中试放大经验总结
第四章-中试放大与生产工艺规程 第三节 中试放大的研究方法
三、数字模拟放大 ✓ 用数学方程式表达实际过程和实际结果,然
后用计算机进行模拟研究、设计放大。 ✓ 随着化学反应工程学和计算机技术的发展,
模拟和仿真成为了放大研究中的热门话题, 代表了化工工程开发的发展方向。
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三、数字模拟放大
✓数字模拟放大过程 1.建模:即通过小型化学试验,结合化学、化 学工程理论,建立反应动力学模型。 2.模型检验:通过一定规模的试验进行。 3.模型运用:经过验证的数学模型进行各种模 拟试验,即通过改变参数,用计算机解数学方 程,达到放大和优化的目的。
第四章 中试放大与生产工艺规程
第一节 概述 第二节 中试放大的研究内容 第三节 中试放大的研究方法 第四节 中试放大的工艺问题与故障 排除 第五节 生产规程
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第三节 中试放大的研究方法
一、逐级经验放大 ✓ 依据开发者的经验,依靠小规模试验的方法 和获得的实测数据,不断适当加大实验规模 (小试装置-中间装置-中型装置-大型装 置),对化学反应和化学反应器进行摸索的一 种过程。
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三、数字模拟放大
建模思想
建模
基础研究 冷模实验
等效性检验
模拟实验 中试放大
化学反应 发
展
传递过程 中
的
数学模型 数
学
修正Leabharlann 模型检验放大 优化
工业装置
模型参数
7
2
一、逐级经验放大 ✓ 优点:是经典的放大方法,其每次放大均建 立在实验基础之上,可靠程度高。 ✓ 缺点:缺乏理论指导,放大过程中放大系数 不宜过高,开发周期长;同时,每次放大都要 建立装置,开发成本较高。
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二、相似模拟放大 ✓ 主要是应用相似原理进行放大,即依据放大 后体系与原体系之间的相似性进行放大。 ✓ 相似模拟放大有一定局限性,只适用于物理 过程放大,而不适用于化学过程的放大。 ✓相似模拟放大的一种特例是数量放大法,即 通过增添过程设备单元的方式进行放大。
中试放大的几点建议
因为本人从事这方面工作,所以也经常关注这方面的信息,偶尔发现有为仁兄慷慨把自己的经验拿了出来,感觉很好,拿来与大家分享。
希望大家喜欢我工作已经六年了,一直做研发工作,从实验室直接做到车间的那种。
虽然感觉过得很快,但是六年还是一个很长的时间,至少当你真正沉下去做项目的时候,六年可以让你学到很多,我就把这六年在中试过程遇到的小麻烦总结一下,希望新人你吸取一下教训,更希望老手不要笑话我。
一个工艺在实验室小试成功了,这个只能代表他的工艺路线是通的,不代表他中试、工业化也能顺利,甚至中试工业化完全做不出来。
小试和中试有很大的距离。
1:小试我们一般都是三口瓶、四口瓶,这个都是玻璃的,有什么现象清清楚楚,投料量也少,容易控制。
但是生产就不行了,用的是搪玻璃、不锈钢反应釜,他是不透明的,看不到里面的东西。
怎么办?就要在做小试、中试的时候多观察物料的变化情况,以便在工业化的时候做到什么步骤里面的情况能够心中有数,尽量的多增加计量点。
实例:有一个产品(不好意思,出于技术保密,所有物料产品不说名称,见笑),原药用到一个和水互溶的溶剂,合成结束后,脱去部分溶剂,加水析出。
中试时怕溶剂脱干以后出安全事故,溶剂接受罐又没有计量装置,开始3批收率都偏低。
查找原因是溶剂脱出太少,造成加水量不足,有部分产品还在水里。
解决方法,规定脱出溶剂数量。
2:小试玻璃瓶温度计是可以升降的,即使够不着也可以看得到。
但是反应釜就不同了,那个是定下来的。
所以你要对你的设备心中有数。
比如1000L的反应釜,最低多少物料锚能搅得到,多少物料能打到温度计套管。
物料粘度怎么样,量大以后用不用加大电机功率等。
实例:有一个产品,结晶以后回收母液时候没有注意到溶剂脱出以后物料的量,里面液相温度显示不出,一直开汽加热,爆炸,所幸没有伤到人。
