Produzione di principi attivi: i vantaggi della chimica a flusso

11 Maggio 2021
principi attivi

È in corso un cambio di paradigma nella produzione farmaceutica che deve accelerare la pipeline di ricerca e lo sviluppo sul mercato per essere sempre più competitiva. È per questo motivo che negli ultimi anni è cresciuta l’importanza della chimica a flusso (flow chemistry) soprattutto nella sintesi di principi attivi. 

In termini di spesa in conto capitale (CapEx) l’investimento comparativo per una nuova struttura a flusso continuo può essere fino a quattro volte inferiore alla spesa per una struttura in batch comparabile. Inoltre, grazie alla minor richiesta di manodopera per il Quality Assurance (QA) e il Quality Control (QC), può portare a un minor numero di procedure analitiche, rappresentando una riduzione fino al 20% della spesa operativa (OpEx). 

“La crescente concorrenza dei farmaci generici, i costi e le tempistiche degli studi clinici notevolmente più elevati, il passaggio dai blockbuster ai prodotti di nicchia e il numero crescente di candidati con designazioni di sviluppo accelerato (Fast Track, Breakthrough Therapy, Orphan Drug) stanno esercitando pressioni sui produttori di farmaci che, di conseguenza, stanno aumentando la produttività, riducendo i costi di sviluppo e introducendo più rapidamente nuove terapie sul mercato. – commenta Jacopo Buzzanca, Custom Synthesis Manager di Angelini Fine ChemicalsÈ per questo motivo che la chimica a flusso sta diventando parte degli strumenti chimici di un numero sempre maggiore di programmi di sviluppo dei processi, portando vantaggi significativi in termini di costi e tempistiche di sviluppo del farmaco sul mercato. I vantaggi si riscontrano nei costi ridotti e in un’accessibilità a tutte le scale, dall’early stage fino alla commercializzazione. Nella produzione dei principi attivi farmaceutici (API/HPAPI) che richiedono una chimica specializzata e di nicchia è uno strumento che in futuro potrebbe sostituire molti degli attuali sistemi produttivi”. 

Angelini Fine Chemicals, business unit di Angelini Pharma SpA, è una delle prime aziende produttrici per conto terzi (CDMO) europee che investe in chimica a flusso e tecnologia di micro-reazione per ricerca, sviluppo e produzione cGMP (Current Good Manufacturing Practices) di intermedi avanzati e principi attivi farmaceutici. 

Recentemente l’azienda ha rinnovato il laboratorio di flusso nello stabilimento di Aprilia (LT), ampliando l’area di ricerca e sviluppo con strumenti all’avanguardia. Attraverso un laboratorio pilota e una struttura cGMP industriale, Angelini Fine Chemicals ha creato negli anni una piattaforma CDMO completamente integrata per incontrare e assistere le aziende farmaceutiche in qualsiasi fase di sviluppo del farmaco – dallo studio di fattibilità R&D alla prova di scalabilità fino alla prima produzione commerciale – e su qualsiasi scala richiesta, da 1-100 + kg fino a diverse tonnellate di domanda di prodotto. 

I costi contenuti e l’accessibilità su tutte le scale comportano notevoli risparmi per lo sviluppo e la produzione di nuovi farmaci. Le dimensioni ridotte dei micro-reattori, a flusso pistone (PFR – Plug Flow Reactor) o a serbatorio agitato (CSTR – Continuos Flow Stirred Tank Reactor), offrono inoltre un elevato rapporto superficie/volume che si traduce in una miscelazione, calore e trasferimento di massa più efficienti rispetto ai reattori batch tradizionale, portando infine a rese più elevate e un migliore profilo qualità del prodotto. Questa funzione è particolarmente utile nella gestione di reazioni altamente esotermiche (come idrogenazione, ossidazione, nitrazione) o che richiedono sostanze chimiche pericolose o instabili (come alogeni, cianuri, monossido di carbonio, ozono). Inoltre, importanti parametri di processo come miscelazione, temperatura, pressione, portata, tempo di permanenza della reazione sono sotto stretto controllo, consentendo uno screening rapido dei parametri e l’ottimizzazione del processo. 

Il volume ridotto e l’elevata controllabilità consentono infine di accedere a nuovi spazi chimici su larga scala, aprendo l’opportunità di sviluppare, con la chimica a flusso, delle nuove reazioni chimiche in condizioni che sono considerate difficili o addirittura impossibili nei reattori batch, come ad esempio la Chimica flash, alta temperatura /pressione.

“Il recente investimento in una nuova piattaforma di chimica a flusso è stata pensata per permettere ai programmi di ricerca e sviluppo delle aziende del settore farmaceutico di esplorare nuove finestre di processo, lontane dalla pratica convenzionale e in ambienti chimici difficili, per intraprendere progetti che hanno un’ulteriore dimensione di rischio. Questi nuovi investimenti segneranno il nuovo paradigma della produzione farmaceutica” conclude Buzzanca.

 

 

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