Mikrowellensynthese in der Pharmaforschung

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Chemische Fabrik Dr. Weigert GmbH & Co. KG

Ein weiteres Argument für die Mikrowellenanwendung ist die verbesserte Reinheit der resultierenden Produkte. Während in der klassischen Synthese mehrere schwer abtrennbare Verunreinigungen auftreten, wurde die Hauptverunreinigung im Mikrowellenprozess auf ein Viertel verringert. Die üblicherweise mehrstufige Aufreinigung konnte auf einen einzigen Schritt reduziert werden, danach sind sämtliche Verunreinigungen nur mehr in Spuren (<0,1%) feststellbar. Gerade dieser zeit- und kostensparende Effekt spielt in industriellen Überlegungen eine zentrale Rolle und gibt oft den Ausschlag für den Ankauf eines Mikrowellenreaktors. „Der GMP-Prozess wird je nach Bedarf mehrmals pro Jahr blockweise durchgeführt“, erklärt Dr. Bayer. Dabei werden über drei Wochen hinweg viermal am Tag die Synthesen im mit 16 Gefäßen vollbestückten Rotor durchgeführt. Pro Durchlauf werden so jeweils mehr als 600 mL Reaktionsmischung bearbeitet. Das passiert vier Tage hintereinander, Freitags werden die gesammelten Produkte aufgereinigt. Am Ende der Schaffens-periode stehen 1,5 kg aufgereinigtes Produkt. „Wir haben diesen Prozess für uns optimiert“, so Dr. Bayer weiter, „doch es ist mitunter mühsam, 64 Mal pro Tag die Reaktionsgefäße zu befüllen, verschließen, entleeren und zu reinigen. Hier wäre eine kleinere Anzahl an Gefäßen mit größerem Volumen durchaus wünschenswert. Aber die Qualität des Produktes entschädigt für den Aufwand, die Effizienz ist allemal besser als im klassischen Experiment.“

Wichtige Forderung: größere Gefäße

Größere Gefäße für Mikrowellenreaktoren ist eine Forderung, die gerade aus der Industrie immer wieder vorgebracht wird, jedoch ist die Umsetzung nicht so trivial. Anton Paar arbeitet wie auch die anderen Mitbewerber in der Mikrowellenbranche an einer Lösung. Gerade zur Erprobung solcher Systeme ist eine Kooperation mit einem aufgeschlossenen, verlässlichen Partner wie der Biosynth AG notwendig.

Von Beginn an war die Zusammenarbeit zwischen Biosynth und Anton Paar von intensivem Informationsaustausch und gegenseitiger Unterstützung geprägt. Die Direktbetreuung über die Spezialisten in Graz sowohl in der Applikationsunterstützung, in der Geräteentwicklung wie auch im Service läuft außerordentlich prompt und kompetent. Der unmittelbare Meinungsaustausch auf technischer wie auch auf chemischer Ebene ist unerlässlich im Sinne einer raschen Weiter- und Neuentwicklung.

„Die Arbeit mit dem Synthos 3000 ist deswegen so erfolgreich, weil man das Gerät bedenkenlos bis an seine Grenzen betreiben kann“, ist sich Dr. Bayer sicher. „Man hat in keiner Weise das Gefühl in einen kritischen oder gefährlichen Bereich vorzudringen, weil das Gerät in jeder Phase sicher ist. Und gibt es einmal Probleme, ist der Service Support aus Graz im Handumdrehen da. So können für uns unangenehme Stehzeiten äußerst gering gehalten werden“, meint Dr. Bayer. Diese Erfahrungen lassen auch für die zukünftigen Projekte den entsprechenden Qualitätsstandard erwarten. Die Mikrowellen-unterstützte Synthese sorgt somit für eine erhebliche Effizienzsteigerung bei einem wichtigen Prozess für ein mittelständisches Pharmaunternehmen. Die engagierten Chemiker fanden auch Potenzial für eine weitere Steigerung der Produktivität und eine Ausdehnung der Anwendungsgebiete. Die Erwartungshaltung, den gesamten synthetischen Prozess zu vereinfachen und effektiver zu gestalten, wurde voll und ganz erfüllt. Somit hat sich für Biosynth die Investition in die neue, junge und innovative Mikrowellentechnologie sichtlich gelohnt.

*Dr. Alexander Stadler, Product Management Microwave Synthesis Anton Paar GmbH, 8054 Graz/Österreich

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