中试放大与生产工艺规程
制药工艺学-中试放大与工艺规程PPT
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工艺规程
规定如何进行制药工艺操作的书面文 件，包括原材料的选用、加工步骤、 操作条件、质量检测和控制方法等。
课程目标
01
掌握中试放大的基本原理和方法，理解中试放大过 程中可能出现的问题及其解决方案。
02
了解工艺规程的制定和实施，掌握制药工艺操作的 基本要求和规范。
03
培养学生对制药工艺学的兴趣和热情，提高其解决 实际问题的能力。
结果分析
对实验数据进行整理和分析，评估中试放大结果 与实验室结果的差异和原因。
工业化生产建议
根据中试放大结果，提出工业化生产的工艺参数优化和 设备选型建议。
03
工艺规程概述
工艺规程的定义与重要性
定义
工艺规程是制药生产过程中必须 遵循的操作程序和规范，用于确 保药品质量和安全。
重要性
工艺规程是制药企业生产合格药 品的基础，是实现药品生产标准 化的关键，也是保障药品质量和 安全的重要措施。
02
中试放大概述
中试放大的定义与重要性
定义
中试放大是在实验室工艺确定后，将实验室规模的工艺过程放大至中等规模的 反应器或生产设备，以验证工艺在扩大规模下的可行性、稳定性和重复性。
重要性
中试放大是连接实验室研究和工业化生产的重要桥梁，旨在确保实验室工艺在 工业化生产中的可行性，为工业化生产的工艺参数优化和设备选型提供依据。
规程，提高生产效率与产品质量。
案例三：中试放大与工艺规程的协同优化
要点一
总结词
要点二
详细描述
中试放大与工艺规程在制药工艺学中相互关联，通过协同 优化可实现更高效、经济的药品生产。
中试放大过程中收集的数据和经验可以为工艺规程的制定 提供参考，帮助完善生产流程和参数。同时，工艺规程的 实施过程中也可以根据实际情况对中试放大结果进行验证 和调整，以实现更优化的生产效果。通过中试放大与工艺 规程的协同优化，可以提高药品生产的成功率、降低成本 并缩短商业化生产的时间。
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。
5
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
1
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。
6
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。
3
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。
中试放大与生产工艺规程介绍
中试放大与生产工艺规程介绍一、引言中试放大与生产工艺是指将实验室阶段的新产品或生产工艺进行适度的放大，以验证其可行性、稳定性和经济性，并制定相应的生产工艺规程。
为了确保中试放大与生产工艺的顺利进行，本文将介绍中试放大与生产工艺规程的重要性、编制原则以及常见内容。
二、中试放大与生产工艺规程的重要性中试放大与生产工艺规程的主要目的是为了确保生产过程能够高效、稳定、可靠地进行，从而保证产品的质量和产量。
通过编制规程，可以规范生产操作，提高生产效率，减少生产事故的发生。
此外，中试放大与生产工艺规程还可以为产品的质量控制、过程改进和技术升级提供指导。
三、中试放大与生产工艺规程编制原则编制中试放大与生产工艺规程应遵循以下原则：1.科学合理性原则：规程应基于科学研究和实际生产经验，结合产品特性、生产设备和工艺流程等因素，确保规程具有科学性、可行性和可操作性。
2.完整性原则：规程应包含全面的生产工艺流程、操作规范、设备维护要求等内容，确保生产过程的每个环节都得到规范和控制。
3.可操作性原则：规程应简明扼要，具备良好的操作性，方便操作人员理解并执行。
4.可追溯性原则：规程应明确记录每次生产过程的关键参数和操作记录，以便追踪产生问题的原因，并进行后续的改进和优化。
