药物结晶技术课件
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药物结晶实验1.简述药物结晶的原理。
答:通过改变温度来改变药物溶解度从而获得药物结晶,如氯化钾在水中溶解度较大,且随溶液温度的升高,氯化钾的溶解度增加较多因而可以采用冷却结晶的方法得到晶体产品。
2.在家中用NaCl食盐做结晶实验,记录实验现象。
若没有温度计,只用沸点温度和室温;若无称量工具,采用体积计量;过程可拍照记录。
答:观看结晶实验,见下图3.当到达结晶终点温度时,为什么产品收率会低于理论值?什么原因造成的?答:氯化钾结晶过程中溶液存在剩余过饱和度导致产品收率低于理论值。
4.当达到结晶温度后,无晶体析出,可能是什么原因造成的?如何解决?答:溶质从溶液中析出的过程,来可分为晶核生成(成核)和晶体生长两个阶段,晶核的生成有三种形式:即初级均相百成核、初级非均相成核及二次成核。
在高过饱和度下,溶液自发地生成晶核的过程,称为初级均相成核度;溶液在外来物(如大气中的微尘)的诱导下生成晶核的过程,称为初级非均相成核;而在含有溶质晶体的溶液中的成知核过程,称为二次成核。
二次成核也属于非均相成核过程,它是在晶体之间或晶体与其他固体(器道壁、搅拌器等)碰撞时所产生的微小晶粒的诱导下发生的。
当达到结晶温度后,无晶体析出,可能是未生成晶核造成的。
解决方法:可用玻璃棒摩擦瓶壁促进结晶或加入少量析出晶体(晶种)来加速析出。
5.冷却速率是影响晶体粒度的主要因素,在实际中应如何控制冷却速率?答:①静置溶液②在满足溶液均匀、晶体悬浮的前提下,尽量选择转速低的搅拌器。
6.结晶过程中,为什么要尽量选择转速低的搅拌器?结晶时继续搅拌和不搅拌各会是什么结果?答:因为要控制冷却速率,却速率是影响晶体粒度的主要因素。
结晶时继续搅拌会使刚形成的晶核破裂,不能形成结晶甚至裹挟进杂质成分;结晶时不搅拌由于液体静止,无足够的晶种形成,虽然已达到甚至低于结晶点温度,但不出现结晶。
药物结晶技术1.前言我国是医药生产大国,拥有大小制药企业约5000多家,生产近2 000 多种化学原料药,总产量约为50万吨;但是就总体来说我国制药工业存在着生产技术水平比较落后,产品质量较差等问题。
如何利用高新技术、高科技来改造传统产业,如何提高医药生产技术水平,如何提高药品质量是我国制药行业企及解决的问题[1]。
在制药工业中, 超过的≥90%药物以晶体形式存在[2]。
大部分药物不仅需要药物活性组分以特定晶型存在, 而且晶体尺寸一般控制在0.1~ 10μm 之间, 控制颗粒形状、尺寸、表面性质和热力学性质是非常重要的[3],因此结晶过程在医药生产中是一道很重要的工序。
结晶是指固体从溶液、熔融液或气体状态中析出的过程,是一种化工单元操作过程。
工业结晶技术作为高效节能的分离、提纯、精制与控制固体物理形态的手段, 近几十年来在国际上得到了迅速的发展, 特别是在医药工业应用方面尤为突出[4]。
在医药生产中, 按药理分析, 构效关系的要求是非常严格的。
所以, 对于工业的固体产品质量要求, 不同于对液体与气体产品的要求, 要求的指标日益增多, 而且, 对于绝大部分固体产品都提出了结晶度与形态指标。
也就是说, 用户需要的不再是高纯的固体,而是要求有特定超分子结构指标的固体产品。
结晶是制造固体产品最关键的步骤, 也就是说形形色色固体产品的高标准质量要求, 对工业结晶科学界与技术界提出了严峻的新挑战[5]。
结晶是指溶质自动从过饱和溶液中析出形成新相的过程。
这一过程不仅包括溶质分子凝聚成固体, 并包括这些分子有规律地排列在一定的晶格中,这种有规律的排列与表面分子化学键力的变化有关, 因此结晶过程也是一个表面化学反应的过程[6]。
作为一种典型的化工单元操作过程, 结晶具有以下的优点:①能耗少。
绝大多数化合物的结晶是一个放热过程, 与精馏、干燥等能耗大的单元操作相比,结晶相转变潜能仅为精馏的1/3 ~ 1/7, 分离能耗仅为精馏的10 ~30 %[7]。