Met 3D-printing baclofen bereiden op het aanrecht

Hun chemical to computer-automated design (ChemCAD, reactionware) vertaalt kleinschalige synthese naar een platformonafhankelijke digitale code, waarmee 3D-printing een microfabriek maakt met polypropyleen als basismateriaal.

Eerst is het chemische proces uiteengerafeld, waarbij maximale efficiëntie essentieel is. Dit proces is vertaald in afzonderlijke modules voor elke reactie- en zuiveringsstap. Bij het 3D-printen van deze modules kunnen pauzes geprogrammeerd worden om reactanten en dergelijke in te brengen. Menselijke interventie is beperkt tot simpele handelingen.

Als proof of principle hebben Kitson et al. racemisch baclofen gemaakt. Hiervoor was een fabriekje nodig met vijf modules voor (1) Michael-additie, verdamping en extractie; (2) oplosmiddeluitwisseling en reductie; (3) fasescheiding en filtratie; (4) oplosmiddeluitwisseling en hydrolyse; (5) filtratie. Alle noodzakelijke zuiveringen zijn mogelijk met fasescheiding. Voor koelen is een ijsbad gebruikt, voor verwarmen een zandbed op een roer-hotplate en voor roeren magnetische roerstaafjes van 1 cm.

Uit 200 mg methyl-3-(4-chloorfenyl)acrylaat maakten ze in 40 uur 98 mg kristallijn baclofenhydrochloride, >95% zuiver, ruim genoeg voor een dag. Ze zien mogelijkheden om de opbrengst te verhogen en de tijdsduur te bekorten. De nodige chemicaliën en oplosmiddelen waren tetrabutylammoniumfluoride, nitromethaan, ammoniumchloride, diethylether, nikkelchloride, natriumtetrahydroboraat, kaliumcarbonaat, water, dichloormethaan, zoutzuur en methanol.

Deze bereiding op afroep reduceert kosten, vermijdt houdbaarheidsproblemen en biedt een alternatief voor onzekerheden bij grootschalige productie in de chemische/farmaceutische industrie. Regulering is nog wel een punt van aandacht, onderkennen de auteurs. [Science. 2018;359(6373):314-319.]