什么是連續(xù)流技術(shù)？

幾十年來，化學已經(jīng)能夠開發(fā)非常復雜的轉(zhuǎn)化以生產(chǎn)多功能分子。 盡管取得了這些重要進展，我們?nèi)栽谑褂脠A底燒瓶和間歇式反應器來進行此類轉(zhuǎn)化。

連續(xù)流合成，也稱為流動化學技術(shù)，是一種創(chuàng)新技術(shù)，其中化學反應是在狹窄通道內(nèi)連續(xù)流動的流體中進行的。直到最近，流量技術(shù)還是僅適用于復雜程度或化學復雜程度較低的超大型系統(tǒng)（例如石油化工）的正確選擇。

流動化學正在改變我們今天在實驗室和工業(yè)規(guī)模進行合成的方式。制藥行業(yè)等復雜且受監(jiān)管的行業(yè)正在利用這項技術(shù)來提高集成度，開發(fā)更高效的流程，并縮短從藥物發(fā)現(xiàn)到上市的時間。

好處

使用窄通道作為反應器進行化學合成具有內(nèi)在的變化和優(yōu)勢。此類反應器最直接的變化之一是高表面積與體積比，在實際溫度中轉(zhuǎn)化為有效混合（微混合）和超快傳熱。這些特性共同將反應參數(shù)（如溫度和壓力）的過程控制提升到一個新的水平，從而能夠以最少的努力采用全自動設備。

使用更好的混合系數(shù)和快速的傳熱，反應的整體動力學也朝著效率變化。 有時，這方面的改進非常顯著，我們可以將反應速度提高 1000 倍；將 48 小時的密集批量混合轉(zhuǎn)換為 3 分鐘的管子停留時間，將 250 平方米的設施減少到 14 平方米的便攜式容器。

應用和監(jiān)管

技術(shù)能走多遠？受管制產(chǎn)品有哪些限制？流動化學安全性足以生產(chǎn)藥物嗎？使用流態(tài)的實際項目有哪些？

在開發(fā)和應用流動化學等顛覆性技術(shù)的過程中可能會出現(xiàn)一些問題，這很正常。如果是在 2015 年，其中一些我們無法回答，它們可以歸類為項目的風險因素，但這已不再是現(xiàn)實。

隨著時間流化學的發(fā)展，世界范圍內(nèi)出現(xiàn)了許多項目。從麻省理工等知名大學，到馬克斯普朗克等參考研究機構(gòu)，流動化學正在蓬勃發(fā)展并證明其優(yōu)勢。 自 2013 年以來，輝瑞、默克、楊森、龍沙、禮來和諾華等大型制藥公司都在為自己的基于流程加工的項目進行融資和審批，不僅針對化學合成步驟，還針對藥物制劑和包裝步驟。

通過監(jiān)管的棱鏡，2018 年 6 月，國際協(xié)調(diào)委員會 (ICH) 在一份新聞稿中宣布了新的 ICH Q13 指南，以支持將連續(xù)生產(chǎn)引入制藥行業(yè)，世界各地正在開展多項努力來支持這一點倡議。到 2020 年 12 月，美國食品和藥物管理局 (FDA) 批準連續(xù)生產(chǎn)六種成品藥物制劑作為創(chuàng)新產(chǎn)品。

未來的機會

流動化學的固有能力將資本支出和運營成本降低到一小部分，并加快流程以及利用全自動設施的適用性，可以引導流動化學走向比批處理更安全、更清潔和更便宜的未來。

Barda 機構(gòu) 在 美國于 2020 年 5 月宣布對使用先進制造技術(shù)的新公司進行流量技術(shù)投資，起價為 3.54 億美元，并有可能增加到 8.14 億美元。主要目標是促進活性藥物成分化合物的開發(fā)，避免或解決冠狀病毒大流行期間的藥物短缺問題。為了減少美國對從印度和中國等國家進口 API（活性藥物成分）的依賴，美國國際開發(fā)金融公司 (DFC) 于 2020 年 9 月批準向柯達提供貸款，投資超過 7.65 億美元用于生產(chǎn)仿制藥的新技術(shù)美國市場。

流動化學的固有能力將資本支出和運營成本降低到一小部分，并加快流程以及利用全自動設施的適用性，可以引導流動化學走向比批處理更安全、更清潔和更便宜的未來。

流動化學技術(shù)代表的今天，不僅是化學合成的美好未來，也是 代表欠發(fā)達國家建立工業(yè)基地并在特殊化學品需求方面實現(xiàn)自給自足的機會， 從用于農(nóng)業(yè)的基本農(nóng)藥到支持其基本健康系統(tǒng)的復雜分子，例如活性藥物成分 (API)。