解决方法:用热水加热。
浓度低的产品用小釜多次吸入脱溶。
3:小试的时候物料少,后处理时间很短。
但中试工业化就不同了,这个处理时间要延长很多,必须考虑。
中试放大经验总结
中试培训工艺过程的概念: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。
其它过程则成为辅助过程。
一,中试的重要性当药品研发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必小型实验规模放大50~100倍的中试放大,以便进一步研究在一定规模装置中各步反应条件的变化规律,并解决实验室阶段未能解决或尚未发现的问题。
简单地说,中试就是小型生产模拟试验,是小试到工业化生产必不可少的环节。
中试试是根据小试实验研究工业化可行的方案,它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,为工业化生产提供设计依据。
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。
一般来说,中试放大试是快速,高水平到工业化生产的重要过渡阶段,其水平代表工业化的水平。
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。
中试放大的研究内容
中试放大的研究内容
1. 中试放大过程中的工艺优化呀,这就像是给一辆赛车调试到最佳状态!比如说在制药中,咱得把每一步反应的条件都搞得妥妥当当的,才能制出高质量的药呀!你想想,如果工艺没优化好,那能行吗?
2. 设备选型也超重要的好不好!这简直就是给一场演出选对最合适的道具。
就像化工厂要选能承受大压力的反应釜,不然咋能顺利进行生产呢?难道不是吗?
3. 质量控制在中试放大中可是关键得很呐!就好像守护城堡的卫士一样。
要是产品质量不过关,那不就白费力气啦!这可不是闹着玩的呀!
4. 人员培训也不能忽视呀!这就好比给士兵训练,要让他们熟练掌握各种技能呢。
若操作人员都不专业,那怎么能做好中试放大呢,对吧?
5. 物料管理也得重视起来呀!这不就跟管理家里的物品一样,得清楚明白。
要是物料混乱,那可就麻烦大了呀!是不是很重要?
6. 安全问题更是重中之重啊!这就如同头顶上的一把保护伞。
中试放大过程中如果不注意安全,那后果简直不堪设想啊!能不重视吗?
7. 成本控制也要紧紧抓牢!就像我们过日子要算计着花钱一样。
如果不控制好成本,那最后可能挣不到钱啦!这多现实的问题呀!
我的观点结论:中试放大的这些研究内容都非常关键,每一项都不能马虎,只有把这些都做好了,中试放大才能顺利成功。
小试,中试到放大生产的常见问题及解决
小试,中试到放大生产的常见问题及解决把处方筛选和工艺参数筛选工作做充足,在生产出现问题时能够准确的判断解决问题的方向。
(例如关键辅料的加入量从少到多对制剂的影响;关键工艺参数(温度,时间等)的可行性范围,超出范围下限会怎样影响制剂,超出上限会怎样影响制剂等。
)充分了解和掌握原辅料的性质,熟悉小试和生产的设备(小试和生产设备原理最好一致)。
1.原料药待收集2.中药提取待收集3. 片剂片剂的制备方法主要有湿法制粒压片法、干法制粒压片法、粉末直接压片法这三种,最常用的是湿法制颗粒压片法。
主要工艺步骤有粉碎、混合制粒、干燥、整粒、混合、压片和包衣。
粉碎:一般不会出现问题粘合剂:粘合剂溶液的加入量,从小试到放大,比例是更大还是更小?例如,小试粘合剂溶液用量是粉末量的10%,放大10倍后,一般是12%,还是8%?因为制粒系统或参数不一致,所以达到相应润湿度,需要溶液不一样,一般放大后需量略小。
如果是粉末添加,建议10%不要改变,根据制粒情况适量变动润湿剂的用量。
否则处方变动,对后续影响较大。
混合制粒:这是比较关键的步骤,也经常出现问题,首先要测试能够混合均匀的时间,混合不均匀,含量会不合格;其次,粘合剂润湿剂的加入量,和小试不是单纯的加倍关系,要摸索,加少了可能会造成细粉多,不成粒,流动性不好,加多了制备的颗粒太硬影响压片,或者物料结块影响收率;机器的搅拌和剪切速度以及时间要摸索,小试中得不到这些参数,这些参数也影响所制备颗粒的质量。
