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Technologie Analytique des Procédés (PAT) pour la (bio)chimie en flux continu
Le suivi en continu est essentiel pour garantir et maintenir le contrôle, la sécurité et les performances des procédés (bio)chimiques de synthèse. La Technologie Analytique des Procédés (Process Analytical Technology, PAT) – initialement introduite par la FDA pour l’industrie pharmaceutique – joue un rôle clé dans cette direction, et notamment pour le développement et l’exploitation de procédés en flux continu, que ce soit dans le cadre d’activités de R&D ou de production.
Les outils PAT fournissent des informations en temps réel sur la composition des réactions, permettant ainsi le suivi d’indicateurs clés tels que la qualité du produit et la productivité. Ces capacités étendues facilitent la mise en œuvre de stratégies avancées d’automatisation et de digitalisation visant à améliorer l’efficacité, la durabilité, la robustesse et la fiabilité des procédés. Par exemple, les données issues des dispositifs PAT permettent d’implémenter des stratégies de contrôle actif des procédés (comme des boucles de rétroaction) pour détecter rapidement et automatiquement les perturbations et ajuster en temps réel le procédé (y compris la redirection en temps voulu des matériaux non conformes), garantissant ainsi la stabilité opérationnelle ainsi que la validation de la libération des produits. En R&D, les PAT sont devenues des outils incontournables pour accélérer la découverte, la compréhension et l’optimisation de produits et procédés, notamment grâce à la combinaison de plateformes de réaction en flux continu, automatisée, intégrant des PAT et des algorithmes d’auto-optimisation et d’intelligence artificielle.
Globalement, les outils PAT peuvent être classés en fonction de leur niveau d’intégration dans le flux du procédé: « in-line », où l’analyse se fait directement dans le flux principal ; « on-line », où un échantillon est prélevé du flux pour analyse avant d’être réintroduit ; et « at-line », où un échantillon est extrait et analysé à proximité, sans être réinjecté. Une variété de solutions PAT ont été développées commercialement pour le suivi « en temps réel » des procédés, incluant des techniques spectroscopiques (FTIR, Raman, UV-Vis, RMN), spectrométriques (MS) et chromatographiques (GC, LC, SEC), chacune offrant différents niveaux d’informations qualitatives et quantitatives, ainsi que des avantages en termes de résolution, sensibilité, temps de réponse etc. Cependant, aucun outil PAT unique n’est universellement applicable à toutes les réactions.
Dans le cadre de ses activités de recherche et développement en intensification des procédés et technologies en flux continu, Certech a acquis un dispositif compact de spectroscopie UV-Vis en ligne, venant complémenter le détecteur FTIR en ligne. Ces nouveaux outils PAT seront essentiels au développement de plateformes innovantes et intelligentes dédiées à la (bio)chimie de synthèse en continu.
