 |
« EasySampler a considérablement facilité l'échantillonnage des expériences d'hydrogénation et a permis une surveillance sur de plus longs temps de réaction. » Sonja Kamptmann, Novartis |
L'échantillonnage automatisé d'une hydrogénation à une pression de 5 bar a amélioré la qualité du produit en permettant d'étudier le mécanisme de formation d'un produit dérivé indésirable.
Les réactions d'hydrogénation nécessitent une surveillance continue afin d'éliminer la sur-hydrogénation qui entraîne une teneur élevée en produits dérivés indésirables et en impuretés. Cette réaction d'hydrogénation, effectuée par Novartis, a nécessité la compréhension du mécanisme de formation d'un produit dérivé critique. Ces études ont inclus la confirmation de l'étape de la réaction et des paramètres forçant sa formation. L'objectif était de développer un procédé permettant d'obtenir un produit de grande qualité avec une quantité du produit dérivé critique inférieure à 0,12 % de la masse totale.
L'échantillonnage de réactions d'hydrogénation à l'aide de techniques conventionnelles est un procédé fastidieux comportant plusieurs étapes, ce qui accroît le risque d'erreur et limite sa reproductibilité. Les réactions durent généralement plusieurs heures, et un échantillonnage manuel implique un manque de données sur la période entre 8 et 16 heures. Les procédés d'échantillonnage manuel interfèrent également avec la progression de la réaction, et donc avec sa cinétique. En raison de ces défis, il fallait de nombreuses réitérations de l'expérience pour obtenir les informations nécessaires à la prise de décisions appropriées en matière de procédé.
Les fonctionnalités d'échantillonnage automatisé d'EasySampler surmontent ces difficultés. Une séquence a été programmée afin d'échantillonner cette réaction d'hydrogénation en 2 étapes toutes les 10 minutes, pendant une période donnée avant et après le point final escompté de la réaction. Tous les échantillons ont ensuite été analysés par HPLC.
Le profil de réaction illustré indique que la formation du produit dérivé critique desalkoxy-3 démarre immédiatement après l'épuisement de la matière première de départ. L'augmentation de la quantité de produit dérivé à 10 h 19 min confirme que la formation du produit dérivé est déclenchée par la réaction avec l'hydrogène. Pour éliminer la formation de desalkoxy-3, le réacteur a été mis sous pression avec de l'azote. Sur la base de ces résultats et d'expériences supplémentaires à l'aide des fonctionnalités d'échantillonnage automatisé d'EasySampler, Novartis a pu définir un critère d'arrêt de la réaction basé sur l'absorption de l'hydrogène. Ce critère d'arrêt est utilisé pour arrêter l'hydrogénation au bon moment, alors que la réaction est terminée et que la quantité de produit dérivé formé est encore acceptable.
En introduisant l'échantillonnage automatisé sans surveillance avec EasySampler, Novartis a pu, pour la première fois, prélever des échantillons représentatifs de cette réaction d'hydrogénation. Ces échantillons de grande qualité ont produit des données de qualité, qui ont permis d'obtenir des informations exactes et d'améliorer la compréhension de la réaction afin de développer un procédé optimisant la qualité et le rendement du produit.