对于制粒完过筛,我遇到过特别腻筛的,因为物料本身原因。
粘合剂是水,比例是物料重的45%(经比例摸索得出较好的),制粒后过筛在中试放大特别堵(正常的24目),解决方式为,先过10目筛把物料颗粒整碎一点,烘干(水分3%以下)后再用24目整粒,效果良好。
目前做的缓控释制剂,由于本身API有液体,加入乙基纤维素后比较黏,用做粘合剂。
小试处方以筛完,放大中试怕粘合剂损失过多,还未找到稳妥的办法。
制剂中试放大和技术转移的流程及要点解析
制剂中试放大和技术转移的流程及要点解析以制剂中试放大和技术转移的流程及要点解析制剂中试放大和技术转移是新药研发过程中非常重要的环节,它涉及到从实验室研究到工业化生产的转化,对于新药的成功上市起着关键作用。
本文将对制剂中试放大和技术转移的流程和要点进行解析。
一、制剂中试放大的流程及要点解析制剂中试放大是在实验室研发阶段成功的基础上,将实验室制剂放大至工业化生产所需规模的过程。
其流程主要包括以下几个步骤:1. 原料准备:根据实验室制剂的配方和工艺要求,准备好所需的原料和辅料,并进行质量检验,确保其符合规定的标准。
2. 设备调试:将实验室所使用的设备进行调试,确保其正常运行,并进行必要的改造和升级,以适应大规模生产的需要。
3. 工艺优化:根据放大规模的不同,对实验室制剂的配方和工艺进行优化,以提高制剂的稳定性、纯度和产出率。
4. 中试生产:按照优化后的配方和工艺要求,进行制剂的中试生产。
在生产过程中,要注意严格控制各个工艺参数,确保产品质量的稳定和一致性。
5. 产品评价:对中试生产的产品进行全面的评价,包括物理性质、化学性质、生物性质等方面的测试和分析,以确保产品符合规定的质量要求。
6. 技术总结:对中试生产的工艺过程进行总结和归纳,分析其中的问题和不足,并提出改进措施,为后续的技术转移做好准备。
制剂中试放大的要点主要包括以下几个方面:1. 严格控制质量:在制剂中试放大过程中,要严格控制原料的质量,确保其符合规定的标准。
同时,要加强对中试生产过程中各个环节的质量控制,确保产品的稳定性和一致性。
2. 工艺优化:通过对实验室制剂的工艺进行优化,可以提高产品的稳定性、纯度和产出率,减少生产成本,提高经济效益。
3. 设备升级:根据放大规模的不同,对实验室使用的设备进行必要的改造和升级,以适应大规模生产的需要。
4. 产品评价:对中试生产的产品进行全面的评价,包括物理性质、化学性质、生物性质等方面的测试和分析,以确保产品的质量符合规定要求。
中试放大要考虑的实际问题及经验总结建议
中试放大要考虑的实际问题及经验总结建议一、实验室研发到工厂放大要考虑的实际问题1、明确放大目标和安全因素准备工艺放大的第一步是要有明确的目标,知道所需产品的质量和数量以及哪个更重要,该工艺是否满足放大的要求。
为了确保实验室研发和放大的安全性,必须全面评估该工艺过程中化学反应的危险性,并不是所有的反应都需要进行彻底的分析。
例如:脂类的水解反应,在比较的碱性溶液中是不会发生危险,按照测试可以对反应放热多少热以及放大是否会产生危险做出评估。
而还原反应是放热反应,实验室小试没有明显的放热反应,而在放大反应的时候,往往是剧烈的放热反应,若控制不好温度,反应过程中放出的热量会使溶剂剧烈沸腾,甚至由于反应放出的热量不能够及时的传递出去而导致爆炸的危险。
另外,操作工人的安全也是要考虑的一个重要因素,尤其要考虑投料和分离最终产品时操作人员的安全。
比如工业上提取植物碱(例如金雀花碱)用到的醇类往往使用乙醇而不是用甲醇,是因为甲醇对人体的伤害要远远大于乙醇。
2、确定关键工艺步骤在编写工艺规程前,应该与参与工艺研发的研发人员一起讨论。
工艺规程应该考虑工艺过程中的每一个方面。
如果加料的速度很重要,那如何控制加料速度;试剂应该加载反应液的上方还是下方;试剂加到低温的反应中是否会凝固成固体;反应温度、水分应控制在什么范围;反应终点怎么控制,是观察反应现象;TLC监控还是开发终控的HPLC方法;是否可以重结晶对中间体进行严格的控制,建立较为严格合理的质量标准;是否需要分离和干燥最终产品的专用设备等问题都要考虑到并讨论。
3、限定设备的使用范围工厂里大部分用于放大的设备都是多用途的,很少选用专用设备。
事实上,工厂里用于放大的设备都限定了使用范围。
