將新藥推向市場的過程極具挑戰性，需要花費大量預算和時間。對于制藥公司而言，優化藥物的發現和開發過程，在專利到期之前最大化藥物的使用壽命非常重要。

藥物發現與開發過程：數以萬計的潛在新藥經過嚴格的多階段測試過程，生產出一種FDA批準的藥物

藥物發現過程

藥物發現通常從目標識別開始-選擇涉及疾病狀況的生化機制。然后，將對多達10,000個候選藥物進行嚴格的篩選，以建立它們與藥物靶標的相互作用。一旦確定了最初的“命中”（對目標具有活性的藥物），將合成相似化合物的有針對性的化合物庫合成，以優化與藥物目標的相互作用；這是有機合成庫的過程。

候選藥物庫的合成

為了測試的目的，許多類似化合物的合成通常被稱為化合物庫合成（有機合成庫）或高通量化學。化合物庫合成是快速探索分子化學空間，快速鑒定先導化合物的一項關鍵技術。

傳統上，化合物庫合成是使用傳統的批處理方法在多個小燒瓶和小瓶中進行的。但是，隨著流化學系統的出現，許多藥物研究化學家轉向連續流化學進行化合物庫合成。

使用連續流化學技術進行化合物庫合成

由于流動化學可以為化學家提供好處-反應更快，選擇性更高，易于規模放大-它是快速合成大量化合物庫的極佳方法，并且已被所有頂級制藥公司采用某種形式在世界上。一個流動化學反應器能夠以最少的設置時間自動運行100項實驗。

使用連續流化學技術進行化合物庫合成

藥物開發過程

即使在早期階段，科學家也需要考慮最終產品以及如何將其提供給患者，以及將其開發和擴大到制造規模的容易程度。

在創建活性藥物成分（API）中使用結晶

結晶早已用于化學合成中，既作為分離步驟又是純化步驟，并且取決于所使用的條件將提供不同形狀和大小的晶體。

控制形成的晶體的結構對于制藥行業而言尤其重要，因為活性藥物成分（API）的物理特性（形狀，熔點，熔點等）在不同的晶體結構（稱為多晶型物）之間會有所不同。例如，納米晶體由于其增加的表面積與體積比而傾向于增加API的生物利用度。

產生的晶體的尺寸也會極大地影響塊狀化合物的物理性質：

· 小晶體–改善堆積密度/粉末流動性

·大晶體–克服了小顆粒的過濾困難

傳統的結晶方法包括：由于易用性和可負擔性，通常使用濁度探針監測溶劑蒸發，緩慢冷卻和溶劑/蒸氣擴散以及結晶過程。

聲結晶在活性藥物成分（API）開發中

由于多晶型物的控制，減少的成核時間，減少的亞穩區寬度（MSZW），減少的結塊等等，聲波結晶的受歡迎程度已超過傳統的結晶方法。

近年來，監視結晶過程的其他方法（ATR-FTIR，FBRM等）由于其可提供的其他信息（如弦長，粒度分布，雜質的存在等）而受到關注。

反應量熱法在藥物開發中的應用

許多化學轉化會釋放能量（放熱反應）或吸收能量（吸熱反應），化學家在尋求擴大化學反應量以確保有足夠的安全規程時需要特別注意這些因素。

在實驗室規模上盡早發現不可擴展的反應，過程化學家可以選擇可靠，安全和可擴展的途徑開發候選藥物，從而進一步節省開發過程的成本。

吸收，分布，代謝和排泄（ADME）

在進行任何體內試驗之前，重要的是了解生物體內藥物分子的吸收，分布，代謝和排泄（ADME）。

藥物化合物進入人體后便開始分解，氧化還原酶促進了肝臟中大部分藥物的代謝。母體分子被這些酶轉化為稱為代謝物的新分子。

研究人員需要研究母體分子和產生的任何代謝物的治療特性。從母體分子合成代謝物非常困難，因為可能會發生競爭性副反應，從而限制了代謝物合成的有效性。

電化學已被證明是一種選擇性氧化藥物分子中關鍵功能基團的有效方法，使研究人員無需多步合成途徑即可直接獲得代謝產物。電化學模塊可有效模擬人體肝臟，使化學家能夠輕松測試其化合物在體內的分解方式。

電化學一直是傳統上難以執行的化學，但是流化學的現代進步使反應變得更容易。

利用電化學系統進行ADME測試

電化學模塊為化學家提供了模仿人體肝臟并快速測試其化合物以查看其在人體中如何分解的能力。與傳統的電化學技術相比，以連續流動的方式進行電化學提供了對反應條件的簡單得多的控制，使藥物發現和開發的化學家能夠在更短的時間內以更高的準確性進行更多的實驗。