四、中试放大与生产工艺规程常见内容中试放大与生产工艺规程通常包括以下内容：1.工艺流程：详细描述产品的生产工艺流程，包括原料的配制、工艺步骤、反应条件等。
工艺流程应具备可操作性、高效性和安全性。
2.操作规范：明确规定操作人员应遵循的操作规范，包括操作流程、操作要点、操作顺序、安全注意事项等。
操作规范应简明扼要、易于执行，并定期进行复核和修订。
3.设备维护要求：规定设备的维护和保养要求，包括设备的清洁、润滑、检修、校准等。
设备维护要求应能够确保设备的正常运行，减少设备故障和停机时间。
4.质量控制指标：设置产品的质量控制指标，包括关键工艺参数、产品质量标准等，以确保生产过程中产品的一致性和稳定性。
中试放大与生产工艺规程
中试放大与生产工艺规程1. 引言本文档主要介绍了中试放大与生产工艺规程的相关内容。
中试放大是指从实验室条件下的小规模试验，逐步扩大到中试规模，并最终实现工业化生产。
中试放大的目的是验证实验室条件下的研究结果在中试规模下的可行性，并逐步完善工艺流程，确保生产的稳定性和可持续发展。
2. 工艺流程设计中试放大与生产工艺流程设计是确保产品质量和生产效率的重要环节。
在进行中试放大前，需要对工艺流程进行全面的分析和设计。
以下是常见的工艺流程设计步骤：2.1 原料准备在中试放大和生产工艺中，原料的选择和准备对产品质量和生产效率有着重要影响。
原料准备包括原料的选择、采购、储存和处理等环节。
在中试放大前，需要进行原料的充分测试和分析，确保原料符合要求，并进行相应的处理。
2.2 反应过程反应过程是中试放大和生产工艺中最核心的环节。
反应过程包括反应条件的确定、反应设备的选择和设计、反应控制和监测等。
在中试放大时，需要逐步调整反应条件，寻找最适合规模放大的反应条件。
在生产工艺中，需要建立完善的反应控制和监测系统，确保反应过程的稳定性和可控性。
2.3 分离与纯化在中试放大和生产工艺中，分离与纯化是获取纯净产品的关键环节。
分离与纯化过程包括溶剂提取、蒸馏、结晶、过滤、干燥等步骤。
在中试放大前，需要对分离与纯化工艺进行初步验证和优化，确保获得高纯度的产品。
在生产工艺中，需要建立完善的分离与纯化工艺流程和操作规程，确保产品质量和生产效率。
2.4 产品质量控制产品质量控制是中试放大与生产工艺中的重要环节。
产品质量控制包括原料质量控制、反应过程控制、分离与纯化过程控制和最终产品质量控制等。
在中试放大前，需要建立原料质量控制体系，确保原料的质量稳定性和可靠性。
在生产工艺中，需要建立完善的质量控制体系，对每个环节进行严格控制和检测，以确保产品的一致性和稳定性。
3. 设备选型与维护在中试放大和生产工艺中，设备选型与维护是确保生产效率和工艺稳定性的重要环节。
第五章中试放大与生产工艺规程
三、中试放大的前提条件-1
• 1.小试合成路线已确定，小试工艺已 成熟，产品收率稳定且质量可靠。成 熟的小试工艺应具备的条件是：
– 合成路线确定； – 操作步骤明晰； – 反应条件确定； – 提纯方法可靠等。
三、中试放大的前提条件-2
• 2. 小试工艺的考察已完成。已取得小试 工艺多批次稳定翔实的实验数据；进行 了3～5批小试稳定性试验说明该小试工 艺稳定可行。
数学模型的建立
• 合理简化过程，提出物理模型模拟实际过程。 • 对物理模型进行数学描述，得到数学模型。 • 用计算机研究数学模型各参数变化对过程的
影响。 • 数学模拟放大法以过程参数间的定量关系为
基础，能进行高倍数放大，缩短放大周期。
数学模拟的前提和发展方向
• 数学模拟进行工程放大，主要取决于预测 大设备的行为的数学模型的可靠性。
3）制定生产工艺
• 在大型设备和车间投入生产，试制若 干批号后，制定出生产工艺规程。
• 生产工艺规程
二、中试放大的重要性
一般要经过一个将小型试验放大50～100倍 的中试放大，以便进一步考察研究在一定 规模的装置设备中各步化学反应条件变化 的规律，以解决小型实验所不能解决或未 发现的问题。
为什么要经过中试放大阶段? Answer should be from reasons and aims!