例如,我们在做某个项目中有一步要无水无氧低温操作,而且使用到了正丁基锂,所以我们选用的设备首先要耐低温并耐强碱的腐蚀,所以要用到专用的反应设备,注意:要确保转移正丁基锂溶液的管子,密封塞、探测器能够满足生产的需要;再比如氢化反应往往要用到高压氢化反应釜,强酸体系不能用金属材质的反应釜作反应,否则容易腐蚀。
中试放大经验总结
中试培训工艺过程的概念: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。
其它过程则成为辅助过程。
一,中试的重要性当药品研发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必小型实验规模放大50~100倍的中试放大,以便进一步研究在一定规模装置中各步反应条件的变化规律,并解决实验室阶段未能解决或尚未发现的问题。
简单地说,中试就是小型生产模拟试验,是小试到工业化生产必不可少的环节。
中试试是根据小试实验研究工业化可行的方案,它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,为工业化生产提供设计依据。
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。
一般来说,中试放大试是快速,高水平到工业化生产的重要过渡阶段,其水平代表工业化的水平。
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。
有机合成工艺小试到中试放大之关键知识分享
有机合成工艺小试到中试放大之关键有机合成工艺小试到中试放大之关键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(包括物料配比、温度、反应时间、搅拌方式、后处理方法及精制方法等)通称为工艺条件。
一、研发到生产的三个阶段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,并根据变更情况以绝对是否验证注:批量的讨论:中试批量应不小于大生产批量的十分之一二、小试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。
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。
4、安全生产和环境卫生:安全对工业生产至关重要,应通过小试研究尽量去掉有毒物质和有害气体参加的合成反应;避免采用易燃、易爆的危险操作,实属必要,一时又不能解决,应找出相应的防护措施。
发酵罐 中试放大的几点建议
中试放大的几点建议因为本人从事这方面工作,所以也经常关注这方面的信息,偶尔发现有为仁兄慷慨把自己的经验拿了出来,感觉很好,拿来与大家分享。
希望大家喜欢我工作已经六年了,一直做研发工作,从实验室直接做到车间的那种。
虽然感觉过得很快,但是六年还是一个很长的时间,至少当你真正沉下去做项目的时候,六年可以让你学到很多,我就把这六年在中试过程遇到的小麻烦总结一下,希望新人你吸取一下教训,更希望老手不要笑话我。
一个工艺在实验室小试成功了,这个只能代表他的工艺路线是通的,不代表他中试、工业化也能顺利,甚至中试工业化完全做不出来,小试和中试有很大的距离。
1:小试我们一般都是三口瓶、四口瓶,这个都是玻璃的,有什么现象清清楚楚,投料量也少,容易控制。
但是生产就不行了,用的是搪玻璃、不锈钢反应釜,他是不透明的,看不到里面的东西。
怎么办?就要在做小试、中试的时候多观察物料的变化情况,以便在工业化的时候做到什么步骤里面的情况能够心中有数,尽量的多增加计量点。
实例:有一个产品(不好意思,出于技术保密,所有物料产品不说名称,见笑),原药用到一个和水互溶的溶剂,合成结束后,脱去部分溶剂,加水析出。
中试时怕溶剂脱干以后出安全事故,溶剂接受罐又没有计量装置,开始3批收率都偏低。
查找原因是溶剂脱出太少,造成加水量不足,有部分产品还在水里。
解决方法,规定脱出溶剂数量。
2:小试玻璃瓶温度计是可以升降的,即使够不着也可以看得到。
但是反应釜就不同了,那个是定下来的。
所以你要对你的设备心中有数。
比如1000L的反应釜,最低多少物料锚能搅得到,多少物料能打到温度计套管。
