Las capacidades y equipos de la Unidad de Procesos Químicos en Continuo del CTPTI permite la aplicación de las nuevas tecnologías de manufactura avanzada en química fina, abriendo la posibilidad de desarrollar de forma integral procesos químicos más seguros, más rápidos y más limpios.
El Centro de Transferencia de Procesos y Tecnologías Integrativas de IQS (CTPTI), en funcionamiento desde enero 2020, incorpora una Unidad de Procesos Químicos en Continuo (Unidad Flow Chem), integrada dentro del grupo de investigación Grupo de Química Farmacéutica (GQF). Esta unidad está formada por un conjunto de equipos de laboratorio y planta piloto que permiten el desarrollo y escalado industrial de las nuevas tecnologías de manufactura avanzada en química fina.
Las síntesis químicas están cambiando en respuesta a los requerimientos de un mundo más consciente y sostenible. Un proceso batch se puede transformar casi siempre en uno continuo. Por eso, la industria de química fina está cambiando desde las reacciones tradicionales en batch a procesos químicos en continuo, más seguros, más rápidos y más limpios, para obtener así ingredientes farmacéuticos activos, intermedios de síntesis, nano-materiales y todos los productos químicos que se fabrican en cantidades de hasta 20 toneladas anuales, como pigmentos y colorantes, aditivos alimentarios, herbicidas y pesticidas y un largo etcétera.
La instrumentación permanente de la Unidad incluye dos equipos modulares de la marca Syrris: uno a escala de laboratorio – el denominado ASIA – y uno más grande – el TITAN – para escalado de procesos (kilolab), siendo posible trabajar desde microlitro/minuto hasta medio litro/minuto. Además, estamos diseñando y validando otros ‘reactores a medida’ para operaciones especiales, como síntesis de nano-partículas, foto-reacciones o reacciones gas-líquido.
Equipo ASIA
Este equipo está dotado de diferentes módulos que permiten una gran versatilidad en su uso.
• Un micro-reactor, equipado con un sistema de control propio de temperatura (Chip Climate Controller). Así, se puede trabajar en un margen de temperaturas de -15 a 150ªC, sin necesidad de aportación energética externa.
• Módulo de control de presión (Back Pressure Regulator), que permite ajustar la presión de trabajo hasta los 18 bar. Esta unidad permite trabajar a temperaturas de reacción por encima de los puntos de ebullición de los disolventes empleados, por ejemplo.
• Módulo de presurización de las disoluciones (hasta 2 bar).
• Módulo de inyección de reactivos, esencialmente para llevar a cabo diseños de experimentos (DoE).
• Dos bombas de jeringa que permiten impulsar caudales desde 1μL/min hasta 10 mL/min. Mediante el control de caudal, se ajustan los tiempos de residencia y, por tanto, los tiempos de reacción.
El sistema modular da mucha versatilidad al equipo, pudiéndose aumentar los módulos de trabajo si es necesario.
Equipo TITAN
Este equipo está pensado para realizar escalados de procesos y obtener lotes piloto.
Al igual que el ASIA, está formado por una serie de módulos, como son:
• Reactor de serpentín de 64 mL, por donde circula la mezcla de reacción, a temperaturas similares al ASIA (-15 a 150ºC).
• El RIC (de sus siglas en inglés Rigid Intermodule Connector), que recibe los caudales de las bombas y los pasa a un mezclado estático denominado FMI. Este montaje permite la conexión de diferentes reactores en serie y aumentar así el volumen de reacción o hacer lo que se denominan reacciones telescópicas, incluyendo diversos pasos de síntesis.
• Un módulo de control de presión (Back Pressure Regulator).
• Un módulo de enfriamiento de la mezcla.
• 2 bombas de jeringa independientes, que permiten trabajar entre 1 y 250 mL/min.
Con el reactor TITAN se puede trabajar hasta 0,5 L/min, lo que, para la mayoría de las reacciones de química fina, permite producir hasta 3 kg/h. Para algunos productos farmacéuticos – APIs – en pocos días se puede llegar a la producción anual de la empresa para estos productos.
Para la adquisición de estos equipos dentro del marco del proyecto Expedient 2015 FEDER S-05, IQS cuenta con la cofinanciación del Fondo Europeo de Desarrollo Regional, otorgado por el Departament d’Empresa i Coneixement de la Generalitat de Cataluña, a través de la Direcció General de Recerca (Expedient 2015 FEDER S-05). Esta concesión se enmarca dentro de la convocatoria de ayudas para la selección de proyectos singulares e institucionales de construcción, adquisición, habilitación y/o ampliación substancial de edificaciones para infraestructuras de I+D que posibiliten la generación de investigación de excelencia, la atracción de talento y el desarrollo de actividades de transferencia de conocimiento y valorización, susceptibles de ser cofinanciados por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).
