自动有机合成与胶囊为基础的控制台更容易

瑞士化学家开发了一种用于复杂有机分子自动合成的标准化控制台。¹该仪器使用预先包装的胶囊，只需用户最小限度的参与，只需按一下按钮就能生产和纯化药物类化合物。

自动化化学合成一直是科学界的一个长期目标，随着技术能力的不断增强，该领域近年来取得了巨大的进展。传统上，自动化反应系统执行简单的迭代反应来制造链状分子，如肽、DNA和低聚物。随着自动化合成能力的扩大，许多科学家已将注意力转向制造更专门的目标分子。人类通常会在实验室里制造这些分子，这需要时间、技术专长和无数的科学设备。虽然自动化系统总是能节省时间，但目前大多数方法仍然需要大量的手工输入(编程、设置和清洁)和非标准化设备(玻璃器皿、搅拌板和加热器)。

为了克服这些挑战，杰弗里·波德瑞士联邦理工学院、苏黎世联邦理工学院的团队和Synple Chem AG的工业合作者开发了一种基于胶囊的标准化系统。该仪器的特点是简单的玻璃或聚四澳门万博公司氟乙烯容器，旋转阀，注射泵，搅拌和加热元件，RFID扫描仪和触摸屏都整齐地装在控制台内。反应物和净化介质预先包装在聚乙烯胶囊中，很容易装载到控制台。然后，由一个简短的脚本指示，仪器指导反应介质的流动，在每个墨盒中执行一系列化学操作。最终结果是一个安全且可重复的反应系统，只需要有限的技术知识和用户的投入。博德说:“(它)就像一个胶囊咖啡机，只用于化学反应。”“当然，我们可以用炉子、水壶、过滤器、滤纸等来煮咖啡，但使用预先包装好的胶囊咖啡更简单、更可复制，我们只需要按一个按钮。”

2013年，Bode的团队发明了锡酰胺协议(SnAP)。²SnAP化学使用铜催化剂使饱和N-来自锡胺和醛前体的杂环。该方法已被工业采用，但存在一些缺陷，促使该小组将化学过程自动化。“反应是劳动密集型的，铜试剂的供应也存在一些问题。博德说:“我们想让我们的化学反应简单易行，而且完全可复制。”在这里，他们将SnAP协议转换为基于胶囊的设置，用户只需要选择和称重醛的起始材料-仪器然后完成其余的工作。它将醛装载到第一个胶囊中的功能化树脂上，以产生反应性SnAP前体。接下来，它被引导到一个铜催化剂完成循环反应的墨盒中;在这一阶段，活性铜催化剂络合物在原位生成，克服了之前铜试剂的问题。最后，第三和第四预包装墨盒执行工作和纯化步骤，以提供所需的高纯度杂环。该小组还使用稍加修改的装置进行了一系列广泛使用的还原性胺化反应。

经过一些调整，研究人员进行了连续的环化和胺化反应，展示了他们的新系统制造复杂有机分子的潜力。“这是一项巧妙的工作，使一些材料的处理更容易进行一些自动基础化学，”他说李·克罗宁他是英国格拉斯哥大学自动化化学合成方面的专家。“虽然系统本身还不是模块化的，但很容易想象几个系统可以连接在一起来扩展架构。”此外，[它有]一个真正的合成标准，使用代码到化学生成器，[这]将允许反应映射到反应器结构。这应该是下一步的重大举措。

博德承认，这种新仪器“不能做所有的事情……但它可以做一些很好的事情，而且完全免提。”“该团队正在积极开发控制台，以扩展它可以执行的反应类型。最终，他们设想该仪器将加速药物发现的化合物文库的合成，“我们假设少量良好的组装反应和几百个常见的构建模块可以组装成数百万个分子……(这)将在药物发现的完全自动化和民主化中发挥重要作用。”