TÜM KIMYASALLARIN SENTEZI TEK BIR CIHAZ ILE MÜMKÜN OLABILIR
Max Planck Kolloidler ve Arayüzler Enstitüsü'nde kimyagerler tarafından geliştirilen radyal sentez için otomatik bir makine, tıbbi ajanların ve diğer kimyasal ürünlerin esnek üretimini sağlayabilir. Bu durum gelecekte ilaç etken maddelerinin vb. kimyasalların tedarikiğinde yaşanabilecek darboğazların daha kolay ortadan kaldırılmasına yardımcı olabilir.
Cihaz modifiye edilmeden çeşitli maddelerin - hatta karmaşık olanların bile - sentezi için hızlı bir şekilde yeniden programlanabilir. Daha önce birkaç cihaz gerektiren sentez adımlarını birleştirebilir ayrıca malzemeleri uzaktan üretebilir. Yeni teknoloji aynı zamanda kimyadaki veri temelli gelişmeleri de kolaylaştırabilir ve böylece yeni kimyasal ürünler ve reaksiyon süreçlerinin araştırılmasını hızlandırabilir.
Kimyasal üretim hassas bir iştir. Tıbbi maddeler veya diğer kimyasal ürünler olsun, kimyagerler her zaman üretim süreçlerini bireysel olarak tasarlamalıdır. Ayrıca her ürün için özel olarak ilgili sistemleri tasarlamalıdırlar. Bu durum, radyal sentez için tasarlanmış otomatik bir makine ile büyük ölçüde kolaylaştırılabilir (büyük miktarlarda bir maddeye ihtiyaç duyulmadığı durumlarda).
Max Planck Kolloidler ve Arayüzler Enstitüsü'nden Peter Seeberger, “Radyal sentezle kimyada bir paradigma değişimi yaratıyoruz” diyor. Seeberger ayrıca, enstitüden geniş bir ekibin kimyasal sentez için yeni yaklaşımın geliştirilmesine yardımcı olduğunu belirtiyor. Çok amaçlı bir reaktör: Max Planck Kolloidler ve Arayüzler Enstitüsü'nde Kerry Gilmore ve Peter Seeberger liderliğindeki bir ekip radyal sentez için otomatik bir makine geliştirdi. Reaktörün kalbi resmin altındaki silindirik kaptır - reaksiyonların gerçekleştiği yer burasıdır.
Kolay erişim
Sentez makinesi, ulaşılması zor yerlerde veya kimya endüstrisi olmayan alanlarda, orada depolanamayacakları veya taşınamayacakları takdirde tıbbi maddeler veya diğer maddelerle insanlara tedarik edilmesini mümkün kılar. Bu, aktif tıbbi ajanların beklenmedik sıkıntıları sırasında faydalı olabilir ve gelişmekte olan ülkelerdeki insanlara, özellikle ihtiyaç öngörülemediğinde, maddelere esnek erişim sağlayabilir. “Oradaki tek darboğaz temel kimyasalların bulunabilirliğinde olabilir. Ama eldeki hammaddelerle bu sorun aşılabilir” diyor Seeberger.
Diğer yandan, sentez makinesi kimyasal araştırmalar için tamamen yeni perspektifler açar. Sonuçta, özellikle tıbbi ajanlar genellikle karmaşık bir yapıya sahiptir. Küçük farklılıkların büyük etkileri olabilir. En iyi madde arayışında, kimyagerler genellikle birçok farklı molekülü hafif varyasyonlarla sentezler. Şimdiye kadar, ekipmanlarını sık sık değiştirmek zorunda kaldılar (ya da yeniden inşa ettiler). Bu zaman alıcı manuel çalışma gerektirir. Bu aynı zamanda, en etkili molekül bulunduğunda optimal reaksiyon yollarının geliştirilmesi için de geçerlidir.
İnternet hizmetlerinin modeline dayalı yeni kimya anlayışı.
Seeberger “Radyal sentezle manuel iş yükünü kimyadan büyük ölçüde kaldırabiliriz” diyor. Eğer uygun şartlar oluşursa, kimya yakında İnternet servisleri gibi çalıştırılacak: Seeberger, “Bilgisayarınızda bir uygulama üzerinde işlem yapıyorsunuz, ancak bir uygulamanın çalıştığı sunucu dünyanın başka bir yerinde” diyor. Benzer şekilde, kimyagerler deneylerini uzaktan kontrol edebilirler. “Bu, daha fazla madde ve reaksiyonu test etmemizi sağlayacaktır” diyor Seeberger. “Bu şekilde çok daha fazla ve daha güvenilir veri toplayabiliriz”. Bu da kimyada büyük veri analizine yardımcı olabilir. Seeberger, “Ve nihayetinde, büyük miktarda veriyle eğitim yoluyla kimyasal yeterlilik geliştiren yapay bir zeka bile, istenen bir uygulama veya etkili reaksiyon yolları için potansiyel yeni maddelerin araştırılmasını devralabilir” diyor. Kimyacılar daha sonra enerjilerini deneyimlerinden yararlanamayacakları ve dolayısıyla veriye dayalı yöntemler kullanılarak çözülemeyen görevlere ayırabileceklerdir.
Deneysel kapsam radyal sentezle sağlanır, çünkü temel olarak farklı iki işlem tekniğini birleştirir. Siklik ve doğrusal siklik sentez, kimyagerler proteinler, karbonhidratlar veya DNA iplikçikleri gibi biyopolimerler üretmek istediklerinde tercih edilen yöntemdir. Bunu yaparken, aynı kimyasal reaksiyon türünün tekrar tekrar gerçekleştiği bir reaksiyon kabı boyunca bir molekülü farklı moleküller ile raksiyona sokarlar böylece molekül yavaş yavaş bir zincire dönüşür. Farklı elemanlar ayrıca bireysel döngülerde zincire bağlanabilir. Doğrusal sentezde, diğer taraftan, bir molekül farklı cihazlarda veya en azından bir aparatın farklı bölümlerinde farklı reaksiyonların meydana geldiği birkaç istasyondan geçer.
Özel sektörün ilgiisi çok yüksek.
Araştırmacılar şimdi siklik sentezler için birkaç reaktör düzenleyerek iki tekniği birleştiriyorlar. Bu, ara ürünleri bir döngüsel reaktörden diğerine uzaktan taşımalarını ve bunları doğrusal işlem adımlarıyla birleştirmelerini sağlar. Seeberger “Farklı reaksiyonları- hızlı ve yavaş bile olsa - esnek bir şekilde birleştirebiliriz” diyor. Farklı hızlarda gerçekleşen kimyasal reaksiyonlar, geleneksel doğrusal kimyasal tesislerde verimli bir şekilde gerçekleştirilemez çünkü reaksiyon karışımı, bunların içinden sabit bir hızda akar.
Araştırmacılar artık radyal sentezin çok yönlülüğünü test edecekler. Teknolojiyi patent olarak zaten kaydettirdiler ve özel sektörün zaten ilgi odağındalar. Bunun nedeni, yeni sentez makinesinin yeni ürünler ve bunların geliştirilmesi konusundaki araştırmaları büyük ölçüde hızlandırmasına yardımcı olabilmesidir. Bu sadece maliyetten tasarruf etmekle kalmaz, aynı zamanda daha fazla yeniliğe yol açabilir.
Kaynak:https://www.chemeurope. com/en/