药物合成微反应过程刍议

蒋伟 (上虞京新药业有限公司，浙江 上虞 312369)

微反应器是采用微加工技术制造的流体流动通道，采用的是硝化反应，在降低原材料运输费用、设备折旧费用及提高产品质量等方面有较大优势[1]。将微反应器应用到药物合成领域，可以简化药品合成的步骤、降低污染、提高效率，具有良好的经济与环境效益。

1 微反应技术概述

微反应器是一种连续流速反应器，其宽度只有数百微米。在药物、化工、聚合物与新材料制作等领域均得到了广泛的应用，具有产品收率高，传质、传热速度快，催化剂、融合剂使用量少，操作安全性高、难度低等优势[2]。

微反应技术的开发需要考虑从实验到实际生产的各个过程，涉及到复杂的经济、技术分析，其最终目的在于降低生产成本，提高生产效率，减少对环境的污染等。

2 药物合成微反应过程分析

2.1 生物有机合成

生物有机合成是指利用生物反应将简单化合物和单质合成为复杂化合物的过程。

第一代有机合成微生物是合成生物的最简单应用，目前，研究人员已经利用合成生物体研制出下一代清洁可再生生物燃料与稀缺药物，且技术已经趋于成熟。此外，随着生物有机合成技术的不断发展，研究人员开始认识到遗传物质的功能，通过比较自然存在的物种与转基因物种来选择更具优势的合成方法，在合成的安全性、效率性方面都会有长足的进步。

2.2 有机金属试剂参与的连续合成

一些活泼有机金属也是药物合成的参与者，如有机锂试剂反应等。但部分有机金属的合成也存在较大的技术难度，如：是否为固体金属物，催化剂的选择，固体沉淀等重要工序的操作[3]。对于固体生成反应，可采用超声技术防止固体堵塞试剂管道。有机金属物参数超过有机金属试剂，如压力、温度是否超出预定许可范围，有机金属试剂的材质是否合适，合成过程中是否有任何不良反应出现，以上问题只要出现一个，就可考虑放弃连续合成有机金属试剂。如果连续合成过程中压力、温度等条件都可行性，则可继续进有机金属试剂的合成。

有机金属试剂的连续合成一定要在温差与压力适宜的环境下进行，以降低成本、提高安全性和收率。

2.3 气液两相反应

绝大多的气体反应是催化反应，反应发生在气固层面上，传质、传热的效率会直接影响到反应进程。现阶段，微反应器主要应用于气液两相反应、光学反应和物质合成等类型的气相反应中。

微反应系统的传质、传热效率很高，从而易产生相对反应和速率较快的化学反应，与气相反应不同的是，液相反应中的液体通常都带有黏性，而且比气体的黏性高出许多，很容易稀释某些物体，若要进行高密度的作业，就必须建立规范、完善的操作方法，在压差较高的条件下进行作业[4]。

2.4 光反应连续合成

光化学反应是一种环境友好型反应，其具有很强的环保性，但是若想大规模生产，必须解决微反应器中的光源问题。

将衍生物进行光催化环加成反应，可提高反应的效率和选择性，但必须谨慎把握各项要素及参数。如在双Y型微反应器中研究芘的光氧化反应，必须掌握好物料流速、照射时间、环加成产物产率等问题。

3 结语

随着时代的进步与经济的发展，微反应器的在药物合成领域的应用必然会越来越广泛，但是，任何新项目的开发都会伴随着风险，我们一定要遵循市场的规律，进行精确的经济预算，严格控制成本。目前，微反应器的工艺流程、过程审核、设备、操作流程等方面还需进一步开发与创新，最终形成一套完善的生产方法，带来更加优质的药品，服务广大患者。

[1]丁涛,王芳.微/纳反应器的研究现状及发展前景[J].化学工程师,2010(12).

[2]刘冠颖,方玉诚,郭辉进,顾临,况春江.微反应器发展概况[J].当代化工,2010(03).

[3]Wang,Q.A.etal.Large-scalepreparation of barium sulphat⁃enanoparticles in a high-throughput tube-in-tube microchannelre⁃actor[J].Chemical Engineering,2009(19).

[4]Ying Y,Chen G W,Zhao Y C. A high throughputmethodolo⁃gy for continuous preparation of monodispersednanocrystals in mi⁃crofluidic reactors[J]. ChemicalEngineering Journal, 2008(34).