过程理解、优化和控制
制药企业面临越来越多的挑战
高可信度的分析
准确监测化学反应的能力，对于制药和化学行业的许多科学家而言至关重要。研发科学家在确定反应动力学、研究替代的合成路线或优化过程条件时，依赖于清晰且高质量的数据。一旦将过程转移到制造中，这些目标就会带来明显的好处，这是因为在制造中，必须确保反应如预期般进行，并及时且具有成本效益地生产出高质量的最终产品。在用于实时反应监测的不同分析技术中，NMR波谱技术在提供直接量化（产率、纯度）和关于所研究物种结构的出众信息方面，是独一无二的。通过NMR技术进行监测，有助于了解和优化工艺，从而提高产率，并降低成本。
过去，只能采用实时方法进行NMR反应监控，但这有一个严重的缺点，那就是无法观察到反应的早期阶段（因此，可能会错过重要的洞见）。此外，实时实验会对反应的物理条件（即，温度和压力）造成过多干扰。使用流量管或流通池可以克服这些严重的缺点及其他几个缺点。1,2
核磁共振（NMR）：轻松获取反应机制的洞见
在线反应监控的一大优势在于，它能够从真实的实验室条件中（搅拌、温度、压力）和接近反应开始时的化学过程中，收集成分信息并获得动力学数据。在试图观察反应中早期形成的中间产物时，这种能力十分重要。这种方法还可以与MS、IR、UV和pH等其他分析技术同时进行监控（通过反应管），科学家可从这些额外的技术中积累可比的数据集。
在线监控是通过使用布鲁克的InsightMR流量装置实现的，该装置从反应容器中直接对反应进行采样，然后通过主动加热的传输管线，循环反应混合物至磁体，再返回。布鲁克现提供紧凑型、台式、无需制冷剂的版本：Fourier RxnLab，用于在反应现场进行实时的过程监测。
原位快速反应监控：快速获取数据
在反应分析过程中，一个常见的挑战就是速度。反应速度快时，可能很难进行监测和研究。因此，人们对这些反应的理解和控制十分有限。对此，使用原位监测，可以捕获和观察快速反应的数据，以确定最佳条件，并增进理解3。
原位监测是通过使用布鲁克的InsightXpress装置而实现的。在这种配置下，反应物在磁体内混合，仅需130ms，就可以通过毛细管快速泵入NMR探头4。
实现分析连续性可节省时间并降低风险
布鲁克的反应监测解决方案为重要的化学问题提供了解答，例如转化率、反应产率、机制洞见5,6以及反应动力学。工艺化学家很快就能获得可靠的答案，制定战略性的工艺化学决策，最终实现成本节约。NMR增进了对实验室中反应的了解，因此，您可以非常自信地将工艺转移到实验室。全新的Fourier RxnLab的推出，实现了工厂的分析连续性，您可以直接将方法从高场NMR直接转移到低场NMR，这节约了时间，并降低了风险。
参考文献
- Foley D. A. et al., Anal. Chem., 86(24), 12008-12013 (2014)
- Dunn, Anna L. et al., Magn. Reson. Chem., 54(6), 477-484 (2016)
- Johnston C. P. et al., J. Am. Chem. Soc., 140, 11112−11124 (2018)
- Laraman, F. J. et al., Org. Process Res. Dev. 2022, 26(3), 764–772 (2021)
- Saib A.et al., React. Chem. Eng., 6, 1548-1573 (2021)
- Hall A. M. R. et al., ACS Catal.,11(21), 13649-13659 (2021)