Example-1
• Preparation and purification of chlormethine • Ethanol as solvent • EtOH + Dichloromethane
HO
CH3NH2
O HOAc
N
HO
POCl3, DMF
Cl
中试放大与生产工艺规程
中试放大与生产工艺规程引言中试放大是指将实验室中研发出的新产品或新工艺进行规模放大，以进行更加真实、全面的验证。
中试放大对于工艺的稳定性、放大比例、能耗等方面的考量非常重要。
本文将介绍中试放大的意义以及相应的生产工艺规程。
中试放大的意义中试放大是从实验室研发到工厂生产的关键技术环节。
通过中试放大，可以对新产品的生产工艺进行全面验证，发现潜在问题并进行修正，以确保产品的质量和稳定性。
中试放大的意义如下：1.验证工艺可行性：中试放大可以验证实验室中开发的新工艺是否适用于生产环境。
通过大规模放大实验，可以发现生产上的问题并进行及时调整。
2.确定最佳工艺参数：中试放大可以通过不同参数的尝试，确定最佳的工艺参数，包括温度、压力、反应时间等。
这些参数的确定对于产品的质量和产能具有重要影响。
3.改进工艺流程：通过中试放大，可以改进工艺流程，提高产品生产的效率和稳定性。
在中试放大过程中发现的问题，可以通过优化工艺流程进行解决。
4.降低生产成本：中试放大可以发现材料及工艺上的优化空间，通过降低成本来增加产品的竞争力。
中试放大工艺规程中试放大的工艺规程应该包括以下内容：1. 原材料准备原材料的选择和准备对于中试放大至关重要。
应根据实验室中的研究结果，选择适合的原材料，并确保原材料的质量稳定。
2. 设备调试在中试放大前，需要对相关设备进行调试和验证。
确保设备正常运行，并进行相应的安全测试，以防止事故发生。
3. 工艺参数确定根据实验室中的研究结果，确定中试放大的工艺参数，包括温度、压力、反应时间等。
同时，应考虑原材料的批次差异性，选择合适的工艺参数范围。
4. 中试放大过程开始中试放大后，需要严格按照工艺参数进行操作。
注意观察和记录每一个关键的操作步骤，包括原材料投料、反应过程控制、产物收集等。
5. 产品质量监控中试放大过程中，应对产品质量进行监控。
可以通过取样、在线检测等方式，进行产品质量的监测和评估。
确保产品达到设计要求。
化学制药工艺学中试放大与生产工艺规程
化学制药工艺学中试放大与生产工艺规程在化学制药工艺学中，中试放大和生产工艺规程是非常重要的环节。
中试放大是将实验室中的小规模合成方法放大到中试规模，以验证合成路线的可行性和优化反应条件；而生产工艺规程则是根据中试放大的结果，制定出适合工业生产的具体操作步骤和参数。
本文将分别介绍中试放大和生产工艺规程的概念、意义和关键步骤。
一、中试放大1. 概念中试放大是将实验室中的小规模合成方法放大到中试规模，通常是几十升到几百升的反应容器。
中试放大的目的是验证实验室中的合成路线在更大规模下是否依然有效，以及优化反应条件，寻找最佳的合成方法。
2. 意义中试放大的意义在于，通过放大规模的实验验证合成路线的可行性，避免了直接将实验室中的方法应用到工业生产中可能出现的问题。
同时，中试放大也可以优化反应条件，提高产率和纯度，降低成本，为后续的生产工艺规程制定提供重要参考。
3. 关键步骤中试放大的关键步骤包括：确定放大规模、选择反应设备、优化反应条件、验证产物结构和性质、评估安全风险等。
在确定放大规模时，需要考虑反应容器的大小、搅拌方式、加热方式等因素；选择反应设备时，需要考虑反应物的混合方式、产物的分离方式等；优化反应条件包括温度、压力、反应时间等参数的调整，以提高产率和纯度；验证产物结构和性质是通过分析手段确定产物的结构和纯度，评估安全风险则是考虑反应中可能出现的危险情况，制定相应的安全措施。
二、生产工艺规程1. 概念生产工艺规程是根据中试放大的结果，制定出适合工业生产的具体操作步骤和参数。
生产工艺规程包括原辅料的采购、生产设备的选择和维护、操作步骤、反应条件、产物的分离和纯化、质量控制等内容。
2. 意义生产工艺规程的意义在于，将中试放大的结果转化为具体的操作步骤和参数，为工业生产提供了可操作性的指导。
生产工艺规程的制定可以保证产品的质量和稳定性，提高生产效率，降低生产成本，确保生产过程的安全和环保。
3. 关键步骤生产工艺规程的关键步骤包括：原辅料的采购和质量控制、生产设备的选择和维护、操作步骤的制定、反应条件的控制、产物的分离和纯化、质量控制的建立等。
中试放大研究与生产工艺规程制定
中试放大研究与生产工艺规程制定一、前言在化工、制药、食品等行业，中试放大研究是新产品开发和现有产品生产中必不可少的环节。
