tới sản xuất dược phẩm phân tán, linh hoạt: tích hợp liên tục end-to-end phản ứng, tinh chế và bào chế cho Lomustine thông qua nền tảng MiniPharm. Organic Process Research & Development, 30(3), 595–618. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.5c00314
Công trình này tập trung vào phát triển nền tảng MiniPharm để sản xuất thuốc ung thư lomustine thông qua quy trình sản xuất tích hợp liên tục. Các nhà nghiên cứu đã kết nối các công đoạn tạo dược chất và thành phẩm bằng cách tích hợp hai bước phản ứng nối tiếp, chưng cất chuyển đổi dung môi liên tục, sự kết tinh MSMPR hai giai đoạn, và in viên nang theo yêu cầu. Việc phát triển từng công đoạn này đòi hỏi khảo sát chuyên sâu về động học phản ứng, mô hình hóa độ hòa tan, giám sát PAT và mô phỏng quy trình. Thông qua các nỗ lực tăng cường quy trình, bao gồm sửa đổi các thiết bị phản ứng, chưng cất và kết tinh, cũng như tích hợp điều khiển tự động và PAT trực tuyến nhằm nâng cao hiệu quả vận hành, các nhà nghiên cứu báo cáo đã đạt được hiệu suất tổng thể của quy trình đối với lomustine là 69%.
Trong các nghiên cứu mẻ ban đầu, FTIR tại chỗ được sử dụng để xác định các đỉnh đặc trưng cho nguyên liệu đầu, trung gian và sản phẩm, bao gồm cyclohexamine, 2‑chloroethyl isocyanate, chất trung gian 1‑(2‑chloroethyl)‑3‑cyclohexylurea, tert‑butyl nitrite và lomustine. Các phổ này được dùng để hỗ trợ mô hình hóa động học, lựa chọn thời gian lưu và xác minh mức độ chuyển hóa trong các lò phản ứng dòng nối tiếp. Trong các thí nghiệm với các đơn vị vận hành tích hợp, đầu dò MIR được lắp trong thiết bị kết tinh MSMPR để theo dõi nồng độ chất tan, siêu bão hòa và hành vi ở trạng thái ổn định. Một hệ thống chụp ảnh hiển vi tại chỗ cung cấp hình ảnh thời gian thực về quá trình tạo mầm, phát triển tinh thể, thay đổi độ đục và khả năng kết dầu. Chiến lược PAT kép, trong đó MIR đo các loài hòa tan, còn chụp ảnh trực quan theo dõi sự hình thành tinh thể, là chìa khóa cho sự kết tinh liên tục hiệu quả và quy trình end-to-end tích hợp hoàn chỉnh thành công.
“Để cho phép giám sát theo thời gian thực các quá trình phản ứng và sự kết tinh, hai công cụ PAT đã được sử dụng: Mettler Toledo ReactIR 702L Attenuated Total Reflectance-Fourier Transform Infrared Spectroscopy (ATR-FTIR) và đầu dò hình ảnh trực tuyến Easy-Viewer 100. Với các thí nghiệm phản ứng mẻ, ATR-FTIR được dùng để thu phổ của các loài hóa học ở các nồng độ khác nhau và xác định các đỉnh chính của chất phản ứng và sản phẩm. Với tổng hợp dòng, đầu dò FTIR được nhúng vào một bình cầu đặt sau lò phản ứng thứ hai. Các thử nghiệm tổng hợp dòng lặp lại xác nhận các tỷ lệ chuyển hóa cao và ổn định. Với các lượt chạy liên tục end-to-end tích hợp, đầu dò FTIR được sử dụng lại để theo dõi sự kết tinh bằng cách đặt trực tiếp trong thiết bị kết tinh MSMPR. EasyViewer 100 được dùng kèm để giám sát trực quan sự hình thành tinh thể, độ đục và sự phát triển trong MSMPR”.