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Molti chimici e ingegneri sono costretti al banco di lavoro per esplorare una vasta gamma di condizioni sperimentali. A causa delle limitazioni intrinseche associate ai metodi tradizionali, la capacità di scoprire rapidamente nuovi percorsi di sintesi è limitata. La temperatura di reazione è un parametro critico che non può essere analizzato con tecniche di sintesi tradizionali e spesso soffre delle pressioni associate allo sviluppo. Quando le valutazioni sperimentali vengono estese ad altri parametri di processo critici come il dosaggio, la miscelazione e il pH - le tecniche di sintesi tradizionali non offrono capacità di controllo e ostacolano il ritmo di sviluppo. Inoltre, gli scienziati possono sentirsi limitati dai requisiti che prevedono la registrazione elettronica dei dati di processo e delle prestazioni chiave e la sincronizzazione con altre misurazioni analitiche per scopi cronologici o normativi. Gli strumenti tradizionali utilizzati per supportare la sintesi chimica, ad esempio mantelli riscaldanti, bagni di raffreddamento e criostati combinati con imbuti di dosaggio e motori agitatori, possiedono un intervallo di temperatura limitato con capacità di controllo scarse, sono complessi da utilizzare e non consentono di acquisire e comunicare i dati in tempo reale.
Attualmente, i ricercatori applicano metodi efficaci per ampliare la ricerca e lo sviluppo di molecole innovative e per ottimizzare le condizioni di processo. Questo libro bianco spiega come gli scienziati abbiano aperto la strada a nuove possibilità di controllo, ottimizzazione e reporting delle condizioni critiche di processo. Quattro casi di studio evidenziano come le principali aziende farmaceutiche abbiano migliorato la sintesi in laboratorio:
- Identificando le condizioni operative ideali per una reazione con triflato efficace
- Stabilendo parametri di controllo per evitare la formazione di impurità durante una reazione con guanidina
- Implementando un "Central composite Design of Experiment (DoE)" per lo scale-up di una reazione con guanidina
- Misurando la reazione in linea tracciando una riduzione con boroidruro di litio in due fasi