第三章 中试放大与生产工艺规程
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小试与中试的区分小试与中试的区分小试与中试的区分不仅仅在于投料量的多少、以及所用设备的大小之上,两者是要完成不同时段的不同任务。
小试主要从事探索、开发性的工作,化学小试解决了所定课题的反应、分离过程和所涉及物料的分析认定,拿出合格试样,且收率等经济技术指标达到预期要求,就可告一段落,转入中试阶段。
中试过程要解决的问题是:如何釆用工业手段、装备,完成小试的全流程,并基本达到小试的各项经济技术指标,当然规模也扩大了。
该过程也不乏创新、发明的內容。
如:小试中将一种物料从一个容器定量的移入另一器皿,往往是举手之劳,但在中试中就要解决选用何种类型、何种规格、何种材质的泵,采用何种计量方式,以及所涉及的安全、环保、防腐等一系列问题,这就不是简单的放大了,有时要解决此类问题也颇令人伤脑筋,甚至很难达到满意的结果,中试就是要解决诸如此类的釆用工业装置与手段过程中所碰到的问题;不仅保含小试中非常注意的物料衡算,也包括小试中不大在意的热量、动量的衡算问题……为进一步扩大规模,实现真正工业意义的经济规模的大生产提供可靠的流程手段及数据基础中试放大经验总结:热系数以及制冷剂等因素,进行深入研究,以便掌握其在中间装置中的变化规律。
得到更适用的反应条件。
5.工艺流程和操作方法的确定。
要考虑使反应和后处理操作方法适用工业生产的要求。
特别注意缩短工序,简化操作,提高劳动生产率。
从而最终确定生产工艺流程和操作方法。
6.进行物料衡算。
当各步反应条件和操作方法确定后,就应该就一些收率低,副产物多和三废较多的反应进行物料衡算。
反应产品和其他产物的重量总和等于反应前各个物料投量量的总和是物料衡算必须达到的精确程度。
以便为解决薄弱环节。
挖潜节能,提高效率,回收副产物并综合利用以及防治三废提供数据。
对无分析方法的化学成分要进行分析方法的研究。
7.原材料,中间体的物理性质和化工常数的测定。
为了解决生产工艺和安全措施中的问题,必须测定某些物料的性质和化工常数,如比热,黏度,爆炸极限等。
中试放大经验总结中间实验阶段是进一步研究在一定规模的装置中各步化学反应条件的变化规律,并解决实验室中所不能解决或发现的问题。
虽然化学反应的本质不会因实验生产的不同而改变,但各步化学反应的最佳反应工艺条件,则可能随实验规模和设备等外部条件的不同而改变。
因此,中试放大很重要。
一、实验进行到什么阶段才进行中试呢?至少要具备下列的条件:1,小试收率稳定,产品质量可靠。
2,造作条件已经确定,产品,中间体和原理的分析检验方法已确定。
3,某些设备,管道材质的耐腐蚀实验已经进行,并有所需的一般设备。
4,进行了物料衡算。
三废问题已有初步的处理方法。
5,已提出原材料的规格和单耗数量。
6,已提出安全生产的要求。
二、新药研究的最终目的:最终目的是生产出质量合格的药品,供医疗应用。
新药投入大量生产以前,必须研制出一条成熟、稳定、适合于工业生产的技术工艺路线。
研制过程分阶段进行,包括:实验研究阶段,小量试制剂段,中试生产阶段,最后才能过渡到工业生产。
各个阶段前后衔接,相互促进,任务各不相同,研究的重点也有差异,制备的规模逐渐由小变大。
新药申请注册前应完成中试生产。
下面以合成药物为例,说明各个阶段的主要任务。
1、实验室研究阶段:这是新药研究的探索阶段,目的是发现先导化合物和对先导化合物的结构修饰,找出新药苗头。
其主要任务是:合理设计化合物尽快完成这些化合物的合成;利用各种手段,确证化合物的化学结构;测定化合物的主要物理参数;了解化合物的一般性质,而对化合物的合成方法不作过多的研究。
为了制备少量的样品供药理筛选,不惜采用一切分离纯化手段,如反复分馏,多次重结晶,各种层析技术等。
显然,这样的合成方法与工业生产的距离很大。
