詳情介紹
| 價(jià)格區間 | 面議 | 工作壓力 | 中壓 |
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| 儀器材質(zhì) | 其它,316不銹鋼 | 產(chǎn)地類(lèi)別 | 國產(chǎn) |
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| 應用領(lǐng)域 | 化工,生物產(chǎn)業(yè),石油,制藥/生物制藥 | | |
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微型固定床反應器又名微填充床反應器，呈柱狀結構，材質(zhì)通常為玻璃、聚合物或不銹鋼等。直徑為厘米甚至毫米的微填充床反應器內裝填一定高度的微粒、微滴或多孔材料用于固定催化劑或反應物。
盡管均相催化劑具有優(yōu)異的活性和選擇性，但是藥物分子對重金屬含量有嚴格限制，濃度過(guò)高可能導致目標產(chǎn)物的金屬污染。
非均相催化劑活性隨著(zhù)反應時(shí)間的延長(cháng)逐漸下降，導致轉化率和產(chǎn)率不穩定，且其傳熱速率低于同尺寸的毛細管微反應器和板式微反應器，當顆粒在填充柱中分布不均勻、粒徑分布較寬時(shí)，可能影響流動(dòng)穩定性。
然而，與間歇反應器相比，微填充床反應器的氣-液-固相界面接觸面積大、反應時(shí)間短、生產(chǎn)效率高，適用于藥物連續流合成中涉及固體催化劑的反應體系。
非小細胞肺癌約占肺癌比例的87%，厄洛替尼作為非小細胞肺癌治療的靶向藥物，其治療效果和耐受性均表現優(yōu)異。Jin等[4]成功開(kāi)發(fā)出基于微反應技術(shù)的五步法連續流合成厄洛替尼的工藝，其中，第一步液-固兩相醚化反應在微填充床反應器中進(jìn)行。由于催化劑碳酸鉀在溶劑N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中的溶解度低，反應液呈漿狀，易導致毛細管或板式微反應器堵塞，故選用微填充床反應器(內徑為4.5 mm，長(cháng)度為11 cm)進(jìn)行Williamson醚合成，如圖1所示。該反應器填充了催化劑碳酸鉀和分散相SiO2(75~150 μm)，注入含有14和2-溴乙基甲基醚的DMF溶液，由于微填充床反應器出口端配置75 psi的背壓閥，反應溫度可提高至150℃，僅需10 min的停留時(shí)間，厄洛替尼中間體15的產(chǎn)率可達99%。與間歇過(guò)程(反應時(shí)間為180 min，產(chǎn)率98%)相比，微填充床反應器不僅大幅縮短反應時(shí)間，還確保了產(chǎn)物的高選擇性。
圖1 微填充床反應器中合成厄洛替尼中間體15(1 psi=6.89 kPa)
大規模加氫反應由于使用易燃氫氣、易自燃的催化劑以及累積不穩定的中間體從而導致安全問(wèn)題。間歇釜式工藝雖然通過(guò)攪拌可增大氣-液兩相界面積、延長(cháng)氫氣在液相的滯留時(shí)間，但仍面臨氣-液傳質(zhì)效率低、安全性差及反應時(shí)間長(cháng)等問(wèn)題，例如，部分芐基加氫過(guò)程需長(cháng)達72 h。
微填充床反應器相較于高壓釜式反應器，具有體積小、氫氣保留量低、固載化催化劑易分離等優(yōu)勢，因而增強了加氫反應的安全性。同時(shí)，其軸向返混較小、停留時(shí)間分布窄，提高了目標產(chǎn)物的選擇性。
再者，微填充床反應器通過(guò)增大氣-液-固三相界面接觸面積、提高傳熱傳質(zhì)效率，極大縮短反應時(shí)間，實(shí)現高效、綠色且安全的加氫過(guò)程。目前，國內已有商業(yè)化連續流氫化反應系統，如歐世盛科技已經(jīng)展示了其在工業(yè)應用中的潛力。
圖2 歐世盛全自動(dòng)微反應設備
經(jīng)硝基芳烴氫化制備芳香胺在藥物合成領(lǐng)域中獲得廣泛應用，例如用于合成一系列抗HIV-1型病毒的二芳基苯胺(DAAN)化合物。Jones等[10]的研究證實(shí)，采用H-Cube微填充床反應器進(jìn)行硝基苯化合物的氫化反應(表1)，僅需2 min停留時(shí)間，所合成的苯胺衍生物產(chǎn)率達85%~98%。
表1 H-Cube微填充床反應器內加氫反應的結果
Table 1 Results for hydrogenation reaction in micropacked-bed reactor of H-Cube
該裝置中，催化劑填裝于高效液相色譜柱(直徑5 mm，長(cháng)50 mm)內，反應器垂直放置并通過(guò)水浴精確控溫。反應液與氫氣經(jīng)T型混合器進(jìn)入微填充床反應器內，利用背壓閥控制系統壓力。通過(guò)優(yōu)化反應參數，硝基芳烴的轉化率在1 min的停留時(shí)間即達到99%，遠超塊狀Pd/C催化劑，實(shí)現了高效及高選擇性加氫與24 h穩定運行。
圖3 微填充床反應器中連續流氫化反應的裝置
在多步反應合成藥物過(guò)程中，均相催化劑后處理煩瑣。微填充床反應器采用固體催化劑，可簡(jiǎn)化反應液與催化劑的分離過(guò)程。Tsubogo等[11]利用四個(gè)串聯(lián)的微填充床反應器，通過(guò)四步反應合成抗炎、抗腫瘤的羅利普蘭，此過(guò)程中分別使用非均相非手性催化劑和手性催化劑成功制備(S)-羅利普蘭和(R)-羅利普蘭。實(shí)驗證實(shí)該系統可穩定運行一周以上，產(chǎn)量達997.8 mg/24 h。此連續流合成系統結構簡(jiǎn)單、穩定性高且無(wú)金屬催化劑浸出，經(jīng)過(guò)程放大后實(shí)現了羅利普蘭的千克級合成，且無(wú)須分離中間體及催化劑。由于填充的非均相催化劑顆粒剪切及破碎反應流體，能夠強化多相傳質(zhì)以及提高催化劑活性位點(diǎn)與反應物間的接觸概率，可實(shí)現環(huán)保、高效的藥物生產(chǎn)過(guò)程。
產(chǎn)品型號：H-FLOW