物料粘度怎么样,量大以后用不用加大电机功率等。
实例:有一个产品,结晶以后回收母液时候没有注意到溶剂脱出以后物料的量,里面液相温度显示不出,一直开汽加热,爆炸,所幸没有伤到人。
解决方法:用热水加热。
浓度低的产品用小釜多次吸入脱溶。
3:小试的时候物料少,后处理时间很短。
但中试工业化就不同了,这个处理时间要延长很多,必须考虑。
中试放大的研究方法
中试放大的研究方法1. 前言随着科技的进步和社会的发展,中试放大已成为了新产品研发和工业化生产的重要环节。
中试放大的目的是验证实验室研究的可行性,为工业化生产提供技术支持。
然而,中试放大的研究方法并未得到足够的重视,导致许多研究项目的中试放大效果不佳。
因此,本文将介绍几种常用的中试放大研究方法,希望能对相关研究人员有所启示。
2. 中试放大研究方法2.1. 相关数据的收集和分析中试放大过程中需要收集和分析大量的数据,以便优化产出,提高效率和节约成本。
在中试放大的初期,需要在实验室进行大量的试验,分析实验室的数据,确定实验室的操作参数,并预估实验放大后可能出现的问题。
在实验室进行试验时需要充分考虑实验室的实际条件,并保证实验结果的可重复性。
在中试规模上进行试验时,需要尽量模拟工业化生产的操作流程,以充分验证实验室规模下的结果。
在中试放大的每一个阶段,都需要对收集的数据进行分析,及时发现问题,确保实验结果的正确性和可靠性。
2.2. 明确中试放大的目标和计划中试放大的目标和计划是每个研究项目的核心。
在研究之初,需要明确中试放大的目标和计划,以便确定实验室规模的选择和中试放大的方向。
在制定中试放大计划时,需要考虑各项实际条件,包括时间、资源、预算、设备、人员等。
在中试放大的过程中,需要按照计划不断调整和优化,确保实验进度的顺利进行,同时尽量保证实验过程的科学性和可控性。
2.3. 设计合理的实验方案实验方案的设计是中试放大的关键环节之一。
在实验方案的设计时,需要考虑实验过程的可行性和可靠性,避免实验结果的误差和偏差。
在实验方案的设计中,需要合理地选择实验变量,确定实验条件,制定实验流程和操作标准。
在实验方案的实施过程中,需要充分考虑实验的可重复性和稳定性,避免不必要的错误和变化。
2.4. 充分利用模拟仿真技术模拟仿真技术在中试放大的研究中有着重要作用。
在中试放大的初期,可以利用模拟仿真技术预估实验参数和可能出现的问题。
中试放大常见问题及解决办法
反应过程中常见问题
在车间,技术员通常是判断原料是否反应完全 ,因此他们点板取样量较大,可能会出现原料 会出现残留。所以在判断终点需要我们自己确 认。 c.对于非均相反应,取样要均匀,如有固-液,最 好用溶剂溶清后再点板,不然很容易出现点板 原料反应完全,而实际未反应完全的情况。 d.某些特殊的反应需要通过高效液相、pH值等来 判断终点,需要质量部来配合的,应提前通知
8号釜 热风循环烘箱 真空干燥箱 制冷机
总结经验
中试设计是中试是否成功的先决条件,非常重 要,要考虑到操作步骤的每一步,在没生产之 前要把所有的详细小试过程要考虑到,生产时 ,要跟踪,以便能找到问题原因,再一个就是 要多和技术人员交流,毕竟他们的生产经验要 比你丰富,你遇到觉得难以解决的问题,可能 因为他们的一句话给你解决。
2号釜
3号釜
4号釜
300L 不锈钢反应釜,推进式搅拌,转速88,最小搅拌体积24,釜上配 普通真空及氮气,夹套通蒸汽、冷却水及冷冻液,不锈钢冷凝器及 250L不锈钢接收罐,手孔及普通球阀底阀,底部可安装数显温度计。
100L搪瓷反应釜,锚式搅拌,转速65,最小搅拌体积8,釜上配耐酸真 空及氮气,夹套通蒸汽、冷却水及冷冻液,玻璃冷凝器及100LPP接收 罐,手孔及耐酸放料球阀
反应过程中常见问题
C.在小试过程中,某些非均相反应用磁 力搅拌,而在中试中常用T形搅拌,存 在搅拌速度和搅拌形式的差异,引起反 应的异常现象,导致反应的失败。
反应过程中常见问题
比如碳酸钾在小试时采用磁力搅拌,能 有效让固体和液体分布均匀,增大接触 面积,而在放大后,采用T型搅拌,碳 酸钾沉积于底部,不能与反应液充分接 触,导致反应失败。 因此在小试过程中尽量采用机械搅拌进 行一次或几次实验,查看反应能否顺利 进行。