2、小量试制阶段:新药苗头确定后,应立即进行小量试制(简称小试)研究,提供足够数量的药物供临床前评价。
其主要任务是:对实验室原有的合成路线和方法进行全面的、系统的改革。
在改革的基础上通过实验室批量合成,积累数据,提出一条基本适合于中试生产的合成工艺路线。
小试与中试的区分不仅仅在于投料量的多少、以及所用设备的大小之上,两者是要完成不同时段的不同任务.小试主要从事探索、开发性的工作,化学小试解决了所定课题的反应、分离过程和所涉及物料的分析认定,拿出合格试样,且收率等经济技术指标达到预期要求,就可告一段落,转入中试阶段.中试过程要解决的问题是:如何釆用工业手段、装备,完成小试的全流程,并基本达到小试的各项经济技术指标,当然规模也扩大了。
该过程也不乏创新、发明的內容.如:小试中将一种物料从一个容器定量的移入另一器皿,往往是举手之劳,但在中试中就要解决选用何种类型、何种规格、何种材质的泵,采用何种计量方式,以及所涉及的安全、环保、防腐等一系列问题,这就不是简单的放大了,有时要解决此类问题也颇令人伤脑筋,甚至很难达到满意的结果,中试就是要解决诸如此类的釆用工业装置与手段过程中所碰到的问题;不仅包含小试中非常注意的物料衡算,也包括小试中不大在意的热量、动量的衡算问题……为进一步扩大规模,实现真正工业意义的经济规模的大生产提供可靠的流程手段及数据基础.中试放大经验总结中间实验阶段是进一步研究在一定规模的装置中各步化学反应条件的变化规律,并解决实验室中所不能解决或发现的问题.虽然化学反应的本质不会因实验生产的不同而改变,但各步化学反应的最佳反应工艺条件,则可能随实验规模和设备等外部条件的不同而改变。
因此,中试放大很重要。
实验进行到什么阶段才进行中试呢?至少要具备下列的条件:1。
小试收率稳定,产品质量可靠;2。
操作条件已经确定,产品,中间体和原料的分析检验方法已确定;3。
某些设备,管道材质的耐腐蚀实验已经进行,并有所需的一般设备;4.进行了物料衡算.三废问题已有初步的处理方法;5。
已提出原材料的规格和单耗数量;6.已提出安全生产的要求。
中试放大的方法经验放大法:主要是凭借经验通过逐级放大(小试装置-中间装置-中型装置-大型装置)来摸索反应器的特征。
相似放大法:主要是应用相似原理进行放大.此法有一定局限性,只适用于物理过程放大。
小试与中试的划分小与中的划分小与中的划分不在于投料量的多少、以及所用的大小之上,二者是要达成不同段的不同任。
小主要从事探究、开性的工作,化学小解决了所定的反、分别程和所波及物料的剖析定,取出合格,且收率等技指达到期要求,便可告一段落,入中段。
中程要解决的是:怎样釆用工手段、装,达成小的全流程,并基本达到小的各技指,自然模也大了。
程也不乏新、明的容。
如:小中将一种物料从一个容器定量的移入另一器皿,常常是手之,但在中中就要解决用何种型、何种格、何种材的,采纳何种量方式,以及所波及的安全、保、防腐等一系列,就不是的放大了,有要解决此也令人筋,甚至很达到意的果,中就是要解决这样的釆用工装置与手段程中所碰到的;不保含小中非常注意的物料衡算,也包含小中不大在乎的量、量的衡算⋯⋯ 一步大模,真实工意的模的大生供给靠谱的流程手段及数据基中放大:中段是一步研究在必定模的装置中各步化学反条件的化律,并解决室中所不可以解决或的。
然化学反的本不会因生的不同二改,但各步化学反的最正确反工条件,可能随模和等外面条件的不同而改。
所以,中放大很重要。
行到什么段才行中呢?起码要具以下的条件:1.小收率定,品量靠谱。
2.做作条件已确立,品,中体和原理的剖析方法已确立。
3.某些,管道材的耐腐已行,并有所需的一般。
4.进行了物料衡算。
三废问题已有初步的办理方法。
5.已提出原资料的规格和单耗数目。
6.已提出安全生产的要求。
中试放大的方法有:经验放大法:主假如依靠经验经过逐级放大 (小试装置-中间装置-中型装置-大型装置 ) 来探究反响器的特色。