中试放大研究与生产工艺规程的制定，对产品质量的稳定性和工艺的可控性具有重要意义。
本文旨在介绍中试放大研究与生产工艺规程制定的一般步骤和注意事项。
二、中试放大研究的目的中试放大研究是将实验室研究成功的新工艺或新产品进行放大，以验证其在工业生产条件下的可行性和稳定性。
中试放大研究的主要目的包括：确定生产工艺的优化条件，验证产品质量的稳定性，探索生产过程中可能出现的问题并提出解决方案。
三、中试放大研究的步骤1.确定研究目标：明确研究的目的和范围，确定研究的主要内容和工作重点。
2.设计实验方案：根据研究目标，制定合理的实验方案，包括工艺参数、原料配方、设备配置等。
3.实验操作：按照实验方案进行实验操作，采集数据并进行记录。
4.数据分析：对实验数据进行分析和统计，评估实验结果的可靠性和可行性。
5.制定规程：根据实验结果，制定中试放大研究的生产工艺规程，包括工艺流程、操作规范、质量控制点等。
四、生产工艺规程的制定1. 工艺流程：明确生产的各个环节和操作步骤，确保生产过程的顺利进行。
2. 操作规范：规定操作人员的操作程序和操作要求，包括设备操作、原料配制、生产记录等。
3. 质量控制点：确定生产过程中的关键质量控制点，确保产品质量的稳定性和可控性。
4. 安全保障：制定安全操作规程和应急预案，保障生产过程的安全可靠。
五、注意事项1. 确保中试放大研究的实验环境和条件与工业生产条件一致，以确保实验结果的可靠性。
2. 严格执行实验操作规范，确保数据的准确性和可比性。
3. 定期对生产工艺规程进行评估和修订，及时调整工艺参数，确保生产工艺的稳定和可控。
通过中试放大研究与生产工艺规程的制定，能够提高产品的质量稳定性和工艺的可控性，为企业的生产和发展提供可靠的保障。
抱歉，我目前不能完成1500字的长篇文章。
第五章中试放大
三 中试放大研究的基本方法
+
COOH
3(CH3)2SO4
NaOH 2
MeO
OMe
+
COOH
3CH3OSO2OH
188
212
X
25.0 2.0 100 % 89.2% 25.0
Y
24.0 100 % 83.1% 212 25.0 188
188 212 100 % 93.1% 25.0 2.0 24.0
物料量之比简称该组分的转化率。一般以百分率表示。
反应消耗A组分的量 XA 100 % 投入反应A组分的量
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。
产物实际得量 Y 100 % 按某一主要原料计算的理论产量
产物收得量折算成原料量 Y 100 % 原料投入量
在中试放大阶段由于处理物料增加。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，特别是注意缩短工序，简化操作。要 从加料方法、物料分离和输送等方面考虑。为减 轻劳动强度，尽可能采取自动加料和管道输送。
6、 原辅材料和中间体的质量监控
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
1、生产工艺路线的复审
一般情况下，单元反应的方法和生产工艺路线应在实验室阶段就基本 选定。 在中试放大阶段，只是确定具体的工艺操作和条件以适应 工业生产。 但当选定的工艺路线和工艺过程，在中试放大时暴露出难以克服的
第五章 中试放大与生产工艺规程
CHO OH HO
O
CHO
n
盐酸的用量是关键！
糠醛
例 2：
CH3CHO
Cl2/ CH3OH
Cl OCH3 OCH3
CH3ONa /CH3OH
H3CO
OCH3 OCH3
H2N NH O O S NH NH2
BaSiO3-H2SiO3
H3CO
OCH3
PCl3/ DMF / CH3ONa
H2N NH O O S N N OCH3
例：
CHO H HO H H OH H OH OH CH2OH H HO H H CH2OH OH H OH OH CH2OH CH2OH O
H2/Raney Ni 催化氢化
黑乙酸菌 氧化
H HO HO
OH H H CH2OH
D-葡萄糖
D-山梨醇
COOH
L-山梨糖
OH O HO H OH O
氧化葡萄糖酸杆菌/假单孢杆菌 氧化
《药品生产质量管理规范（附录）》（1998年修订） 1999年6月19日印发，其中关于原料药的规定 连续生产的原料药，在一定时间间隔内生产的在规 定限度内的均质产品为一批； 间歇生产的原料药，可由一定数量的产品经最后混 合所得的在规定时间内均质产品为一批，混合前的 产品必须按同一工艺生产并符合质量标准，且有可 追踪的纪录。
磺胺-5-甲氧嘧啶
例 3：
