3D nyomtatott áramlásos kémiai reaktormodulok tervezése és tesztelése
Az áramlásos kémia napjaink egyik feltörekvő technológiája a gyógyszeriparban. A kis átmérőjű csőrendszerből álló reaktorokban, folyamatos üzemben végzett szintézisek több előnnyel rendelkeznek: nagyobb termelékenység, biztonság és a termék időben állandó, magas minősége.
Az áramlásos kémia mellett korunk másik meghatározó technológiája a 3D nyomtatás, amit számos előnyös tulajdonságának köszönhet; ilyen például a költséghatékonyság, a pontosság, valamint a technika rendkívül sokrétű felhasználási módja.
Kutatómunkám során célul tűztük ki 3D nyomtatott reaktorok tervezését és megalkotását olyan kémiailag ellenálló anyagokból, mint a PP (polipropilén), valamint a PA6 CF (karbonszálas poliamid 6) kompozit. Olyan reaktormodulok létrehozására törekedtünk, melyek szivárgásmentesek és magasabb hőmérsékleten is képesek túlnyomás tartására, így a kereskedelmi forgalomból kapható drága áramlásos kémiai rendszereket költséghatékonyan helyettesíthetik. További célom volt egy Arduino UNO által vezérelt fűtőegység kialakítása, tesztelése, valamint alkalmazása a 3D nyomtatott reaktor melegítéséhez.
Tesztreakcióként egy vérnyomáscsökkentő hatóanyag (nifedipin) multikomponensű szintézisét kíséreltük meg elvégezni erélyes körülmények (120 °C, 10 barg) között a létrehozott reaktorok strapabírásának demonstrálására. A hatóanyag szintézisét szakaszos reakcióvezetéssel, valamint az Asia® áramlásos kémiai rendszerében is elvégeztük. A reakciókat kromatográfiás és tömegspektrometriás (HPLC MS) analitikai módszerekkel követtük.