它也是当前药物合成中采纳的主要方法。
相像放大法:主假如应用相像原理进行放大。
此法有必定限制性,只合用于物理过程放大。
而不合用于化学过程的放大。
数学模拟放大法:是应用计算机技术的放大法,它是此后发展的方向。
其余,微型中间装置的发展也很快速,即采纳微型中间装置代替大型中间装置,为工业化妆置供给精准的设计数据。
小试→中试→放大——工艺流程全面解析工艺过程的概念:在生产过程中凡直接关系到化学合成反应或生物合成途径的次序,条件(包括配料比,温度,反应时间,搅拌方式,后处理方法和精制条件等)通称为工艺条件。
制药通行惯例是:1、小试阶段——开发和优化方法2、中试阶段——验证和使用方法3、工艺验证/商业化生产阶段——使用方法,并根据变更情况以决定是否验证4、批量的讨论备注:中试批量应该不小于大生产批量的十分之一(√)大生产批量不得大于中试批量的十倍(×)小量试制阶段对实验室原有的合成路线和方法进行全面的、系统的改革。
在改革的基础上通过实验室批量合成,积累数据,提出一条基本适合于中试生产的合成工艺路线。
小试阶段的研究重点应紧紧绕影响工业生产的关键性问题。
如缩短合成路线,提高产率,简化操作,降低成本和安全生产等。
小量试制阶段的主要任务:1.工艺:反应参数,工艺过程后处理方式2.物料: 物料属性, 物料控制3.结构确证小试阶段的任务:1、研究确定一条最佳的合成工艺路线:一条比较成熟的合成工艺路线应该是:合成步骤短,总产率高,设备技术条件和工艺流程简单,原材料来源充裕而且便宜。
2. 用工业级原料代替化学试剂:实验室小量合成时,常用试剂规格的原料和溶剂,不仅价格昂贵,也不可能有大量供应。
大规模生产应尽量采用化工原料和工业级溶剂。
小试阶段应探明,用工业级原料和溶剂对反应有无干扰,对产品的产率和质量有无影响。
通过小试研究找出适合于用工业级原料生产的最佳反应条件和处理方法,达到价廉、优质和高产。
3. 原料和溶剂的回收套用:合成反应一般要用大量溶剂,多数情况下反应前后溶剂没有明显变化,可直接回收套用。
有时溶剂中可能含有反应副产物,反应不完全的剩余原料,挥发性杂质,或溶剂的浓度改变,应通过小试研究找出回收处理的办法,并以数据说明,用回收的原料和溶剂不影响产品的质量。
原料和溶剂的回收套用,不仅能降低成本,而且有利于三废处理和环境卫生。
小试、放大试验与中试的联系与区分一、小试与中试分别要解决的问题小试与中试的区分不仅仅在于投料量的多少、以及所用设备的大小之上,两者是要完成不同时段的不同任务。
小试主要从事探索、开发性的工作,化学小试解决了所定课题的反应、分离过程和所涉及物料的分析认定,拿出合格试样,且收率等经济技术指标达到预期要求,就可告一段落,转入中试阶段。
中试过程要解决的问题是:如何釆用工业手段、装备,完成小试的全流程,并基本达到小试的各项经济技术指标,当然规模也扩大了。
该过程也不乏创新、发明的內容。
如:小试中将一种物料从一个容器定量的移入另一器皿,往往是举手之劳,但在中试中就要解决选用何种类型、何种规格、何种材质的泵,采用何种计量方式,以及所涉及的安全、环保、防腐等一系列问题,这就不是简单的放大了,有时要解决此类问题也颇令人伤脑筋,甚至很难达到满意的结果,中试就是要解决诸如此类的釆用工业装置与手段过程中所碰到的问题;不仅保含小试中非常注意的物料衡算,也包括小试中不大在意的热量、动量的衡算问题……为进一步扩大规模,实现真正工业意义的经济规模的大生产提供可靠的流程手段及数据基础。
二、进入中试阶段要具备要具备的条件1.小试收率稳定,产品质量可靠.2。
造作条件已经确定,产品,中间体和原理的分析检验方法已确定。
3. 某些设备,管道材质的耐腐蚀实验已经进行,并有所需的一般设备。
4。
进行了物料衡算。
三废问题已有初步的处理方法。