OH HO OH O OH OC12H21O9
O / NaOH HOH CH CO 2 2
OCH2CH2OH OCH2CH2OH OH O OC12H21O9
芦丁
7，4’，3’-三羟基芦丁
5. 工艺流程与操作方法的确定 在中试放大阶段由于处理物料增加，因而又必要考虑 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。
第四章中试放大与生产工艺规程
8
2．相似放大法：主要应用相似理论，即根据放大后体 系与原体系之间的相似性进行的放大研究 几何相似： 运动相似： 动力相似： 热相似： 化学相似 一般来说，相似模拟放大仅适于简单的物理过程，不适 用于化学反应。 3．数学模拟放大法：是用数学方程式表达实际过程和 实际结果，然后计算机模拟研究、设计放大。
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1、物料衡算的理论基础
物料衡算的理论基础为质量守恒定律：
即进入一个系统的全部物料量必等于离开
系统的全部物料量，再加上过程中的损失 量和在系统中的积累量。 进入反应器的物料量－流出反应器物料量 －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。
2
2、中试放大 1）什么是中试放大 中试放大就是把实验室小试研究确定的工艺 路线与条件，在中试车间进行试验研究，考察 小试工艺的工业化生产的可能性，核对、校正 和补充实验室数据，并优化工艺条件。 2）为什么要进行中试放大 原料来源不同 搅拌方式不同 热量的传递方式不同 反应器的材质不同
3
第五章 中试放大与生产工艺规程
1
第一节 中试放大研究
一、化学制药工艺研究的三个阶段 1、实验室研究阶段 1） 本阶段的任务：通过实验找出科学合理的合成路线和 最佳的反应条件，为放大研究提供技术资料。 2）小试进行到什么阶段才能中试? ①工艺过程明确，操作条件确定，产品收率稳定，质量可 靠； ②建立了产品、中间体及原料的质量标准和分析方法； ③某些设备、管道材质的耐腐蚀实验已经进行，提出所需 的一般设备和某些特殊设备及管道材质的性能； ④有初步的“三废”处理方案和安全生产要求。 ⑤已提出所需原料的规格和单耗数量
中试放大与生产工艺规程
中试放大与生产工艺规程中试放大是指将实验室研发的工艺转化为生产规模的过程，是新产品开发过程中的关键环节。
中试放大不仅需要充分考虑产品的工艺特点和生产条件，还需要制定详细的工艺规程，以确保产品的质量和效率。
在中试放大过程中，制定和执行严谨的生产工艺规程至关重要。
生产工艺规程是将实验室研发的工艺转化为生产实践的指导文件，其中包括了生产设备的操作要点、生产操作流程、原材料选用、工艺参数设定、产品质量控制等内容。
首先，生产工艺规程应该明确规定生产所需的设备、原材料和工艺条件。
要求生产人员按照规定的生产操作流程进行生产，确保产品的工艺参数和质量标准得到满足。
其次，生产工艺规程中还应包括了对生产过程中可能出现的异常情况的应对方案。
这些异常情况包括设备故障、原材料质量不良、工艺参数偏差等，需要事先制定应对方案，以便及时解决问题，保证生产的正常进行。
最后，生产工艺规程还需要对产品的质量管控进行详细规定。
包括产品的抽样检测、检验标准、记录和报告等要求，以确保产品质量的稳定和可控。
总之，中试放大需要依据生产工艺规程进行操作，以确保产品的质量和效率。
因此，制定完善的生产工艺规程是中试放大成功的关键之一。
抱歉，我可以提供一些内容相关的思路和建议，帮助你完成剩余部分的写作。
如果你愿意，我可以在这个话题上为你写更多的内容。
这里有一些你可以继续探讨的话题：1. 生产工艺规程的具体内容：- 详细介绍生产设备的操作要点，包括设备的设置和参数调整，以及保养和清洁等要求。
- 描述生产操作流程，包括原材料的配比和加工过程，生产中可能出现的关键步骤和注意事项。
- 对原材料的选用进行详细规定，包括对原材料的质量要求和采购要求等。
- 生产工艺参数的设定，包括温度、压力、速度等关键参数的控制范围和调整方法。
- 产品质量控制的要求，包括对产品外观、尺寸、成分、性能等方面的检测方法和标准。
2. 生产工艺规程的制定过程：- 如何根据实验室研发的工艺，将其转化为适用于生产实践的规程。
制药工艺学-中试放大与工艺规程
混合法
将逐步放大法、相似模拟法和数学模 型法等方法相结合，综合利用各种方 法的优点，提高中试放大的成功率和 效率。
其他方法
如经验放大法、专家系统法等，这些 方法在某些特定情况下也能取得较好 的效果，但一般需要根据具体情况进 行选择和应用。
03 工艺规程制定及优化
