中国粉体网讯 伊利诺伊大学芝加哥分校和AbbVie公司的研究人员开发出一种新型装置，可以帮助科学家和制药公司更有效地筛选和测试活性药物成分（API）。UIC化学工程系助理教授Meenesh R. Singh和UIC研究生Paria Coliaie和AbbVie科学家Manish S. Kelkar和Nandkishor K. Nere开发了一种受控微流体结晶装置，以改进制药公司用于识别的筛选过程最稳定的API结晶形式并扩大稳定形式的结晶。
这项名为“连续流动，充分混合的微流体结晶装置，用于在受控的过饱和度下筛选多晶型物，形态和结晶动力学”的研究成果发表在皇家化学学会的同行评审期刊“ 芯片实验室”上。
Singh提到了英国卫生经济办公室的一份报告，该报告指出在确定一种分子被用于治疗某种疾病后，目前需要大约10年和数十亿美元才能将新药推向市场。这十年的很大一部分投入到过程开发以及正在进行的临床试验中，科学家们筛选API的不同多态结构，并开发稳健的工艺来制造具有可接受物理特性的稳定物质，将其转化为药丸或片剂。
该行业目前使用微量滴定板和微流体装置来筛选这些不同的结构，但Singh指出这些装置由于过饱和度耗尽问题受阻，过饱和是过度结晶的驱动因素。他解释说，当成核过程发生并且晶体在微量滴定板中生长时，它们消耗了API的初始供应，导致过饱和度耗尽并使筛选结果偏差。从微量滴定板获得的API的多态性表现难以完全理解，使公司转向扩大规模制造API时具有巨大风险。
为了解决这一问题,研究人员创建了一个连续混合微流体装置称为气旋混合器,由小阀门与多个入口共同创建一个漩涡的设备,以确保解决方案的混合和保持持续的过度饱和常数为设备提供一个API的解决方案。在旋流混合器和设备自动关闭后，能够捕获到足够的API晶体。
Coliaie说:“我们所做的是开发一种模拟工业结晶器条件的筛选装置。”“目前市场上的大多数设备都发现过饱和率随着时间的推移而降低，这可能无法提供晶体形态的完整图景。”Kelkar指出“该设备易于使用商用3D打印机制造。3D打印极大降低了成本，这可以让我们灵活的对设计进行更改，以筛选结晶原料药的晶体、水合物和溶剂化物”
正如他们在研究论文中所描述的，研究人员测试了该设备，以筛选其衍生物是消炎药的邻氨基苯甲酸。该装置还可用于筛选农用化学品、半导体、催化剂和其他行业的特殊化学品，比目前使用的方法更加一致和稳定。
Singh补充说：“新设备还可以帮助制药公司从批量生产转向连续生产，FDA希望以更低的成本促进强大的API生产的进步。”Nere指出，该设备本身实际上是一个连续制造模块的迷你原型能够让公司准确了解他们的API在这些条件下将如何结晶。
API流程开发和制造所需的时间和金钱是巨大的。优质API的强大制造能力对及时向患者提供药物来说至关重要。该团队开发的新型微流体装置，可以在受控条件下快速自动筛选各种形式的API，从而提高制造工艺开发的效率。
相关文献：
Paria Coliaie, Manish S. Kelkar, Nandkishor K. Nere and Meenesh R. Singh. Continuous-flow, well-mixed, microfluidic crystallization device for screening of polymorphs, morphology, and crystallization kinetics at controlled supersaturation. Lab on a Chip, 2019
（中国粉体网编辑整理/江岸）
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