5. 已提出原材料的规格和单耗数量.6.已提出安全生产的要求。
三、中试放大的方法1。
经验放大法:主要是凭借经验通过逐级放大(小试装置-中间装置-中型装置—大型装置来摸索反应器的特征。
它也是目前药物合成中采用的主要方法。
2. 相似放大法:主要是应用相似原理进行放大.此法有一定局限性,只适用于物理过程放大.而不适用于化学过程的放大。
3。
数学模拟放大法:是应用计算机技术的放大法,它是今后发展的方向。
4. 此外,微型中间装置的发展也很迅速,即采用微型中间装置替代大型中间装置,为工业化装置提供精确的设计数据.其优点是费用低廉,建设快。
小试与中试的区分小试与中试的区分小试与中试的区分不仅仅在于投料量的多少、以及所用设备的大小之上,两者是要完成不同时段的不同任务。
小试主要从事探索、开发性的工作,化学小试解决了所定课题的反应、分离过程和所涉及物料的分析认定,拿出合格试样,且收率等经济技术指标达到预期要求,就可告一段落,转入中试阶段。
中试过程要解决的问题是:如何釆用工业手段、装备,完成小试的全流程,并基本达到小试的各项经济技术指标,当然规模也扩大了。
该过程也不乏创新、发明的內容。
如:小试中将一种物料从一个容器定量的移入另一器皿,往往是举手之劳,但在中试中就要解决选用何种类型、何种规格、何种材质的泵,采用何种计量方式,以及所涉及的安全、环保、防腐等一系列问题,这就不是简单的放大了,有时要解决此类问题也颇令人伤脑筋,甚至很难达到满意的结果,中试就是要解决诸如此类的釆用工业装置与手段过程中所碰到的问题;不仅保含小试中非常注意的物料衡算,也包括小试中不大在意的热量、动量的衡算问题……为进一步扩大规模,实现真正工业意义的经济规模的大生产提供可靠的流程手段及数据基础中试放大经验总结:中间实验阶段是进一步研究在一定规模的装置中各步化学反应条件的变化规律,并解决实验室中所不能解决或发现的问题。
虽然化学反应的本质不会因实验生产的不同二改变,但各步化学反应的最佳反应工艺条件,则可能随实验规模和设备等外部条件的不同而改变。
因此,中试放大很重要。
实验进行到什么阶段才进行中试呢?至少要具备下列的条件:1.小试收率稳定,产品质量可靠。
2.造作条件已经确定,产品,中间体和原理的分析检验方法已确定。
3.某些设备,管道材质的耐腐蚀实验已经进行,并有所需的一般设备。
4.进行了物料衡算。
三废问题已有初步的处理方法。
5.已提出原材料的规格和单耗数量。
6.已提出安全生产的要求。
中试放大的方法有:经验放大法:主要是凭借经验通过逐级放大(小试装置-中间装置-中型装置-大型装置)来摸索反应器的特征。
小试、放大试验与中试的联系与区分一、小试与中试分别要解决的问题小试与中试的区分不仅仅在于投料量的多少、以及所用设备的大小之上,两者是要完成不同时段的不同任务。
小试主要从事探索、开发性的工作,化学小试解决了所定课题的反应、分离过程和所涉及物料的分析认定,拿出合格试样,且收率等经济技术指标达到预期要求,就可告一段落,转入中试阶段。
中试过程要解决的问题是:如何釆用工业手段、装备,完成小试的全流程,并基本达到小试的各项经济技术指标,当然规模也扩大了。
该过程也不乏创新、发明的內容。
如:小试中将一种物料从一个容器定量的移入另一器皿, 往往是举手之劳,但在中试中就要解决选用何种类型、何种规格、何种材质的泵,采用何种计量方式,以及所涉及的安全、环保、防腐等一系列问题,这就不是简单的放大了,有时要解决此类问题也颇令人伤脑筋,甚至很难达到满意的结果,中试就是要解决诸如此类的釆用工业装置与手段过程中所碰到的问题;不仅保含小试中非常注意的物料衡算,也包括小试中不大在意的热量、动量的衡算问题……为进一步扩大规模,实现真正工业意义的经济规模的大生产提供可靠的流程手段及数据基础。
二、进入中试阶段要具备要具备的条件1. 小试收率稳定,产品质量可靠。
2. 造作条件已经确定,产品,中间体和原理的分析检验方法已确定。