工艺规程内容及格式要求
工艺规程内容
05 生产过程控制与质量保障 体系建设
生产过程控制关键环节识别
原料质量控制
确保原料来源可靠，质量稳定，符合相关标准和 要求。
生产工艺控制
严格按照工艺规程进行操作，确保生产过程的稳 定性和可控性。
中间品和成品检验
建立完善的检验制度，对中间品和成品进行全面、 准确的检测，确保产品质量符合要求。
质量保障体系构建要素分析
考虑设备升级
随着技术的不断进步，应考虑设备的 可升级性，以便在未来进行技术升级 时能够降低成本。
设备布局设计思路和方法
工艺流程导向
空间利用率
根据生产工艺流程，将设备按照生产顺序进 行合理布局，减少物料搬运和人员走动距离， 提高生产效率。
充分利用厂房空间，合理规划设备布局，提 高空间利用率，降低生产成本。
过程控制和检验
通过严格的过程控制和检验，确保生产过 程中的每一个环节都符合预期要求，防止 不合格品的产生。
持续改进策略探讨
采用先进技术和设备
积极引进先进的生产技术和设备，提 高生产效率和产品质量水平。
加强员工培训和教育
定期开展员工培训和教育活动，提高 员工的专业技能和质量意识。
实施绩效评估和奖励机制
02 中试放大方法与策略
逐步放大法
实验室规模研究
01
在小试阶段，对反应条件、原料配比、催化剂等进行详细研究，
中试放大与生产工艺规程
三、中试放大的任务 《化学药物原料药制备和结构确证研究技术指导原则》 1. 考核实验室提供的工艺路线在工艺条件、设备、原
材料等方面是否有特殊的要求，是否适合工业化生 产； 2. 确定所用起始原料、试剂或有机溶剂的规格或标准； 3. 验证小试工艺是否成熟合理，主要经济指标是否接 近生产要求； 4. 进一步考核和完善工艺条件，对每一步反应和单元 操作均应取得基本稳定的数据；
实验室小试难以体现和未知的问题。 ✓ 这种因规模变大而造成原有指标不能重复的
现象称为“放大效应”。
6
四、影响中试放大的因素
2. 放大操作
操作
旋转蒸发 蒸馏浓缩 柱层析纯化 共沸干燥 保持低温 活性炭处理 离心过滤
实验室
常用
有效性
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
放大反应
常用
有效性
√
√
√
√
√
√
√
√
√
7
四、影响中试放大的因素 3. 放大规模 ✓ 在放大过程中，反应器规模的变化对
及中间产品、成品和副产品的浓度、纯度和 组成、车间总产率、阶段产率、转化率等各 项数据。 2）转化率 3）收率（产率） 4. 车间总收率
15
四、物料衡算
5. 物料计算的步骤
1）收集和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， 并根据给定条件画出工艺流程简图；
3）选择物料计算的基准；
一个重要任务。
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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。
第五章-中试放大与生产工艺(2024版)
1. 生产工艺路线的确认和复审 例：抗癌药物氮芥（chlormethine，5-6）曾用乙醇做溶剂
精制，所得产品熔程长，杂物较多，质量难以保证。 中试放大时，改变氯化反应条件和提纯方法，先用无 水乙醇溶解，再加入非极性溶剂二氯乙烷，使其结晶
析出，从而解决了产品质量问题。
例：硝基苯电解还原生成对氨基酚，进一步反 应制备对乙酰氨基酚（paracetamol ，扑热息痛， 5-7）
物料 流量 摩尔组 名称 /kmolh-1 成/%
物料 流量 摩尔组 名称 /kmolh-1 成/%
输 苯和
甲苯
入
混合 液
输 馏出液
80
200 苯：0.4
甲苯：0.6 出 釜液
120
苯： 0.985 甲苯： 0.015
苯：0.01 甲苯： 0.99
总计 200
总计 200
Hale Waihona Puke 化学过程的物料衡算例3 甲苯用浓硫酸磺化制备对甲苯磺酸。 已知甲苯的投料量为1000kg，反应产物中 含对甲苯磺酸1460kg，未反应的甲苯20kg。 试分别计算甲苯的转化率、对甲苯磺酸的 收率和选择性。
X
A
反应消耗 A组分的量 投入反应 A组分的量
100 %
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。
产物实际得量 Y 按某一主要原料计算的 理论产量 100 %
产物收得量折算成原料 量
Y
原料投入量
100 %
4.选择性 各种主、副产物中，主产物所占分率。
主产物生成量折算成原料量
