 |
Peran penting aplikasi metode PAT (Teknologi Analitik Proses) semakin meningkat di semua area kimia sintetis akademis dan industri. Analisis reaksi secara real-time adalah elemen penting dalam keseluruhan strategi PAT, yang mencakup analitik, pemodelan, dan digitalisasi canggih. Secara keseluruhan, strategi PAT bertujuan untuk mendapatkan dan mengubah data menjadi informasi yang dapat ditindaklanjuti, sehingga mempercepat pengetahuan proses dan pemahaman reaksi untuk memaksimalkan hasil, kualitas, dan keberlanjutan sintesis kimia.
Tergantung pada area kimia tertentu, metode spektroskopik termasuk FTIR, Raman, UV/Vis, NIR, NMR, dan MS dapat dipilih untuk mendukung analisis secara real-time. Metode kromatografik canggih seperti UPLC juga tersedia untuk analisis reaksi online. Berbagai teknologi tersebut memberikan aliran data ekstensif yang dapat dianalisis dengan alat bantu analisis dan pemodelan canggih. Beberapa teknik analisis secara real-time sering kali digunakan secara bersamaan untuk menyediakan data yang sepenuhnya menggambarkan reaksi atau proses.
Dapatkan “Panduan Analisis Reaksi secara Real-Time” untuk mempelajari metode-metode penting dalam mengembangkan pengetahuan proses dan pemahaman reaksi yang lebih mendalam untuk beberapa area tren kimia sintetis.
Berikut ini adalah sejumlah tren dan tema terkini dalam kimia sintetis yang telah berkembang, sehingga PAT dan analisis reaksi perlu digunakan:
- Strategi QbD (Kualitas yang Direncanakan). Sebagai tren aktif dalam produksi farmasi dan kimia, QbD memerlukan pengembangan teknologi analisis reaksi secara real-time.
- DRE (Eksperimen dengan Banyak Data). DRE menghadirkan efisiensi dan keberlanjutan proses dengan memanfaatkan PAT dan pemodelan dinamis yang canggih. DRE bertujuan untuk menghasilkan informasi agar dapat mengoptimalkan dan meningkatkan skala reaksi jauh lebih cepat dengan lebih sedikit eksperimen.
- Pemrosesan Berkelanjutan. Area kimia farmasi berkembang pesat berkat penggunaan metode aliran berkelanjutan, yang didukung dengan baik oleh teknologi analisis reaksi untuk menghadirkan pengukuran berkelanjutan tanpa gangguan.
- Kimia Berkelanjutan Melalui Katalisis. Pada desain sintesis dan proses yang efisien serta berkelanjutan, organokatalisis, katalisis organologam, dan biokatalisis termasuk dalam area pengembangan yang paling aktif. Analisis reaksi PAT telah terbukti sangat bermanfaat dalam memberikan pemahaman tentang kinetik, mekanisme, siklus katalitik, dan efek parameter reaksi dalam area kimia berbasis katalis.
- Rekayasa Partikel. Analisis secara real-time telah terbukti sangat bermanfaat dalam memberikan pemahaman tentang kerumitan proses kristalisasi, menyediakan data ukuran partikel, distribusi ukuran, dan morfologi. PAT melacak dampak parameter proses seperti suhu, pencampuran, tingkat penambahan, konsentrasi zat terlarut, dan protokol seeding yang menjamin pengembangan dan peningkatan skala kristalisasi yang kuat.
- Proses Biologis. Analisis reaksi komposisional secara real-time dapat menghadirkan pengoptimalan dan kontrol aktif dengan mengukur konsentrasi nutrisi, metabolit, biomassa, produk, dan produk sampingan sebagai fungsi waktu dalam reaksi biologis.
- Proses Berkelanjutan. Proses tersebut mengoptimalkan hasil, kemurnian, dan efisiensi atom, sekaligus mengurangi penggunaan materi berbahaya dan permintaan energi. Untuk mencapainya, diperlukan pengetahuan proses dan pemahaman reaksi menyeluruh yang disediakan oleh PAT.
- Sintesis Polimer. Metode analitik in-situ melacak konversi monomer menjadi pembentukan polimer untuk menentukan kinetik reaksi dan mengontrol efek variabel pada atribut polimer yang penting. Analisis secara real-time digunakan untuk terus-menerus memantau pelelehan polimer, ekstrusi, dan film demi menjamin kualitas produk.