3. 某些设备,管道材质的耐腐蚀实验已经进行,并有所需的一般设备。
4. 进行了物料衡算。
三废问题已有初步的处理方法。
5. 已提出原材料的规格和单耗数量。
6. 已提出安全生产的要求。
三、中试放大的方法1. 经验放大法:主要是凭借经验通过逐级放大 (小试装置-中间装置-中型装置-大型装置来摸索反应器的特征。
它也是目前药物合成中采用的主要方法。
2. 相似放大法:主要是应用相似原理进行放大。
此法有一定局限性,只适用于物理过程放大。
而不适用于化学过程的放大。
3. 数学模拟放大法:是应用计算机技术的放大法,它是今后发展的方向。
4. 此外,微型中间装置的发展也很迅速,即采用微型中间装置替代大型中间装置,为工业化装置提供精确的设计数据。
第三章 中试放大与生产工艺规程 第一节 概 述 当化学制药工艺研究的实验室工艺完成后,即药品工艺路线经论证确定后,一般都需要经过一个比小型试验规模放大50~100倍的中试放大。
1.中试放大的目的: ①以便进一步研究在一定规模装置中各部反应条件变化规律, ②并解决实验室阶段未能解决或尚未发现的问题。 ③新药开发中也需要一定数量的样品,以供应临床试验和作为药品检验及留样观察之用。根据该药品剂量大小,疗程长短,通常需要2~10kg数量,这是一般实验室条件所难以完成的。 虽然化学反应的本质不会因小型实验、中试放大和大规模生产的不同而改变,但各步化学反应的最佳工艺条件,则随试验规模和设备等外部条件的不同而有可能改变。如果把实验室玻璃仪器条件下所获得的最佳工艺条件原封不动地搬到工业生产中去,有时会影响收率和质量;发生溢料或爆炸等不良后果;甚至会使产品一无所得。因此,搞好中试放大是十分重要的。
2.中试放大的方法 中试放大的方法有经验放大法、相似放大法和数学模拟放大法。 经验放大法—主要凭借经验通过逐级放大(试验装置、中间装置、中型装置、大型装置)来摸索反应器的特征。在合成药物的工艺研究中,中试放大主要采用经验放大法,也是化工研究中的主要方法。 相似放大法—主要应用相似理论进行放大。使用于物理过程,有一定局限性。(非线性) 数学模拟放大法—应用计算机技术的放大法,它是今后发展的主要方向。
第二节 中试放大的研究内容 中试放大(中间试验)阶段的研究任务主要有下列八点,可根据不同情况,分清主次,有计划、有组织地进行。
一、工艺路线和单元反应方法的最后确定 在一般情况下,工艺路线和各步化学反应所采用的方法应当在实验室研究阶段就确定下来。但当原来选定的工艺路线和单元反应方法在中试放大阶段暴露出一时难以克服的重大问题时,那就不得不重新选择其它路线,再按新路线进行中试放大。
二.设备材质与型式的选择 开始中试放大时应考虑所需各种设备的材质和型式,并考查是否合适,对于接触腐蚀性物料的设备材质的选择问题尤应注意。例如含水1%以下的二甲基亚砜(DMSO)对钢板的腐蚀作用极微,但含水达5%时则对钢板有强烈的腐蚀作用。后经多次试验,发现它对铝的作用极微弱,故可用铝板制作成含水5%左右二甲基亚砜的容器。 三、搅拌器型式对搅拌速度的影响 药物制备中的反应均是非均相反应,其反应热效应较大。在小型实验时由于物料体积小,搅拌效率好,传热、传质的问题表现不明显,但在中试放大时、,由于搅拌效率的影响,传热、传质的问题就会突出地暴露出来了。因此在中试放大中必须根据物料性质和反应特点注意研究搅拌器的形式和考查搅拌速度对反应的影响规律,以便选择合乎要求的搅拌器和确定适宜的搅拌转数。有时搅拌转数过快亦不一定合适。例如,由儿茶酚(3—1)与二氯甲烷在固体烧碱和含有少量水分的二甲基亚砜(DMSO)存在下制备黄连素中间体胡椒环(Ⅱ)的中试放大时,初时采用重80转/分的搅拌速度,因搅拌速度过快,反应过于激烈而发生溢料。后采经过考查将搅拌速度降至56转/分,并控制反应温度在90-100℃(实验室操作时为105℃),结果(3—2)的收率超过实验室水平,达到90%以上。