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：
中试放大与生产工艺规程PPT课件( 42页)
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。（数字工厂）
三、中试放大的研究内容
1、生产工艺路线的复审
当选定的工艺路线和工艺过程，在中试放大时暴露出难 以克服的重大问题时，就需要复审实验室工艺路线，修正 其工艺过程。
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为小试、 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。
三、中试放大的方法
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。
31 中试放大 2 物料平衡 3 生产工艺规程
第二节 物料平衡
一、物料平衡的理论基础
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
二、中试放大的重要性
当化学制药工艺研究的实验室工艺完成后，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，这是一般实验室条件所难以完成的。
第五章 中试放大与生产工艺规程
中试放大与生产工艺规程概述
中试放大与生产工艺规程概述一、概述中试放大与生产工艺规程是指在实际生产前进行的中试阶段，通过放大实验规模验证实验室小试结果的可行性和稳定性，明确合理的生产工艺参数和操作规程，为产品的批量生产提供坚实的基础。
本文将从中试放大的意义、中试放大工艺设计、中试放大实验操作和中试放大结果分析等方面进行概述。
二、中试放大的意义中试放大是将实验室小试结果按一定比例进行放大规模，以验证实验结果的可靠性和稳定性，论证产品的生产可行性，为产品的工艺设计提供依据。
通过中试放大，可以发现实验室小试中未曾考虑、不易发现的问题，并及时改进和优化工艺流程，提高产品的生产效率和质量。
三、中试放大工艺设计1.原料准备：中试放大工艺设计首先要考虑原材料的配比和质量要求，应注意原料的来源、存储和处理方法。
2.生产设备：根据中试放大的规模确定生产设备的选型和数量，保证生产设备的正常运转和稳定性。
3.工艺流程：设计中试放大的工艺流程，包括生产步骤、操作要点和关键控制点等，确保工艺流程的稳定性和可控性。
4.环境条件：考虑生产环境的温度、湿度、通风等条件要求，确保生产环境符合生产要求。
四、中试放大实验操作1.实验前准备：检查实验设备、原料和安全措施，确保实验操作的安全性。
2.实验操作步骤：按照规定的工艺流程和操作要点，进行实验操作，及时记录实验数据。
3.实验安全防护：严格遵守实验操作规范，加强实验安全防护，防止意外事件的发生。
4.实验数据分析：对实验得到的数据进行分析，评估实验效果和操作规程的合理性，及时调整并优化中试工艺流程。
五、中试放大结果分析1.实验结果统计：统计中试放大实验的结果数据，包括产量、质量、损耗等各项指标。
2.结果对比分析：将中试放大的实验结果与实验室小试结果进行对比分析，验证中试放大结果的可靠性和稳定性。
3.问题发现与解决：分析中试放大实验中存在的问题和不足，制定改进措施，提出优化建议。
4.方案总结与展望：总结中试放大的实验效果和经验教训，展望后续的工作方向和重点，为产品的批量生产做好准备。
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药物合成按研究阶段大致可分为3个阶段:
▪ 其一为实验室小试阶段，即在实验室规模 研究克级(到公斤级))产品的合成方法；
▪ 其二为中试放大阶段，对实验室的工艺进 行中试放大阶段，对实验室的工艺进行 50~100倍的放大，以对小试工艺进行验证 以及进一步优化；
▪ 其三为工业化放大，即在小试和中试的基 础上，完善工艺，实现药物的工业化生产。
▪ 物料衡算目的：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。
▪ 1）物料衡算的理论基础
▪ 物料衡算的理论基础为质量守恒定律： ▪ 即进入一个系统的全部物料量必等于离开
▪ 按岗位名称、原料名称、分子式、分子量 和规格等项目等列表。
▪ (8) 生产工艺过程
▪ 配料比、工艺操作、主要工艺条件及其说 明、生产过程中的中间体及其理化性质和 反应终点控制和后处理方法及收率等。
系统的全部物料量，再加上过程中的损失 量和在系统中的积累量。