中试放大经验总结
中试培训工艺过程的概念: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。
其它过程则成为辅助过程。
一,中试的重要性当药品研发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必小型实验规模放大50~100倍的中试放大,以便进一步研究在一定规模装置中各步反应条件的变化规律,并解决实验室阶段未能解决或尚未发现的问题。
简单地说,中试就是小型生产模拟试验,是小试到工业化生产必不可少的环节。
中试试是根据小试实验研究工业化可行的方案,它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,为工业化生产提供设计依据。
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。
一般来说,中试放大试是快速,高水平到工业化生产的重要过渡阶段,其水平代表工业化的水平。
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。
实验放大
小试和中试的区别在哪里?小试是这样子滴,两个人拿着容量瓶、烧杯之类的摇啊摇啊,最后出来几十克成。
中试是这样子滴,两个人往反应釜里加点这个加点那个,最后出来几十公斤成品老白没有熬到大生产就壮烈了,只能找张形似的图。
中试出来的成品大概能换点小钱花了。
老白还是那个老白,甲胺还是那个甲胺,工艺还是那个工艺。
…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。
01实验进行中试至少要具备的条件: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。
02中试放大的方法有:1、经验放大: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: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:是应用计算机技术的放大,它是今后发展的方向。
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。
03中试放大阶段的任务:03中试放大阶段的任务:主要有以下十点,实践中可以根据不同情况,分清主次,有计划有组织地进行。
1、工艺路线和单元反应操作方法的最终确定。
特别当原来选定的路线和单元反应方法在中试放大阶段暴露出难以解决的重大问题时,应重新选择其他路线,再按新路线进行中试放大。
药物合成中试放大中的注意事项
药物合成中试放大中的注意事项1.1简介在工艺放大过程中遇到的很多“意外”,都是可以预测的,如果小试时能多注意一些细节,做一些简单的实验,收集一些数据,对以后的工艺放大会有很大帮助。
试验采用的玻璃烧瓶,一般不会有腐蚀问题(玻璃不耐氢氟酸和可能分解产生氟的化合物、热的浓碱)。
但生产中物料和材质的相容性是必须考虑的,这也是GMP对设备选型的要求。
如果小试时能考虑做一下材质的腐蚀试验(在反应体系中加入不锈钢或其它材质试片)就会节省以后设备选型时的时间。
简单测量一下滤饼的堆密度,有利于今后生产中对于产品滤饼体积的估算和设备选型,过滤的速度和过滤面积、滤饼的厚度都有一定关系。
1.2 典型的放大问题工艺放大中最常见的问题是反应选择性改变,这会影响到产品的产率和纯度,这主要是小试的混合效果和生产不一致。
如果在小试已经评估过转速的影响,在出现问题时,就会快速找到原因,中试车间的反应釜都配有变频调速,可以进行适当的调整以确定合适的转速。
在放大中出现新的晶型也是常见的。
放大中,产品的分离也会出现问题,生产中对于滤饼的洗涤效果达不到小试的水平,杂质不能完全洗去。
带搅拌的过滤洗涤干燥三合一设备,在某些工艺条件下可以代替离心机,使用三合一设备可以过滤后直接加入溶剂洗涤和打浆,洗涤效果要比离心机好。
产生放大问题的另一原因是生产操作时间的影响,小试有必要进行时间延长对产品影响的实验。
在实际生产中,由于蒸馏时间的延长,导致产物分解,发生副反应的情况出现多次。
