中试放大.PPT

第五章 中试放大与生产工艺规程 Chapter 5 Scale-ups and manufacture technological rules 2014, 4,15~18 Pilotscale Experiment Apparatus Main contents 第一节 中试放大的研究内容 第二节 物料衡算 第三节 生产工艺规程 第一节 中试放大的研究内容 一、中试放大的概念 二、中试放大的重要性 三、中试放大的前提条件 四、中试放大的基本方法 五、中试放大的研究内容 六、中试放大的研究 一、中试放大的概念 由原料到成品之间的各个相互连接的单元操作过程及其质量监控是生产工艺过程，一个产品由若干个车间线完成生产。由具有直接关系的单元操作的次序、条件组成了工艺过程，辅助过程包括动力供应、原料供应、包装、储运、三废处理等。 将实验室和中试车间试验取得的研究结果应用到大规模工业生产中的过程就是放大。 1、什么叫中试放大（Scale up） ——中试放大是确定药物生产工艺的最后一个环节，即把实验室中所选择和确定的工艺路线和工艺条件进行工业化生产的考察，为生产车间的设计、施工安装，“三废”防治，制定产品质量和工艺操作规程及中间体控制方法等提供数据方法和资料。 Scale up 1）实验室小试 在实验室规模的条件下进行，研究化学或生物合成反应步骤及其规律，考查工艺参数、设备与原料，转化率，收率，成本估算等。目的是为中试做技术准备。要求收率稳定，质量可靠。确定操作条件，制成品、半成品、中间品、原料等建立相应的分析方法。 2）中试放大 把实验室小试研究确定的工艺路线与条件，放大50－100倍的中等规模，进行工艺试验，工业化生产考查、优化，包括产品质量、经济效益、劳动强度等，确定最佳操作条件。目的是为车间设计、施工安装、中间质控，制定质量要求与规程提供数据和资料。 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! 1. Reasons 1 直接将实验室条件下(玻璃仪器)获得的最佳工艺条件原封不动的搬到工业生产中去，很可能会出现许多料想不到的结果： 2 如质量不合格，收率低，甚至可能什么东西都不出。 因此，当药物工艺实验的实验室阶段完成以后， 也就是合成工艺路线及基本条件确定后，有必要通过一个中间试验阶段即中试来解决小试存在的缺陷。 原料药和中间体的制备的一般步骤 研究机构一般侧重于小试研究，企业侧重于工业化生产。但由于人力，物力和资金的关系，中间实验往往被研究机构和企业所忽视。 按照原料药的制备应原料药的研发规律，一般步骤： 文献查阅－小试探索－中试研究－工业化生产。 2. Aim ① 验证，复审和完善工作 研究实验室工艺所研究确定的合成工艺路线，是否成熟、合理，主要经济技术指标是否接近生产要求； 研究选定的工业化生产设备结构、材质、安装和车间布置等; 进一步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，解决小试所不能解决或未发现的问题。 Aim-2 ② 为大生产做好准备 研究选定的工业化生产设备结构，材质，安装和车间布置等，为正式生产提供数据和最佳物料量和物料消耗。 说明——化学反应本质不会因小试、中试、大生产的不同而改变，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又可能改变。 Summary and supplementary 面向技术相关环节: 中试要证明各个化学单元反应的工艺条件和操作过程，在使用规定的原材料的情况下，在模型设备上能生产出预定质量指标的产品，且具有良好的重现性和可靠性。 面向市场与各部门: 产品的原材料单耗等经济技术指标能为市场接受；三废处理方案和措施的制订能为环保部门所接受；安全，防火，防爆等措施能为消防，公安部门所接受；提供的劳动安全防护措施能为卫生职业病防治部门所接受。 三、中试放大的前提条件 实验进行到什么阶段才进行中试呢？简单地说，中试是小试工艺和设备的结合问题。所以进行中试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