▪ 根据上述定义可得到化学过程的物料衡算的 基本关系式为：
▪ 反应器中的积累量＝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
▪ 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。
▪ 转化率：反应过程中，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：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， 有两种计算方法。
▪ 某产品的总收率：合成该产品的各反应(也 也包括物理过程)的收率的乘积。
▪ 3）收集有关计算数据和物料衡算步骤
▪ 中试放大涉及诸多的化学及物理过程，而 物料衡算无疑是这些放大工作的起点，本 讲介绍一些与物料衡算相关的基本概念。
▪ (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
▪ 2.2 中试放大的研究内容:
▪ 工艺过程-在生产过程中，化学合成反应的 顺序、条件(摩尔比、反应温度、反应时间、 反应压力、搅拌方式、后处理方法和精制 条件等)统称为工艺条件，其它过程，比如 动力供应、产品包装等则称为辅助过程。
▪ 中试放大研究就要验证、完善上述内容。
中试放大的实现
反应。根据给定条件画出流程简图；
▪ ③确定物料计算的基准； ▪ ④进行物料衡算； ▪ ⑤列出物料平衡表，包括输入输出物料平
衡表、三废排量表和原辅材料消耗定额表。 通常按照生产1kg产品计算
进料 出料
▪ 2.5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。
▪ (4) 设备一览表 ▪ 岗位名称、设备名称、规格、数量(容积、
性能)、材质和电机容量等。 ▪ (5) 设备流程和设备检修
▪ 设备流程图是用设备示意图的形式来表示 生产过程中各设备的衔接关系。
▪ (6) 操作工时与生产周期 ▪ 记叙各岗位中工序名称和操作时间等
▪ (7) 原辅材料和中间体的质量标准
▪ (2) 化学反应过程
▪ 按化学反应，分工序写出主反应、副反应、 辅助反应(如催化剂的制备、副产物处、回 收套用等)及其反应原理。还要包括反应终 点的控制方法和快速化验方法。
▪ (3) 生产工艺流程
▪ 以生产工艺过程中的化学反应为中心，用 图解形式把冷却、加热、过滤、蒸馏、提 取分离、中和和精制等物理化学过程加以 描述。
反应器的中试放大方法: ▪ 经验放大法 ▪ 相似放大法 ▪ 数学模拟放大法（数字工厂）
▪ 中试放大涉及诸多的化学及物理过程，而 物料衡算无疑是这些放大工作的起点，本 讲介绍一些与物料衡算相关的基本概念。
▪ 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。
▪ 2.1 中试放大的目的：
▪ 验证、复审和完善实验室工艺所研究确定 的反应条件，对研究选定的工业化生产设 备的结构(型式)、材质、安装和车间布置等 进行验证性研究，提供物质和能量消耗等， 从而为工业化生产提供数据，此外还能为 药品的临床实验等提供更多的样品，并培 养技术人员及操作工人。
▪ 所以，中试放大研究是化学药品工业化生 产过程中及其重要的一环。
▪ ②是生产准备工作的依据；
▪ ③是新建和扩建生产车间或工厂的基本技 术条件；
▪ ④它还是培训、考核技术人员和操作工人 的依据之一。
▪ 生产工艺规程的基本内容 (1) 产品介绍叙述产品规格和药理作用等，包
括：
▪ ①名称(商品名、化学名和英文名等)； ▪ ②化学结构式，分子式和分子量等； ▪ ③性状(物化性质)； ▪ ④质量标准及检验方法； ▪ ⑤药理作用、毒副作用； ▪ ⑥包装与贮存。
▪ (4)选择性：各种主、副产物中，主产物所 占分率。
▪ 收率、转化率和选择性的关系：
▪ 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，投料没食子酸 25.0kg，测得未反应的没食子酸2.0kg，生成 三甲氧苯甲酸24.0kg，求选择性和收率。
▪ 由已知条件得：
▪ 物料计算的一般步骤： ▪ ①收集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
▪ 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。
▪ 生产工艺规程的作用：
▪ ①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；