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流動化學是一種具有成本效益的技術，曾被認為是“專家專用”的化學合成方法，目前已經越來越普及，不僅可以提高反應的安全性和靈活性，還能提高產品的質量。

在原料藥的合成中，已經有大量的案例報道，詳見: 連續流反應在原料藥合成中的應用?(點擊瀏覽)

然而，并不是所有的化學反應在流動條件下都能表現得更好，前提條件是需要評估API工藝采用傳統的間歇式和流動化學是否會更好地執行，不僅取決于放大的工藝，而且還涉及到反應設備和專業知識。

流動化學實現更好的控制和重現性

傳統上，原料藥的制備是批量生產的，反應試劑添加到反應釜中，通過特定的反應條件形成所需的目標產物。如果批量增加，為保持API關鍵質量屬性一致，或許需要優化或重新設計合成工藝，例如混合時間，加料時間和反應時間等，通過小試實驗確定的工藝參數，隨著反應設備和規模變化，參數可能需要重新進行調整。

如果出現這種情況，影響了產品的收率，產品質量及副產物增多，導致放大批生產失敗，會給藥物開發時限帶來嚴重的影響，不僅延誤了物料的供應，還會造成數百萬美元的產品損失。

在流動化學中，起始原料、溶劑和試劑是通過流動反應器進行傳遞的，在這個過程中，隨著反應物料的加入，同時對加熱和冷卻套進行調節，然后確定影響產品質量和產量的反應參數，并篩選任何相互依存關系，以確定參數范圍和相互依賴性，以得到目標規格的產品。一旦完成，即明確了工藝參數的范圍，可以容易的進行工藝放大，不影響產品質量。

通過連續操作，可以立即看到流出反應器時的產品的影響，甚至可以快速的考察工藝參數，收集工藝數據，了解工藝參數變化時會對反應帶來哪些影響，在大多數情況下，流動化學能夠提高產率。

例如在傳統的反應釜中，反應體系不同的位置，可能存在完全不同的反應條件，如反應濃度，溫度等過高或過低，將可能導致副產物的形成，造成收率的降低。

由于流動化學工藝過程可以精確的調整反應條件，反應液更加均一，因此有效的控制副產物的形成及提高反應收率，節省了精制工序的成本和額外的原材料費用。

因此，在藥物臨床開發的各個階段，流動化學能夠從小批量到大規模生產始終如一的生產質量穩定產品。

放大生產：間歇式與連續流對比

當進行批量放大時，如由10批次增加至20批次，運行時間將增加兩倍，當然這也取決于反應釜的大小是否合適，或是否可以更換更大的反應釜來操作，這一過程存在一些不確定的因素，如溫度，混合情況等如何在新的設備中運行。

然而，通過流動化學開發一個工藝的同時，工廠可以識別反應類型，判斷是否滿足流動化學的需求，典型的，與傳統的間歇式生產設備相比，流動式操作工廠反應設施體積會更小一些。

如果需要采用流動反應進行放大，則在流動設備中有兩種選擇：要么延長流動設備運行時間，要么增加同樣的流動反應設備，盡管這在流動化學工廠中是有限制的，但與傳統工廠相比，添加設備意味著必須為大型反應釜騰出更大的空間。

流動化學的放大生產需要具有適當的技術、設備和技能，此外還需要超越化學的能力，如連續分析、過程技術、建模技巧和流動設備工程。

流動化學有助于擴大規模，但它適合所有原料藥嗎？

雖然流動化學可以用來進行工藝放大，但它并不適合所有的反應類型。使用流動化學需要廣泛的專業知識，以確定一個合成是否可以從間歇式過渡到流動式，需要作出哪些調整，以持續和安全的擴大規模。

確定一個工藝是否可應用流動化學，需考慮所使用的化學物質、原材料的性質和各自的反應的特點，例如，是否反應進行的很慢，原料和試劑的毒性較小？或者是快速放熱的反應？在化學合成路線中使用危險/不穩定的試劑時，流動化學特別有用。

傳統的API制造設備中，不能提供所需的混合速率和換熱能力，以大規模的安全的使用這些試劑。相反，因為流動反應器小得多，它們允許更精確的控制和檢測溫度。較小的占地面積和較高的加工強度意味著流動裝置不僅更快，而且使用更少的溶劑，使其更經濟，這與它能夠在較短的時間內生產更多體積的能力相結合，可以降低資本成本和生產時間。

FDA已經開始鼓勵制藥行業應用連續制造，以順應新藥研發的發展，并以高質量和可接受的成本提供越來越多的新原料藥。這種新興技術可以促進規模化，提高產品質量，甚至解決制藥公司面臨的最大挑戰，如藥品短缺和召回。

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