2021年2月12日
旋转盘网反应堆(SMDR),由英国巴斯大学化学工程师艾玛Emanuelsson-Patterson博士和博士Parimala Shivaprasad,创建化学物质和api——活性药物成分,用于创建各种各样的药物——通过化学物质与酶反应在一个旋转的衣服盖板,像一个黑胶唱片。
这两人的公司SMDR Ltd已经从Innovate UK获得了资金，用于将该反应堆商业化，并在其12年的开发后将其销售给制药公司。
SMDR通过模仿电唱机的动作来制造化学物质:将一种酶涂在羊毛布料上，然后在转盘上旋转，酶与化学基质发生反应，生成所需的化合物或原料药。
伊曼纽尔森研究小组已经证明，使用布盘可以保护酶不变性或剪切，这使它们无法使用，并允许酶催化剂和底物之间的最佳接触，确保快速反应。这意味着催化剂布盘可以使用更长的时间，使这一过程比传统反应器更便宜，更可持续。
Emanuelsson-Patterson博士说:“SMDR的基本原理是利用旋转产生的离心力来创建一个非常一致和可重复的反应。化学工程师努力提高这种‘传质’，因为它能产生更快的反应，在我们的情况下，会产生更多的化学物质或原料药。”
Shivaprasad博士补充说:“SMDR的一个主要优点本质上有点像自动点唱机，可以在不同的记录之间切换。使用催化剂布网盘，可以轻松快速地交换，这意味着我们可以快速地应用一系列不同的试剂或催化剂，创造出广泛的化学品或api。”
在解释提高效率的必要性时，Emanuelsson-Patterson博士说:试剂和酶是昂贵的，而且对它们的处理方式非常敏感，特别是剪切(或撕裂)力。使用网格盘和利用离心力意味着我们已经显著降低了这些风险，使其具有更大的安全重用潜力。这在效率、成本和可持续性方面都有好处。”
圆盘设计也为提高化学生产效率创造了潜力——催化剂可以快速切换，为批量生产创造了灵活性和范围。该团队将研究的一个令人兴奋的挑战是，SMDR如何在同一时间使用多种催化剂运行几个不同的反应。
Shivaprasad博士参与了为期3个月的ICURe项目，对SMDR进行市场分析。主要目标是确定化学制造中当前的挑战，以及SMDR是否有潜力缓解这些挑战，以提高化学工业的加工效率。
“我们发现，医药中间商——供应用于药品或产品的原料药的公司——对更快、更可持续的生产选择有市场需求，”她说。
Emanuelsson-Patterson博士和Shivaprasad博士的下一步工作包括对多盘“放大”反应器(MD-SMDR)进行中试规模的优化，并进行成本分析。他们希望，其成本效益和灵活性将为当地生产原料药和化学品提供一条途径，减少对复杂供应链的依赖，这在冠状病毒大流行期间已被证明是一些国家的一个问题。
MD-SMDR，是基于模块化概念设计的，有一个单一的轴与许多盘，每个盘都可以堆叠。这将在生产的化学物质的数量和类型上产生灵活性。
该项目已经从Innovate UK Sustainable funding Round 2获得了6.85万英镑的资助，这是英国研究和创新的一部分。
英国创新协会临时执行主席Ian Campbell博士说:“在这些困难时期，我们看到了英国商业创新的精华。这次大流行不仅是一次卫生紧急事件，而且是一次影响社会和经济的事件。
“SMDR有限公司，以及创新英国通过该基金支持的每一项倡议，是推动可持续经济发展的重要一步。每一个都有助于实现勤劳人民的雄心壮志。”
来源:https://www.bath.ac.uk/