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[Enquête Chimie fine] : De la flow chemistry pour relocaliser

 [Enquête Chimie fine] :  De la flow chemistry pour relocaliser

© Novasep

Les technologies en continu ont fait des progrès considérables au niveau industriel. A tel point que les acteurs de la chimie fine s'y intéressent de plus en plus dans l'optique d'optimiser leurs procédés existants en batch ou pour leurs nouveaux projets d'usine. Le tout sur fond de relocalisation de la production de certaines molécules stratégiques sur notre territoire.

Face aux enjeux de sécurité, de performance industrielle ou d'impact environnemental, l'optimisation des procédés s'inscrit dans le quotidien des industriels de la chimie fine. Cependant, les gains significatifs sur les procédés en batch traditionnellement utilisés dans ce domaine de la chimie étant de plus en plus minces, certains acteurs étudient l'opportunité de recourir à des technologies moins répandues. Parmi celles-ci, nous retrouvons les procédés de chimie en flux (ou flow chemistry) qui sont employés depuis des décennies en pétrochimie.

« La chimie fine et la pharmacie se sont récemment beaucoup plus intéressées à l'intensification de procédés, en raison d'une clarification des guidelines au niveau de la FDA depuis février 2019 », explique Frédéric Schab, directeur Innovation de Seqens.

De son côté, Laurent Pichon, président de la Maison européenne des procédés innovants (Mepi), mentionne un autre paramètre pour expliquer cet intérêt croissant pour la chimie en flux : « Avec le market pull enclenché depuis deux ans par les industriels pour ces technologies en flux continu, les équipementiers proposent des solutions technologiques ayant une maturité plus élevée pour répondre aux attentes ».

 

© Stefan Schmitt
Le réacteur en flux continu Cryoflowskid de DDPS permet de produire des actifs.
 

Lever les limites des procédés en batch

Et les avantages des technologies de flow chemistry sont nombreux. D'une part, elles permettent de rendre le procédé plus sûr. « Les volumes de réactifs et la taille des installations sont plus réduits que pour des procédés en batch, ce qui permet de mieux circonscrire l'étendue de la zone de danger », indique Philippe Robin, président et cofondateur d'Alysophil, expert de la conception de solutions innovantes pour la production de molécules. La chimie en flux aide également à reconsidérer l'usage de réactions complexes ou risquées telles que la phosgénation, les réactions de nitration, etc.

De plus, les équipements en flux continu permettent de réaliser des opérations unitaires, avec plus d'efficacité, comme le détaille Frédéric Schab (Seqens) : « La chimie en flux permet de mieux maîtriser la stœchiométrie et la sélectivité lors d'une réaction de synthèse. De la même façon, une opération de séparation s'avère plus efficace en continu qu'en batch. C'est ainsi que nous sommes parvenus à remplacer sur une ligne six étapes de séparation liquide-liquide en batch par une seule opération en continu ». Autre illustration avec un cas évoqué par Jean-Baptiste Guillermin, Head Process Development chez Novasep pour le site de Chasse-sur-Rhône : « Au sein de notre groupe, nous nous intéressons depuis plusieurs années aux opérations en continu, telles que la chromatographie pour la production d'API. Ces technologies de flow chemistry, appliquées à la réaction chimique, peuvent accroître la productivité de certaines réactions : par exemple, pour des réactions de lithiation ou d'oxydation gaz/liquide, les capacités d'échanges thermiques accrues permettent de travailler à des concentrations 30 à 40 % fois[…]

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