放大问题产生的原因,对于反应机理不理解,结晶和混合是最常见的三种原因。
在下文中我们可以看到虽然有很多问题是和混合和传热有关,但根本在于对于化学的理解,除了主反应,还会有什么副反应发生?什么条件下会促进副反应的发生?放大中什么会改变?这些改变对反应选择性会有什么影响?在生产实际中,目前反应釜的传热条件基本无法改变(可以通过控制加热、冷却介质和釜内体系的温差,加热/冷却的速度来减少局部过冷/热),混合可以通过转速和桨型的选择加以改善。
中试工艺放大汇总
加热方式不同
在车间难以重复实验室的收率,颜色发黑 原因:车间使用蒸汽升温,温度极易超过最高限度 实验室应提前实验对温度的稳定性
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离心机
材质:不锈钢,不耐酸,但安全性较高,不易积累静电 衬塑:耐酸、耐碱、但易积累静电
应考虑离心机安全性,离心淋洗不可翻料。
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中试放大实例
AZL03底阀残留物料导致原料残留超标
批号
AZL03-120001
中控限度(AZL02残留 ≤0.3%)
0.27%
中间体标准 (AZL02≤0.3%)
0.42%
解决方法:投料后真空反抽底阀,保证底阀不能残留原料
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搅拌效果与实验室不同,导致原料反应不完
OLM01N-烷基化反应,反应时间延长由小 试4h小时反应结束延长至48小时反应结束, RRT为1.45左右杂质增大到11.4% 处理措施:加入其他溶剂将氢氧化钠溶解后 投料 小试时应使用机械搅拌,将搅拌调高,降低 搅拌转速模拟车间情况。
二、中试放大技术总结
中试放大的目的:
在放大模型的生产设备上能生产出预定质量标准要求的产品
困难-放大效应: 1、温度梯度、浓度梯度不同 2、换热比表面积与反应周期不同 3、死区与设备清洁不同 4、温度指示的偏差不同
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反应釜
反应釜材质: 搪玻璃:不耐HF酸、 强碱,易掉瓷 不锈钢:不耐酸 钛:
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防止溶剂交叉污染
存在问题: 1、使用氨水萃取,单批使用量为280kg, 污水 2、二氯甲烷中乙酸乙酯残留累积
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生物产品中试放大的内容与方法
生物产品中试放大的内容与方法
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,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,并解决实验室阶段未能解决或尚未发现的问题。
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。
中试放大是药品研发到生产的必由之路,也是降低产业化实施风险的有效措施。
文献报道的药物的合成工艺多为实验室工艺,为科研人员的进行科学研究所采用的工艺。
在药物的研发初期申报单位所采用的合成工艺多在文献工艺的基础上进行研究,但该工艺在产业化生产时仍需进行很多改进。
中试放大是联结二者的桥梁,可为产业化生产积累必要的经验和试验数据,具有重要意义。
确定工艺路线后,每步化学合成反应或生物合成反应不会因小试、中试放大和大型生产条件不同而有明显变化,但各步最佳工艺条件,则随试验规模和设备等外部条件的不同而有可能需要调整。
中试放大实验案例
中试放大实验案例一、项目背景。
咱都知道阿司匹林这玩意儿,那可是大名鼎鼎的常用药。
有个小研发团队在实验室里捣鼓出了一种新的合成阿司匹林的方法,小试的时候效果那是相当不错。
这不,就想着把这个成果放大,进行中试放大实验,要是成功了,那可就能大规模生产,造福更多的人(也可能会赚不少钱啦,嘿嘿)。
二、小试情况。
1. 原料准备。
