3D打印的反應(yīng)器使我們更接近于家庭打印藥物
蘇格蘭格拉斯哥大學(xué)的研究人員設(shè)計了一種3D打印互連反應(yīng)容器的方法，可以進行單獨的化學(xué)反應(yīng)。 3D打印的反應(yīng)物可以用于制造家用打印藥品和化學(xué)品。
想象一下，一個普通人在家能夠自己制作藥物的未來，就像他們能夠下載MP3并從智能手機上播放它一樣。這個未來可能比我們想象的更近，因為研究人員已經(jīng)找到了一種3D打印物質(zhì)專用化學(xué)反應(yīng)設(shè)備的方法，可以用來制造藥品，化學(xué)品和其他產(chǎn)品。
這項研究由英國格拉斯哥大學(xué)化學(xué)學(xué)院化學(xué)學(xué)位教授Leroy Cronin領(lǐng)導(dǎo)?？肆_寧公司的研究小組修改了Ultimaker 3D打印機，從廣泛可用的起始化合物合成藥物和其他化學(xué)品。 3D打印機可以讓人們在家中，辦公室或其他地方制造各種有用的物質(zhì)。
據(jù)Cronin及其同事介紹，該團隊能夠3D打印一系列相互連接的反應(yīng)容器，執(zhí)行四個不同的化學(xué)反應(yīng)，涉及12個獨立的步驟。這些步驟涵蓋了從過濾到蒸發(fā)不同解決方案的所有內(nèi)容。
在他們的實驗中，他們發(fā)現(xiàn)他們可以從廣泛使用的起始化合物（包括4-氯肉桂酸甲酯）制造稱為巴氯芬的肌松藥。但是，通過在不同的時間，以不同的順序使用不同的試劑和溶劑，他們可以創(chuàng)造出各種有用的藥物和化學(xué)品。在研究中進行的其他成功的反應(yīng)產(chǎn)生抗驚厥藥和抗?jié)兒退岱戳鞯乃幬铩?/span>
對于巴氯芬的合成，團隊使用了五個三維打印圓柱模塊，每個模塊容量為32毫升，頂部有一個開口用于材料輸入。每個模塊中的第二個開口允許化學(xué)家施加壓力，迫使物質(zhì)通過模塊下側(cè)的更多開口。 3D印刷的容器還包含用于引入氮氣的端口，其可以提供與惰性氣氛的反應(yīng)。
總之，這種定制的3D打印反應(yīng)器裝置能夠進行三個反應(yīng)，兩個液 - 液萃取和一組蒸發(fā)和過濾以產(chǎn)生肌肉松弛劑。
克羅寧說3D打印對于這個過程是必不可少的，因為它允許用戶獲得絕對的精度?；瘜W(xué)家說：“這種方法將允許按需生產(chǎn)供應(yīng)短缺的化學(xué)品和藥物，在大型設(shè)施上很難生產(chǎn)，并且可以根據(jù)需求定制它們。這個過程可能會鼓勵生產(chǎn)更多不起眼的藥物，開創(chuàng)性研究的實驗化合物以及偏遠地區(qū)所需的藥物。”
這種3D打印反應(yīng)器的另一個潛在優(yōu)勢是改善了有機化學(xué)家的福利。一般來說，化學(xué)家需要監(jiān)督合成，但是冒這樣的危險?？肆_寧說，3D打印整個系統(tǒng)將“讓有機化學(xué)家專注于創(chuàng)造新的分子”，同時使他們遠離化學(xué)交火。
當(dāng)然，“在家打印”藥物的潛在缺陷區(qū)域幾乎不需要拼寫。克羅寧知道，這樣一個3D打印系統(tǒng)可能會被濫用，允許流氓化學(xué)家調(diào)制非法或危險的藥物，但格拉斯哥大學(xué)的教授仍然相信，這一過程的積極因素超過了負面影響。
克羅寧認為，一個有規(guī)范的反應(yīng)器市場可以幫助杜絕假藥，這是一個嚴重的問題，在這個問題中，犯罪分子用惰性或者甚至是危險的化合物替代處方藥中的活性藥物成分。在一些發(fā)展中國家，所有分布式藥品中有30％是假冒藥品，3D打印的反應(yīng)軟件可以通過確保每個反應(yīng)器件只能生產(chǎn)一種藥品來幫助解決這個問題。
盡管如此，擔(dān)心3D打印的反應(yīng)軟件可能會制造潛在的有害化合物，克羅寧的解決方案？設(shè)計一種驗證試劑盒，有點像家庭懷孕測試，可以用來測試化合物創(chuàng)建后的內(nèi)容，并提供一個視覺讀數(shù)。顯然，要克服的障礙，但研究聽起來很有希望。
這項研究的結(jié)果在“科學(xué)”上發(fā)表的一篇研究論文“按需藥物反應(yīng)器中的多步有機合成的數(shù)字化”中有詳細的介紹。其他作者還有Philip J. Kitson，Guillaume Marie，Jean-Patrick Francoia，Sergey S. Zalesskiy，Ralph C. Sigerson和Jennifer S. Mathieson。
編譯自：3dres.org
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