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[专家专栏 – 实验室自动化] Chemspeed 在药物研发领域的应用案例 (四)

 

Chemspeed 设计的突破性化合物存储技术 – 玻璃胶囊化合物分装系统 (Smolefin) ,彻底颠覆了空气敏感、剧毒化合物传统存储方式,将化合物定质量 (或摩尔量) 储备于玻璃胶囊中,并实现在不同的压力下破碎玻璃胶囊,精准控制化合物的释放过程,轻松实现对空气敏感、剧毒化合物的管理,帮助实验科研人员避免遭受毒性化合物的侵害,让整个实验环境变得更安全、健康。”

—— 杜世振丨力扬自动化合成及优化专家

【化学试剂处废方案】

化学试剂处废方案主要针对做实验时遇到对空气敏感性的化学物质和剧毒化合物的管理工作。Chemspeed 针对这种难点,设计出一种玻璃胶囊的化合物分装系统 (Smolefin)。这种分装系统可以把所需要的化学物按照特定的量,如按照反应常规所需的量 (如 1g, 1mmol 等) 分配到特制的毛细玻璃管中,然后将玻璃管放置在氩气条件下进行分装,之后再用激光烧结密封,把化学试剂安全地放在毛细玻璃管中进行储存。这种储存化学物质的玻璃管就像一个个盛放化学试剂的胶囊一样,实现了特殊化学品化繁为简的存储过程。这种玻璃胶囊的特点是它可以在特定的压力下完成玻璃管的破碎,通过改变压力的大小来控制化学品的释放过程。下面视频介绍了整个样品的封装过程,可参考。

 

首先会用到顶置式加样工具 (GDU-P、GDU-V、GDU-SWILE),把不同类型的化学试剂按照设定质量分配到不同的毛细玻璃管中,然后在氮气或者是氩气保护下进行激光封装。封装完之后可以看到一个玻璃胶囊,这种玻璃胶囊完全隔离了空气中的水、氧气对化合物的影响,这种方式也彻底杜绝了剧毒化学物对科研人员的人体造成潜在危害的可能。

使用时,可以很简单地把这种玻璃胶囊放到实验室里的烧瓶中,通过搅拌等方式破碎胶囊释放化合物,也可以配合 Chemspeed 不同的反应器技术使用,比如高压的筛选模块、反应釜模块等。玻璃胶囊放进去之后,通过控制压力变化让玻璃胶囊破碎,释放化合物。下面视频展示了这种玻璃胶是如何在压力下进行破碎并释放化合物的。

 

视频中展示了在反应瓶里放进不同的玻璃胶囊,密封处理后,用四通道液体处理工具 (4 NeedleHead) 往反应瓶里充氮气进行加压。视频中标注的部分可以看到,四通道液体处理工具给体系加压到 6 bar 时玻璃胶囊瞬间爆破,并释放化学药品。这种玻璃胶囊有不同压力规格的设计,如6 bar、10 bar、20 bar、30 bar、60 bar 等,可以根据具体的实验应用过程进行自由选择。

实验室自动化专家-杜世振博士Dr. Simon Du专家简历

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