La scelta del processo produttivo migliore in termini di fattibilità, resa, tempi e costi è uno dei passaggi più delicati dello sviluppo farmaceutico: un nuovo metodo decisionale sviluppato dai ricercatori dell’Agency for Science, Technology and Research (A*STAR) di Singapore si propone di aiutare tale scelta in termini di passaggio da produzioni batch a continue.

Un algoritmo decisionale può assistere la decisione sulla valenza economica di processi di produzione in batch o in continuo (credits: 2016 A*STAR Institute of Chemical and Engineering Sciences)
Un algoritmo decisionale può assistere la decisione sulla valenza economica di processi di produzione in batch o in continuo (credits: 2016 A*STAR Institute of Chemical and Engineering Sciences)

Il progetto, i cui risultati sono stati pubblicati su Organic process research & development, ha puntato a migliorare la scelta consapevole, in termini d’impatto economico, del passaggio tra diverse modalità produttive. Le linee guida sviluppate dall’ente di ricerca di Singapore aiutano a valutare la fattibilità del passaggio da produzioni batch a continue, che prevedono di alimentare il reattore e di rimuovere i prodotti senza fermare il processo. “La sfida più grande è che non esiste una soluzione valida in tutti i casi per passare dai metodi batch a quelli continui, a causa della complessità e della varietà della chimica coinvolta. Dobbiamo cercare un metodo che guidi l’utente a capire il processo in questione, discutendo i potenziali benefici e aiutandolo in decisioni rapide”, ha spiegato la coordinatrice della ricerca, Soo Khean Teoh.

I passaggi del metodo

Il metodo parte dall’identificare i passaggi chiave e le potenziali insidie del business in termini di chimica del processo, fornendo all’utente l’opzione tra semplici risposte si/no/forse, che costituiscono la base per la scelta dei processi candidati migliori. Questi, a loro volta, sono analizzati più in dettaglio in termini di una flow chart analisi che tiene conto anche degli schemi di controllo, delle apparecchiature e della configurazione dell’impianto. L’output di questo passaggio permette di valutare il significato economico di una scelta piuttosto che un’altra, sulla base del quale compiere l’ultimo passo verso la definizione del processo esecutivo. “La nostra metodologia rende molto più chiara la comprensione del processo, soprattutto ai chimici e agli ingegneri coinvolti nella sintesi. Rende più semplice decidere se procedere con l’idea o eliminarla, minimizzando lo sforzo a vuoto”, ha sottolineato Teoh.

Tra gli esempi applicativi presi in considerazione durante la ricerca, vi è quello della reazione di Reformatsky: il processo, che prevede l’uso di zinco organometallico, dà spesso luogo a un forte riscaldamento in condizioni batch e potrebbe giovarsi di un netto miglioramento operativo con il passaggio a metodi in continuo. Questi, più in generale, sono particolarmente favorevoli per le reazioni in fase liquida che procedono velocemente e che rilasciano o assorbono grandi quantità di energia. I processi continui, inoltre, sono in grado di rispondere in modo più elastico a variazioni nella domanda di prodotto rispetto a quelli batch. L’articolo riporta l’analisi di tre diversi processi multistep sulla scala del kilogrammo.

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