p No futuro, gargalos no fornecimento de medicamentos poderiam ser eliminados mais facilmente. Uma máquina automatizada para síntese radial desenvolvida por químicos do Instituto Max Planck de Colóides e Interfaces permitirá a produção flexível de agentes médicos e outros produtos químicos. O aparelho pode ser rapidamente reprogramado para a síntese de várias substâncias - mesmo as complexas - sem ter que ser modificado. Ele pode combinar etapas de síntese que anteriormente exigiam vários dispositivos. O dispositivo também pode produzir os materiais remotamente. A nova tecnologia também facilita o desenvolvimento baseado em dados em química e pode, assim, acelerar a busca por novos produtos químicos e processos de reação. p A produção química é um trabalho de precisão. Sejam agentes médicos ou outros produtos químicos, os químicos devem sempre projetar individualmente os processos de fabricação. Eles também devem projetar os sistemas correspondentes especificamente para cada produto. Isso poderia ser muito facilitado com a máquina automática de síntese radial - pelo menos se uma substância não for necessária em grandes quantidades. "Com síntese radial, estamos criando uma mudança de paradigma na química, "diz Peter Seeberger. Uma equipe do Departamento de Diretor do Instituto Max Planck de Colóides e Interfaces ajudou a desenvolver a nova abordagem para a síntese química.

p Acesso flexível a substâncias

p Por um lado, a máquina de síntese torna possível abastecer pessoas em locais de difícil acesso ou em áreas sem indústria química com agentes médicos ou outras substâncias conforme necessário, caso não possam ser armazenados ou transportados para lá. Isso pode ser útil durante a escassez inesperada de agentes médicos ativos e fornecer às pessoas em países em desenvolvimento um acesso flexível a substâncias, especialmente quando a necessidade não pode ser prevista. “O único gargalo que poderia haver na disponibilidade de produtos químicos básicos, "diz Seeberger." Mas com as matérias-primas disponíveis, esta é uma grande oportunidade. "

p Por outro lado, a máquina de síntese flexível abre perspectivas completamente novas para a pesquisa química. Afinal, os agentes médicos, em particular, costumam ter uma estrutura complicada. Pequenas diferenças podem ter efeitos importantes. Na busca pela melhor substância, os químicos geralmente sintetizam muitas moléculas diferentes com pequenas variações. Até agora, eles freqüentemente tiveram que mudar (ou pelo menos reconstruir) seus equipamentos. Isso requer um trabalho manual demorado. Isso também se aplica ao desenvolvimento das vias de reação ideais, uma vez que a molécula mais eficaz foi encontrada.

p Química baseada no modelo de serviços de Internet

p "Com síntese radial, podemos eliminar amplamente o trabalho manual da química, "diz Seeberger. Se ele conseguir o que quer, a química em breve será operada como serviços de Internet:"Você pode estar sentado na frente do computador, mas o servidor no qual um aplicativo está sendo executado está em outro lugar do mundo, "diz Seeberger. Da mesma forma, os químicos podem ser capazes de controlar seus experimentos remotamente. "Isso nos permitirá testar muito mais substâncias e reações, "diz Seeberger." Desta forma, podemos coletar muito mais - e muito mais confiáveis ​​- dados. " por sua vez, poderia ajudar na análise de big data em química. "E, finalmente, mesmo uma inteligência artificial que desenvolveu competência química através do treinamento com grandes quantidades de dados poderia assumir a busca por novas substâncias potenciais para uma aplicação desejada ou vias de reação eficientes, ", diz Seeberger. Os químicos seriam então capazes de devotar sua energia a tarefas para as quais eles não podem recorrer à experiência e que, portanto, não podem ser resolvidas usando métodos baseados em dados.

p O escopo experimental é fornecido pela síntese radial porque combina duas técnicas de processo fundamentalmente diferentes:cíclica e linear. A síntese cíclica é o método de escolha quando os químicos desejam produzir biopolímeros, como proteínas, carboidratos, ou fitas de DNA. Ao fazer isso, eles executam uma molécula em um ciclo através de um vaso de reação no qual o mesmo tipo de reação química ocorre repetidas vezes, de modo que a molécula gradualmente cresce em uma cadeia. Diferentes elementos também podem ser ligados à cadeia nos ciclos individuais. Em síntese linear, por outro lado, uma molécula passa por várias estações onde diferentes reações ocorrem em diferentes aparelhos ou pelo menos em diferentes partes de um aparelho.

p Indústria

p Os pesquisadores de Potsdam estão agora combinando as duas técnicas, organizando vários reatores para sínteses cíclicas em um círculo em torno de uma espécie de mesa giratória. Isso lhes permite transportar produtos intermediários remotamente de um reator cíclico para outro e combiná-los com etapas lineares do processo. "Podemos combinar de forma flexível diferentes reações - mesmo as rápidas e lentas, ", diz Seeberger. As conversões químicas que ocorrem em velocidades diferentes não podem ser realizadas de forma eficiente em fábricas de produtos químicos lineares convencionais porque a mistura de reação flui através delas a uma velocidade constante.

p Os pesquisadores de Potsdam irão agora testar a versatilidade da síntese radial. Eles já registraram a tecnologia como uma patente, e as primeiras empresas industriais já manifestaram interesse. Isso ocorre porque a nova máquina de síntese pode ajudá-los a acelerar drasticamente a pesquisa de novos produtos e seu desenvolvimento. Isso não apenas economizaria custos, mas também poderia levar a mais inovação.