四.反应条件的进一步研究 实验室阶段获得的最佳反应条件不一定能符合中试放大要求。应该就其中的主要的影响因素,如放热反应中的加料速度,反应罐的传热面积与传热系数,以及制冷剂等因素进行深入的试验研究,掌握它们在中试装置中的变化规律,以得到更合适的反应条件。
五.工艺流程与操作方法的确定 在中试阶段由于处理物料量增加了,因而有必要考虑使反应与后处理的操作方法如何适应工业生产的要求,特别要注意缩短工序,简化操作,研究采用新技术、新工艺,以提高劳动生产率,在加料方法和物料输送方面应考虑如何减轻劳动强度,尽可能采取自动加料和管线输送。最后通过中试放大确定生产工艺流程和操作方法。 例如,由邻位香兰醛(3-11)用硫酸二甲酯甲基化制备甲基香兰醛(3-12)的反应。开始中试放大时系用小试时的操作方法,将邻位香兰醛(3—11)及水加于反应罐中,升温至回流,然后交替加18%氢氧化钠溶液及硫酸二甲酯。反应完毕,降温冷却然后冷冻,使其充分结晶,过滤、水洗、将滤饼自然干燥,然后加入蒸馏罐内,减压蒸出邻位甲基香兰醛(3-12)。 这种操作方法非常繁杂,且在蒸馏时还需防止蒸出物凝固堵塞管道而引起爆炸。曾一度改用提取的后处理法,但因易发生乳化,损失很大。小试收率83%,中试只有78%。后来采用新技术——相转移催化反应,简化了工艺)提高了收率。在反应罐内一次全部加入邻位香兰醛(3—11)、水、硫酸二甲酯,加入苯使反应物分为两相,并加入相转移催化剂。在搅拌下升温至60—75℃,逐渐滴人40%的氢氧化钠溶液。碱与邻位香兰醛首先生成钠盐,再与硫酸二甲酯反应,产物即转移至苯层,而甲基硫酸钠则留在水层。反应完毕后分出苯层,蒸去苯后便得产物(3-12)。收率稳定在95%以上。
六.物料衡算 物料衡算是化工计算中最基本,也是最重要的内容之一。它也是能量衡算的基础。通过物料衡算,可深入分析生产过程,对生产全过程有定量了解,就可以知道原料消耗定额,揭示物料利用情况;了解产品收率是否达到最佳数值,设备生产能力还有多大潜力;各设备生产能力是否匹配等。
(一)物料衡算的理论基础 物料衡算—是研究某一个体系内进、出物料及组成的变化,即物料平衡。所谓体系就是物料衡算的范围,可以是一个设备或多个设备,可以是一个单元操作或整个化工过程。 物料衡算的理论基础为质量守恒定律: 进入反应器的物料量-流出反应器的物料量-反应器中的转化量=反应器中的积累量 在化学反应系统中,物质的转化服从化学反应规律,可以根据化学反应方程式求出物质转化的定量关系。
(二).确定物料衡算的计算基准及每年设备操作时间 1.物料衡算的基准 通常采用的基准有: 1)以每批操作为基准,适用于间歇操作设备、标准或定型设备的物料衡算,化学制药产品的生产间歇操作居多。 2)以单位时间为基准,适用于连续操作设备的物料衡算。 3)以每公斤产品为基准,以确定原辅材料的消耗定额。 2.每年设备操作时间 车间每年设备正常开工生产的天数一般以300天计算,其中余下的65天作为车间检修时间。
(三).收集有关计算数据和物料衡算步骤 1.收集有关计算数据 反应物的配料比,原辅材料、半成品、成品及副产品等的浓度、纯度或组成,车间总产率,阶段产率,转化率。 2.转化率 对某一组分来说,反应物所消耗的物料量与投入反应物料量之比简 称该组分的转化率。一般以百分率表示。
3.收率(产率) 某重要产物实际收的量与投入原料计算的理论产量之比值,也以百分率表示。
4.选择性 各种主、副产物中,主产物所占分率。
例:甲氧苄氨嘧啶生产中由没食子酸经甲基化反应制备三甲氧苯甲酸工序,测得
%100AA组分的量投入反应组分的量反应消耗AX%100理论产量按某一主要原料计算的产物实际得量Y%100原料投入量量产物收得量折算成原料Y%100反应掉原料量
料量主产物生成量折算成原投料没食子酸(1)25.0kg,未反应的没食子酸2.0kg,生成三甲氧苯甲酸(2)24.0kg,求选择性和收率
