Crédito:Angewandte Chemie International Edition
Comprando na internet, armazenar fotos na nuvem, aumentar o termostato com um aplicativo - tudo é comum. Agora, a internet das coisas e a nuvem estão entrando no mundo da pesquisa e produção química, conforme relatado no jornal Angewandte Chemie . Os pesquisadores usaram servidores remotos no Japão para otimizar as condições de forma autônoma para sintetizar drogas em um laboratório britânico. O processo foi controlado pela internet por pesquisadores nos EUA.
Os processos de produção modernos não podem simplesmente montar uma molécula alvo; eles têm que ser econômicos, eficiente, robusto, e sustentável também. Portanto, é necessário desenvolver uma variedade de rotas sintéticas alternativas, projetar equipamentos sob medida, e encontrar parâmetros de processamento ideais. Isso é impossível sem uma compreensão profunda das reações que ocorrem e uma vasta quantidade de dados coletados em diferentes condições. Nas áreas de síntese de produtos naturais e farmacêuticos, a tendência é para a automação de sequências de reação repetidas e processos de auto-otimização. Estes são baseados em aprendizado de máquina e feedback de informações na forma de medidas obtidas a partir da observação de reações.
Pesquisadores liderados por Steven V. Ley da University of Cambridge (Reino Unido) e da California State University Fullerton (EUA) agora demonstraram que essa abordagem pode ter sucesso além de fronteiras internacionais e fusos horários - por meio do uso da nuvem. Servidores remotos em Tóquio (Japão) desenvolveram de forma autônoma as condições sintéticas ideais para três agentes farmacêuticos que foram fisicamente sintetizados em laboratórios em Cambridge (Reino Unido). O processo foi iniciado, controlada, e monitorado por pesquisadores em Los Angeles (EUA) por meio de uma conexão com a internet. Desta forma, foi possível que as máquinas otimizassem automaticamente as etapas sintéticas individuais para o tramadol, lidocaína, e bupropiona como substâncias de amostra representativas, com intervenção mínima dos operadores ao longo de horas.
No caso do tramadol, três parâmetros foram variados:temperatura, tempo de residência, e a proporção de reagentes. Guiado por dados espectroscópicos, o sistema de controle realizou nove experimentos totalmente autônomos durante um período de três horas e identificou condições otimizadas para uma conversão maximizada com o maior rendimento possível e baixo consumo dos materiais de partida.
O caráter autônomo dessa abordagem baseada em nuvem torna o conhecimento especializado e os equipamentos amplamente disponíveis e usa esses recursos de forma eficiente, evitando redundâncias e permitindo colaborações globais nas quais a distância é irrelevante.