[專家專欄 – 實驗室自動化] Chemspeed 在藥物研發(fā)領域的應用案例 (四)
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“Chemspeed 設計的突破性化合物存儲技術 – 玻璃膠囊化合物分裝系統(tǒng) (Smolefin) ，徹底顛覆了空氣敏感、劇毒化合物傳統(tǒng)存儲方式，將化合物定質(zhì)量 (或摩爾量) 儲備于玻璃膠囊中，并實現(xiàn)在不同的壓力下破碎玻璃膠囊，精準控制化合物的釋放過程，輕松實現(xiàn)對空氣敏感、劇毒化合物的管理，幫助實驗科研人員避免遭受毒性化合物的侵害，讓整個實驗環(huán)境變得更安全、健康?！?/em>
—— 杜世振丨力揚自動化合成及優(yōu)化專家
【化學試劑處廢方案】
化學試劑處廢方案主要針對做實驗時遇到對空氣敏感性的化學物質(zhì)和劇毒化合物的管理工作。Chemspeed 針對這種難點，設計出一種玻璃膠囊的化合物分裝系統(tǒng) (Smolefin)。這種分裝系統(tǒng)可以把所需要的化學物按照特定的量，如按照反應常規(guī)所需的量 (如 1g, 1mmol 等) 分配到特制的毛細玻璃管中，然后將玻璃管放置在氬氣條件下進行分裝，之后再用激光燒結(jié)密封，把化學試劑安全地放在毛細玻璃管中進行儲存。這種儲存化學物質(zhì)的玻璃管就像一個個盛放化學試劑的膠囊一樣，實現(xiàn)了特殊化學品化繁為簡的存儲過程。這種玻璃膠囊的特點是它可以在特定的壓力下完成玻璃管的破碎，通過改變壓力的大小來控制化學品的釋放過程。下面視頻介紹了整個樣品的封裝過程，可參考。
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首先會用到頂置式加樣工具 (GDU-P、GDU-V、GDU-SWILE)，把不同類型的化學試劑按照設定質(zhì)量分配到不同的毛細玻璃管中，然后在氮氣或者是氬氣保護下進行激光封裝。封裝完之后可以看到一個玻璃膠囊，這種玻璃膠囊完全隔離了空氣中的水、氧氣對化合物的影響，這種方式也徹底杜絕了劇毒化學物對科研人員的人體造成潛在危害的可能。
使用時，可以很簡單地把這種玻璃膠囊放到實驗室里的燒瓶中，通過攪拌等方式破碎膠囊釋放化合物，也可以配合 Chemspeed 不同的反應器技術使用，比如高壓的篩選模塊、反應釜模塊等。玻璃膠囊放進去之后，通過控制壓力變化讓玻璃膠囊破碎，釋放化合物。下面視頻展示了這種玻璃膠是如何在壓力下進行破碎并釋放化合物的。
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視頻中展示了在反應瓶里放進不同的玻璃膠囊，密封處理后，用四通道液體處理工具 (4 NeedleHead) 往反應瓶里充氮氣進行加壓。視頻中標注的部分可以看到，四通道液體處理工具給體系加壓到 6 bar 時玻璃膠囊瞬間爆破，并釋放化學藥品。這種玻璃膠囊有不同壓力規(guī)格的設計，如6 bar、10 bar、20 bar、30 bar、60 bar 等，可以根據(jù)具體的實驗應用過程進行自由選擇。