(四).车间总收率 通常,生产一个药物都是由各种物理及化学反应工序组成。各种工序都有一定的收率。车间总收率与各个工序收率的关系为: 在计算收率时,必须注意质量的监控,即对各工序中间体和药品纯度要有质量分析数据。 例如,在甲氧苄氨嘧啶生产中,有甲基化反应工序;酯化反应工序;肼化反 应工序,氧化反应工序;缩合反应工序;环合反应工序,精制,求车间总收率。车间总收率为各个工序收率的乘积。
(五).物料计算的步骤 1)收集合计算所必需的基本数据。 2)列出化学反应方程式,包括主反应和副反应;根据给定条件画出流程简图。 3)选择物料计算的基准。 4)进行物料衡算 5)列出物料平衡表 (1)输入与输出的物料平衡表 (2)三废排量表 (3)计算原辅材料消耗定额(kg)
七、原辅材料和中间体的质量监控 1.原辅材料、中间体的物理性质和化工参数的测定 为解决生产工艺和安全措施中的问题,须测定某些物料的性质和化工参数,如比热、粘度、·爆炸极限等。如二甲基甲酰胺(DMP)与强氧化剂以一定比例混合时易引起爆炸,必须在中试放大前和中试放大时作详细考查。
OHOHOH
COOHCOOH
OMeOMeMeO3(CH3)2SO4
NaOH
23CH3OSO2OH
++
188212
%2.89%1000.250.20.25X%1.83%1001882120.250.24Y
%1.93%1000.20.252121880.242.原辅材料、中间体质量标准的制订 小试中这些质量标准未制定或虽制定但欠完善时,应根据中试放大阶段的实践进行修改或制订。 例如,制备磺胺异嘧啶中间体4-氨基2,6-二甲基嘧啶(3—重7)可由乙腈在钠氨存在下缩合而得。这里应用的钠氨量很少。 若原料乙腈含有0.5俨。水分,缩合收率便很低。起初认为是所含的水分使钠氨分解。但后来,即使多次精馏乙腈,仍收效甚微。最后探明,是由于乙腈系由醋酸铵热解制得,其中间产物为乙酰胺: CH3COONH4 CH3COONH2 CH3CN 工业原料中乙酰胺的存在,会使少量氨钠分解。但乙腈中少量的乙酰胺用精馏方法不易除去。后来采用氯化钙溶液洗涤方法除去乙酰胺,顺利地解决了这个问题。
八、安全生产与“三废”防治措施的研究 小试时由于物料量少,对安全与“三废”问题只能提出些设想,但到中试阶段,由于处理物料数量增大,安全生产与“三废”问题明显地表现出来了,因此,在这个阶段应就使用易燃、易爆和有毒物质的安全生产与劳动保护等问题进行研究,提出妥善的安全技术措施。
第三节 生产工艺规程 一个药物可以采用几种不同的生产工艺过程,但其中必有一种是在特定条件下最为合理、最为经济又最能保证产品重量的。人们把这种生产工艺过程的各项内容写成文件形式即为——生产工艺规程。 生产工艺规程是指导生产的重要文件,也是组织管理生产的基本依据;更是工厂企业的核心机密。先进的生产工艺规程是工程技术人员、岗位工人和企业管理人员的集体创造,属于知识产权的范畴,要积极组织申报专利,以保护发明者和企业的合法利益。
一、生产工艺规程的主要作用 1.生产工艺规程是组织工业生产的指导性文件 生产的计划、调度只有根据生产工艺规程安排,才能保持各个生产环节之间的相互协调,才能按计划完成任务。 2.生产工艺规程也是生产准备工作的依据 3.生产工艺规程又是新建和扩建生产车间或工厂的基本技术条件
二、制订生产工艺规程的原始资料和基本内容 制定生产工艺规程,需要下列原始资料和包括的基本内容: 1)产品介绍 叙述产品规格、药理作用等,包括: (1)名称(商品名、化学名、英文名);(2)化学结构式,分子式、分子量;(3)性状(物化性质);(4)质量标准及检验方法(鉴别方法,准确的定量分析方法、杂质检查方法和杂质最高限度检验方法等);(5)药理作用、毒副作用(不良反应)、用途(适应症、用法);(6)包装与贮存。