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研究员开发出可在家制药的3D打印互连反应器

3D虎 中字

最近,苏格兰格拉斯哥大学的研究人员设计了一种3D打印互连反应容器的方法,可以进行单独的化学反应。3D打印的反应器可以用于制作家庭打印的药品和化学品。

研究员开发出可在家制药的3D打印互连反应器

想象一下,未来一个普通人在家能够自己制作药物,就像他们能够下载MP3并从智能手机上播放它一样。这个未来可能比我们想象的更近,因为研究人员已经找到了一种3D打印物质专用化学反应设备的方法,可以用来制造药品、化学品和其他产品。

据悉,这项研究由英国格拉斯哥大学化学学院化学学位教授Leroy Cronin领导。克罗宁公司的研究小组修改了Ultimaker 3D打印机,从广泛使用的起始化合物合成药物和其他化学品。 3D打印机可以让人们在家中、办公室或其他地方制造各种有用的物质。

据Cronin及其同事介绍,该团队能够3D打印一系列相互连接的反应容器,执行四个不同的化学反应,涉及12个独立的步骤。这些步骤涵盖了从过滤到蒸发的不同解决方案的所有内容。

在他们的实验中,他们发现他们可以从广泛使用的起始化合物(包括4-氯肉桂酸甲酯)制造称为巴氯芬的肌松药。但是,通过在不同的时间,以不同的顺序使用不同的试剂和溶剂,他们可以制造各种有用的药物和化学品。在研究中进行的其他成功的反应包括产生抗惊厥药和抗溃疡和酸反流的药物。

研究员开发出可在家制药的3D打印互连反应器

对于巴氯芬的合成,团队使用了五个3D打印圆柱模块,每个模块容量为32毫升,顶部有一个用于材料输入的开口。每个模块中的第二个开口允许化学家施加压力,迫使物质通过模块下侧的更多开口。3D打印的容器还包含用于引入氮气的端口,其可以提供与惰性气氛的反应。

总之,这种定制的3D打印反应器装置能够进行三个反应,两个液-液萃取以及一组蒸发和过滤以产生肌肉松弛剂。

化学家Cronin说:“3D打印对于这个过程是必不可少的,因为它允许用户获得绝对的精度。这种方法将允许按需生产供应短缺的化学品和药物,并且可以根据需求定制它们。这个过程可能会鼓励生产更多不起眼的药物,开创性研究的实验化合物以及偏远地区所需的药物。”

这种3D打印反应器的另一个潜在优势是改善了有机化学家的福利。一般来说,化学家需要监督合成,但是有一定危险。Cronin说:“3D打印整个系统将‘让有机化学家专注于创造新的分子’,同时使他们远离化学危险。”

研究员开发出可在家制药的3D打印互连反应器

当然,“在家打印”药物的潜在缺陷也是不可忽视的。Cronin知道,这样一个3D打印系统可能会被滥用,允许流氓化学家调制非法或危险的药物,但格拉斯哥大学的教授仍然相信,这一过程的积极因素超过了负面影响。

Cronin认为,一个有规范的反应器市场可以帮助杜绝假药,这是一个严重的问题,在这个问题中,犯罪分子用惰性或者甚至危险的化合物替代处方药中的活性药物成分。在一些发展中国家,所有分布式药品中有30%是假冒药品,3D打印的反应软件可以通过确保每个反应器件只能生产一种药品来帮助解决这个问题。

尽管如此,人们依然担心3D打印的反应软件可能会制造潜在的有害化合物。Cronin的解决方案是?设计一种验证试剂盒,有点像家庭怀孕测试,可以用来测试化合物创建后的内容,并提供一个视觉读数。

据悉,这项研究结果已于最近发表在“科学”杂志上。其他作者还包括Philip J. Kitson、Guillaume Marie、Jean-Patrick Francoia、Sergey S. Zalesskiy、Ralph C. Sigerson和Jennifer S. Mathieson。

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