La céfazoline est un antibiotique largement utilisé qui peut traiter diverses infections bactériennes et prévenir les complications après une intervention chirurgicale.
C’est l’un des médicaments essentiels répertoriés par l’Organisation mondiale de la santé (OMS), ce qui signifie qu’il est important pour la santé humaine et qu’il doit être disponible et abordable pour tous.
Cependant, la céfazoline est généralement produite par une méthode conventionnelle appelée fabrication par lots, qui présente plusieurs inconvénients et limitations.
Cet article expliquera comment une nouvelle méthode appelée fabrication en flux continu peut surmonter ces défis et améliorer la production de céfazoline.
Qu’est-ce que la fabrication par lots et quels sont ses problèmes ?
La fabrication par lots est un processus qui consiste à fabriquer un produit en étapes discrètes, chacune nécessitant un réacteur ou un récipient séparé, selon Phys.org.
Par exemple, pour fabriquer de la céfazoline, les matières premières doivent être mélangées, chauffées, refroidies, filtrées, purifiées et cristallisées dans différents récipients.
Chaque étape doit être soigneusement contrôlée et surveillée pour garantir la qualité et la sécurité du produit. Une fois chaque lot terminé, l’équipement doit être nettoyé et préparé pour le lot suivant.
La fabrication par lots présente certains avantages, tels qu’une grande précision et une flexibilité dans la modification des spécifications du produit. Cependant, il présente également de nombreux inconvénients, tels que :
- Cela prend du temps et demande beaucoup de main-d’œuvre, car chaque étape prend beaucoup de temps et nécessite une intervention humaine.
- Il s’agit d’un gaspillage et d’un coût élevé, car il consomme beaucoup d’énergie, d’eau, de solvants et de matériaux, et génère beaucoup de déchets et d’émissions.
- Il est inefficace et inflexible, car il a une faible productivité, un inventaire élevé et une évolutivité limitée.
- Il est risqué et peu fiable, car il est sujet aux erreurs, à la contamination et aux accidents.
Ces problèmes rendent la fabrication par lots inadaptée pour répondre à la demande croissante de céfazoline, en particulier dans les pays en développement où l’accès à cet antibiotique est limité.
De plus, la fabrication par lots peut entraîner des pénuries ou des excédents de céfazoline, selon les fluctuations du marché et la capacité de production.
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Qu’est-ce que la fabrication en flux continu et quels sont ses avantages ?
La fabrication en flux continu est un processus qui consiste à fabriquer un produit dans un seul réacteur ou récipient, où les matières premières sont alimentées en continu à une extrémité et le produit est collecté en continu à l’autre extrémité, selon l’Université de Tokyo.
Par exemple, pour fabriquer de la céfazoline par fabrication en flux continu, les matières premières sont mélangées dans un réacteur en forme de tube doté d’un élément chauffant à l’intérieur.
Le mélange s’écoule à travers le réacteur à une vitesse et à une température constantes, subissant des réactions chimiques en cours de route.
Le produit s’écoule ensuite du réacteur dans un séparateur qui élimine les impuretés ou les sous-produits. Le produit peut ensuite être cristallisé ou conditionné selon les besoins.
La fabrication en flux continu présente certains défis, tels que la conception et l’optimisation du réacteur et des conditions de réaction. Cependant, il présente également de nombreux avantages, tels que :
- C’est simple et rapide, car chaque étape ne prend que quelques minutes ou secondes et nécessite une intervention humaine minimale.
- Il est économique et respectueux de l’environnement, car il consomme moins d’énergie, d’eau, de solvants et de matériaux, et génère moins de déchets et d’émissions.
- Il est efficace et flexible, avec une productivité élevée, un faible inventaire et une grande évolutivité.
- Il est sûr et fiable, car il réduit les erreurs, la contamination et les accidents.
Ces avantages rendent la fabrication en flux continu plus adaptée pour répondre à la demande variable de céfazoline, en particulier dans les régions éloignées ou aux ressources limitées où l’accès à cet antibiotique est essentiel.
De plus, la fabrication en flux continu peut permettre une production plus personnalisée et personnalisée de céfazoline, en fonction des besoins des différents patients ou régions.
Comment les chercheurs ont-ils réussi à fabriquer en flux continu la céfazoline ?
Des chercheurs de l’Université de Tokyo ont récemment mis au point une méthode de production de céfazoline par fabrication en flux continu pour la première fois.
Ils ont utilisé un nouveau réacteur composé d’un tube en acier inoxydable d’un diamètre intérieur de 1 mm (0,04 pouce) et d’une longueur de 10 m (33 pieds).
Le tube est entouré d’un fil chauffant électrique qui peut chauffer jusqu’à 300 ° C (572 ° F). Les chercheurs ont également conçu un catalyseur spécial qui peut accélérer les réactions chimiques à l’intérieur du tube.
Les chercheurs ont testé leur méthode en introduisant un mélange de matières premières dans une extrémité du tube à un débit de 0,5 ml (0,02 once) par minute.
Le mélange a été chauffé à 250 °C (482 °F) à l’intérieur du tube pendant environ 20 minutes. Le produit sortait alors de l’autre extrémité du tube avec un rendement de 80% (c’est-à-dire que 80% des matières premières étaient transformées en céfazoline). Le produit a ensuite été purifié par filtration et cristallisation.
Les chercheurs ont comparé leur méthode avec la méthode conventionnelle par lots et ont constaté que leur méthode était supérieure en termes de coût, de temps, de réduction des déchets, de consommation d’énergie, d’impact environnemental et de performances de sécurité.
Ils ont également découvert que leur méthode pouvait produire de la céfazoline avec une pureté (>99%) et une qualité élevées, répondant aux normes de l’industrie pharmaceutique.
Les chercheurs espéraient que leur méthode pourrait ouvrir la voie à une production plus répandue et plus accessible de céfazoline, ainsi que d’autres médicaments essentiels, par fabrication en flux continu.
Ils espéraient également que leur méthode puisse inspirer davantage d’innovation et de collaboration dans le domaine du génie chimique et du développement de médicaments.
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