英國CMAC研究中心「非晶型藥物合成」之研究  Taylor Flow Reactor for Amorphous Pharmaceuticals Application

英國CMAC研究中心是一個專注於藥物連續製造與先進結晶的研究機構，利用數位設計和先進技術將研究成果轉化為產業應用，特別是在提高藥物性能(如溶解度和生物利用率)以及優化製程效率。CMAC研究中心採用Quality by Digital Design (QbDD)方法，開發數位增強設計空間的模型，並將研究轉化為實際應用流程，以便將新技術整合到產業中，帶來顯著影響和價值。

非晶型(Amorphous)藥物因其具有較快溶解速率與較佳的溶解度，以及相關藥品市場不斷的成長，如Zafirlukast, Cefuroxime Axetil, Quinapril Hydrochloride, Nelfinavir Mesylate等，加速了非結晶形材料方面的研究，Digital Design and Manufacture of Amorphous Pharmaceuticals (DDMAP)專案旨在開發預測模型和先進的製程技術，此研究重點乃利用LCTR Taylor Flow技術生產符合或超越藥物活性成分(原料藥/API)所期望之顆粒特性的結晶和非晶藥物。

LCTR 技術在精密化學品和鋰電池生產中已是成熟技術，並已驗證了從克級到噸級的放大途徑。此研究的目標是將這些優勢在藥物合成和加工領域中複製和轉化，並使用乳糖(lactose)作為樣品化合物，生成能夠預測未來製程條件的模型，以避免效率低下的傳統試誤法。CMAC已使用LCTR 研究了多種機密開發中的藥物化合物，以探究LCTR的獨特屬性及其所能帶來的效益。

Taylor Flow技術特色及優勢

• 泰勒流(Taylor Flow)能夠精確控制混合、熱傳遞和滯留時間分佈：產出高純度材料
• 高效的連續製程：減少反應時間、提高生產力並降低二氧化碳排放
• 具備成熟的規模放大途徑：試驗室到量產具可行性
• 優異的混合和恆定的剪切力：精確控制顆粒的成核和生長
• 製程參數易於控制：實現對合成顆粒特性的精確控制

具體專案成效

專案B -- 連續生產高純度非晶型原料藥(Amorphous API)：相較於現有製程，自由流動性(FFC)得到改善，提高產率，粒徑分佈(span)小於1.5，且批次間具備再現性。後續製程過濾時間減少了五倍，FFC從具內聚性(2-4)改善為自由流動性(7-9)。

專案D -- 非晶型粉體的分散(Amorphous solid dispersion)： 產品具有一致性，包含粒徑大小及粒徑分佈以及流動性改善。後續FFC、過濾和乾燥時間均得到改善。

Broad PSD in normal crystallization, much narrower span in TC system

總結

CMAC團隊發現LCTR泰勒流反應器易於使用、設定快捷，並且能夠在短時間內達到穩定狀態。剪切和混合狀態的控制可以實現對顆粒特性的精確控制。 LCTR 優異的混合能力和恆定的剪切力能夠精確控制一系列化合物的顆粒形成和生長。本案例研究強調了在藥物開發中使用LCTR所取得的重大進展和益處。