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“EasySampler ha facilitado significativamente el muestreo de los experimentos de hidrogenación y ha permitido el control durante períodos de reacción más prolongados”. Sonja Kamptmann de Novartis |
El muestreo automatizado de una reacción de hidrogenación a una presión de 5 bares ha mejorado la calidad del producto al permitir el estudio de la formación del mecanismo de un producto secundario no deseado.
Las reacciones de hidrogenación requieren un control continuo con el fin de eliminar un exceso de hidrogenación que provoque un alto nivel de impurezas y productos secundarios no deseados. Esta reacción de hidrogenación en Novartis hizo necesario comprender el mecanismo de formación de un producto secundario fundamental. Los estudios incluían confirmación de los parámetros y pasos de reacción que forzaban su formación. El objetivo era desarrollar un proceso que permitiera producir productos de alta calidad con un porcentaje en masa (% m/m) de menos del 0,12 del producto secundario fundamental.
El muestreo de reacciones de hidrogenación mediante técnicas de muestreo tradicionales es un proceso lento de varios pasos, que hacen que sea propenso a errores y difícil de llevar a cabo de forma reproducible. Las reacciones suelen ejecutarse durante horas por lo que los muestreos manuales provocan la falta de datos durante el período de 8 a 16 horas. Asimismo, este proceso de muestreo manual interfiere en la progresión de las reacciones, lo que afecta a las cinéticas de estas. Estos desafíos requieren la repetición de muchos experimentos con el fin de obtener la información necesaria para tomar las decisiones del proceso adecuadas.
Las capacidades de muestreo automatizado de EasySampler superan estas dificultades. Se programa una secuencia para que muestree una reacción de hidrogenación de dos pasos cada 10 minutos, durante un intervalo de tiempo anterior y posterior al punto final esperado de la reacción. A continuación, HPLC analizó todas las muestras.
El perfil de reacción mostrado indica que la formación del producto secundario fundamental de desalcoxi-3 se inicia inmediatamente después de que la materia prima se agote. El aumento del producto secundario a las 10 h 19 m confirma que su formación se activa mediante la reacción con hidrógeno. Para eliminar la formación de desalcoxi-3, el reactor se presuriza con nitrógeno. Basándose en estos resultados y en otros experimentos con las capacidades de muestreo automatizado de EasySampler, Novartis ha podido definir un criterio de detención de la reacción en función de la absorción de hidrógeno de la reacción. Este criterio de detención se usa correctamente para finalizar la hidrogenación en el momento adecuado, en el que la reacción se ha completado y solo se han formado cantidades aceptables de bajo nivel de producto secundario.
Al introducir el muestreo automatizado y sin supervisión, con EasySampler, Novartis ha podido tomar muestras representativas de esta reacción de hidrogenación por primera vez. Las muestras de alta calidad han generado datos capaces de proporcionar información precisa de la reacción con el fin de mejorar la comprensión de esta para desarrollar un proceso que permita maximizar el rendimiento y la calidad del producto.