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"O EasySampler facilitou significativamente a amostragem de experimentos de hidrogenação e permitiu o monitoramento ao longo de tempos de reação maiores." Sonja Kamptmann, Novartis |
A amostragem automatizada de reação de hidrogenação sob pressão de 5 bar melhorou a qualidade do produto ao permitir o estudo do mecanismo de formação de um subproduto indesejado.
Reações de hidrogenação requerem monitoramento contínuo para eliminar a hidrogenação excessiva que leva a um alto nível de subprodutos indesejados e impurezas. Essa reação de hidrogenação na Novartis exigiu a compreensão do mecanismo de formação de subproduto crítico. Os estudos incluíram a confirmação de qual etapa da reação e quais parâmetros forçam sua formação. O objetivo era desenvolver um processo para a produção de produto de alta qualidade com menos de 0,12%-massa de subproduto crítico.
A amostragem de reações de hidrogenação utilizando as técnicas tradicionais de amostragem é um processo com muitas etapas e que consome muito tempo, tornando-a propensa ao erro e difícil de executar de forma reprodutível. As reações normalmente ocorrem por muitas horas e a amostragem manual leva à ausência de dados pelo período de 8 a 16 horas. Além disso, processos de amostragem manual interferem na progressão da reação; logo, afetam a cinética da mesma. Esses desafios exigem muita repetição de experimentos para obter as informações necessárias às boas decisões de processos.
Os recursos de amostragem automatizada do EasySampler superam essas dificuldades de amostragem. Uma sequência foi programada para obter amostras dessa reação de hidrogenação em 2 etapas a cada 10 minutos, por um período anterior e posterior ao ponto final esperado da reação. Depois, todas as amostras foram analisadas pelo HPLC.
O perfil de reação exibido indica que a formação do subproduto crítico desalcoxi-3 tem início imediatamente após a depleção do material inicial. O aumento do subproduto às 10h19min confirma que a formação de subproduto é acionada pela reação com o hidrogênio. Para suprimir a formação de desalcoxi-3 o reator foi pressurizado com nitrogênio. Com base nos resultados e experimentos posteriores utilizando os recursos de amostragem automatizada do EasySampler, a Novartis pôde definir um critério de parada para a reação com base na captação de hidrogênio da reação. Esse critério de parada foi utilizado com sucesso para finalizar a hidrogenação no momento certo, quando a reação estava concluída e apenas quantidades aceitáveis de baixo nível de subproduto tinham se formado.
Ao introduzir a amostragem autônoma e automatizada, com o EasySampler, a Novartis foi capaz de obter amostras representativas dessa reação de hidrogenação pela primeira vez. As amostras de alta qualidade geraram dados de qualidade para fornecer informações precisas sobre a reação para uma melhor compreensão da reação, de modo a desenvolver o processo para obter o máximo de rendimento e qualidade do produto.