在小试的时候,原料都是用那种超级精准的小天平称的,就跟给珠宝称重似的,精确到小数点后好几位。
比如说水杨酸和乙酸酐这两种主要原料,每次就称个几克,放在那些小巧玲珑的反应瓶里。
2. 反应条件。
反应温度控制得那叫一个严格,用那种很高级的小加热套,温度波动就零点几度。
搅拌速度呢,也是用那种精致的小搅拌器,转速可以精确调节。
整个反应过程就像在精心呵护一个小婴儿一样,实验人员就守在旁边,眼睛都不敢眨一下,生怕出点啥岔子。
最后得到的产品,纯度可高了,产率也还不错,大家都挺高兴,觉得这个新方法有戏。
三、中试放大准备。
1. 设备选型。
到了中试放大,可就不能用那些小玩具似的实验室设备了。
反应釜得选个大个儿的,就像从玩具车升级到了大卡车。
他们找了一个容量有几百升的不锈钢反应釜,这个反应釜的搅拌桨也很有讲究,得能让这么大体积的原料充分混合。
加热系统也不能含糊,得能均匀地给这么多原料加热,不像小试的时候,小加热套就能搞定。
2. 原料采购。
原料的量一下子就从几克变成了几十千克,这可不能随便找个小供应商了。
得找那些靠谱的大厂,而且在采购的时候还得各种检测原料的质量,就怕有啥杂质混进去。
毕竟这几十千克要是出了问题,那可不像小试的时候,损失几克原料那么简单,那可就是大把大把的银子打水漂啊。
3. 人员培训。
中试放大实验可不像小试,一个人就能玩转。
得有个小团队来操作,这些人得熟悉新设备的操作流程,还有安全注意事项。
就像组建一个小军队,每个人都得知道自己的任务。
他们进行了好几天的培训,从设备的开机、关机,到如何应对突发情况,都得烂熟于心。
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2、操作条件已经确定,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:
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。
中试放大阶段的任务
主要有以下十点,实践中可以根据不同情况,分清主次,有计划有组织地进行。
1、工艺路线和单元反应操作方法的最终确定。特别当原来选定的路线和单元反应方法在中试放大阶段暴露出难以解决的重大问题时,应重新选择其他路线,再按新路线进行中试放大。
2、设备材质和型号的选择。对于接触腐蚀性物料的设备材质的选择问题尤应注意。
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。
8、原材料中间体质量标准的制订。小试中质量标准有欠完善的要根据中试实验进行修订和完善。
9、消耗定额,原材料成本,操作工时与生产周期等的确定。在中试研究总结报告的基础上,可以进行基建设计,制订型号设备的选购计划。进行非定型设备的设计制造,按照施工图进行生产车间的厂房建筑和设备安装。在全部生产设备和辅助设备安装完毕。如试产合格和短期试产 稳定即可制订工艺规程,交付生产。
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。
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,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:
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。
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。
3、搅拌器型式和搅拌速度的考察。反应很多是非均相的,且反应热效应较大。在小试时由于物料体积小,搅拌效果好,传热传质问题不明显,但在中试放大时必须根据物料性质和反应特点,注意搅拌型式和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用的搅拌速度。
4、反应条件的进一步研究。试验室阶段获得的最佳反应条件不一定完全符合中试放大的要求,为此,应就其中主要的影响因素,如加料速度,搅拌效果,反应器的传热面积与传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。