研究人员设计出一种高性能、开放式连续流工艺，能够利用生物基糠醛安全地生产关键抗菌药物。
硝化反应是化学领域最危险的工艺之一。除其爆炸特性外，传统硝化剂具有强侵蚀性，极不适用于敏感的基于生物质的分子。糠醛作为硝基呋喃类抗生素的关键前体，是一种脆性的生物质衍生化合物。传统方法常导致收率低下、重现性差且存在重大安全风险。
为解决这些难题，有机合成与综合技术中心（CiTOS）的研究人员开发了全自动连续流平台，用于原位生成并即时使用乙酰基硝酸酯——这是一种更温和、选择性更高的硝化试剂。该技术实现了硝基呋喃类药物前体的快速、可放大且更安全的合成。
"该平台将先进自动化与操作简易性相结合，"CiTOS中心主任Jean-Christophe Monbaliu教授解释道，"单人即可远程操作并获得优质产物，是实现更安全药物生产的重大突破。此外，我们能在同一套装置上生产多种硝基呋喃类药物。"
该工艺采用被美国能源部列为高价值生物基分子的糠醛为原料，通过在配备实时红外/紫外分析工具、温度压力传感器及自动分离装置的联动流模块中，使用乙酰基硝酸酯进行硝化转化。"乙酰基硝酸酯在操作或储存时极其危险，"该研究共同作者、博士生Loïc Bovy补充道，"但通过原位生成并在流动中即时消耗，我们在保持完全控制的同时消除了风险。"
该系统已成功应用于世界卫生组织列出的四种抗菌化合物，所有产物均在五分钟内制得，兼具优异纯度和高收率。"这不仅是个化学工艺——更提供了完整开源解决方案，"该研究首席作者、资深博士后研究员Hubert Hellwig强调，"我们设计了定制化模块、电子设备及控制系统，确保平台安全性、可放大性与重现性——所有数据均免费公开。"
凭借CiTOS研发的这套全自动连续流系统，如今可高效安全地从生物质衍生的糠醛生产关键抗菌药物。这项开源方案通过降低硝化工艺风险，为构建更安全、更可持续、更高效的制药产业开辟了新路径。