蘇格蘭格拉斯哥大學(xué)的研究人員設(shè)計(jì)了一種3D打印互連反應(yīng)容器的方法，可以進(jìn)行單獨(dú)的化學(xué)反應(yīng)。 3D打印的反應(yīng)物可以用于制造家用印刷藥品和化學(xué)品。

想象一下，一個(gè)普通人在家能夠自己制作藥物的未來，就像他們能夠下載MP3并從智能手機(jī)上播放它一樣。這個(gè)未來可能比我們想象的更近，因?yàn)檠芯咳藛T已經(jīng)找到了一種3D打印物質(zhì)專用化學(xué)反應(yīng)設(shè)備的方法，可以用來制造藥品，化學(xué)品和其他產(chǎn)品。

這項(xiàng)研究由英國(guó)格拉斯哥大學(xué)化學(xué)學(xué)院化學(xué)學(xué)位教授Leroy Cronin領(lǐng)導(dǎo)?？肆_寧公司的研究小組修改了Ultimaker 3D打印機(jī)，從廣泛可用的起始化合物合成藥物和其他化學(xué)品。 3D打印機(jī)可以讓人們?cè)诩抑校k公室或其他地方制造各種有用的物質(zhì)。

據(jù)Cronin及其同事介紹，該團(tuán)隊(duì)能夠3D打印一系列相互連接的反應(yīng)容器，執(zhí)行四個(gè)不同的化學(xué)反應(yīng)，涉及12個(gè)獨(dú)立的步驟。這些步驟涵蓋了從過濾到蒸發(fā)不同解決方案的所有內(nèi)容。

在他們的實(shí)驗(yàn)中，他們發(fā)現(xiàn)他們可以從廣泛使用的起始化合物（包括4-氯肉桂酸甲酯）制造稱為巴氯芬的肌松藥。但是，通過在不同的時(shí)間，以不同的順序使用不同的試劑和溶劑，他們可以創(chuàng)造出各種有用的藥物和化學(xué)品。在研究中進(jìn)行的其他成功的反應(yīng)產(chǎn)生抗驚厥藥和抗?jié)兒退岱戳鞯乃幬铩?/span>

對(duì)于巴氯芬的合成，團(tuán)隊(duì)使用了五個(gè)三維印刷圓柱模塊，每個(gè)模塊容量為32毫升，頂部有一個(gè)開口用于材料輸入。每個(gè)模塊中的第二個(gè)開口允許化學(xué)家施加壓力，迫使物質(zhì)通過模塊下側(cè)的更多開口。 3D印刷的容器還包含用于引入氮?dú)獾亩丝?，其可以提供與惰性氣氛的反應(yīng)。

總之，這種定制的3D打印反應(yīng)器裝置能夠進(jìn)行三個(gè)反應(yīng)，兩個(gè)液 - 液萃取和一組蒸發(fā)和過濾以產(chǎn)生肌肉松弛劑。

克羅寧說3D打印對(duì)于這個(gè)過程是必不可少的，因?yàn)樗试S用戶獲得絕對(duì)的精度?；瘜W(xué)家說：“這種方法將允許按需生產(chǎn)供應(yīng)短缺的化學(xué)品和藥物，在大型設(shè)施上很難生產(chǎn)，并且可以根據(jù)需求定制它們。這個(gè)過程可能會(huì)鼓勵(lì)生產(chǎn)更多不起眼的藥物，開創(chuàng)性研究的實(shí)驗(yàn)化合物以及偏遠(yuǎn)地區(qū)所需的藥物。

這種3D打印反應(yīng)器的另一個(gè)潛在優(yōu)勢(shì)是改善了有機(jī)化學(xué)家的福利。一般來說，化學(xué)家需要監(jiān)督合成，但是冒這樣的危險(xiǎn)?？肆_寧說，3D打印整個(gè)系統(tǒng)將“讓有機(jī)化學(xué)家專注于創(chuàng)造新的分子”，同時(shí)使他們遠(yuǎn)離化學(xué)交火。

當(dāng)然，“在家打印”藥物的潛在缺陷區(qū)域幾乎不需要拼寫?？肆_寧知道，這樣一個(gè)3D打印系統(tǒng)可能會(huì)被濫用，允許流氓化學(xué)家調(diào)制非法或危險(xiǎn)的藥物，但格拉斯哥大學(xué)的教授仍然相信，這一過程的積極因素超過了負(fù)面影響。

克羅寧認(rèn)為，一個(gè)有規(guī)范的反應(yīng)器市場(chǎng)可以幫助杜絕假藥，這是一個(gè)嚴(yán)重的問題，在這個(gè)問題中，犯罪分子用惰性或者甚至是危險(xiǎn)的化合物替代處方藥中的活性藥物成分。在一些發(fā)展中國(guó)家，所有分布式藥品中有30％是假冒藥品，3D打印的反應(yīng)軟件可以通過確保每個(gè)反應(yīng)器件只能生產(chǎn)一種藥品來幫助解決這個(gè)問題。

盡管如此，擔(dān)心3D打印的反應(yīng)軟件可能會(huì)制造潛在的有害化合物，克羅寧的解決方案？設(shè)計(jì)一種驗(yàn)證試劑盒，有點(diǎn)像家庭懷孕測(cè)試，可以用來測(cè)試化合物創(chuàng)建后的內(nèi)容，并提供一個(gè)視覺讀數(shù)。顯然，要克服的障礙，但研究聽起來很有希望。

這項(xiàng)研究的結(jié)果在“科學(xué)”上發(fā)表的一篇研究論文“按需藥物反應(yīng)器中的多步有機(jī)合成的數(shù)字化”中有詳細(xì)的介紹。其他作者還有Philip J. Kitson，Guillaume Marie，Jean-Patrick Francoia，Sergey S. Zalesskiy，Ralph C. Sigerson和Jennifer S. Mathieson。