2.4　化學(xué)藥物制造的工業(yè)過程

2.4.1　化學(xué)藥物制造的一般工業(yè)過程

化學(xué)制藥過程實際是按預(yù)定路線從原料得到產(chǎn)品的一系列單元反應(yīng)與單元操作的有機組合，其中的化學(xué)單元反應(yīng)如氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、水解反應(yīng)、縮合反應(yīng)、重排反應(yīng)等涉及化學(xué)反應(yīng)過程，是完成轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵。而單元操作則主要包括離心、過濾、干燥、減壓蒸餾、精餾、洗滌等，這些物理過程可以實現(xiàn)物料的轉(zhuǎn)移、產(chǎn)物的分離純化等目的。所以完整的化學(xué)藥物生產(chǎn)過程包括了許多相互關(guān)聯(lián)的環(huán)節(jié)（見圖2-4），但總體是以藥物的合成工藝路線為核心。

圖2-4　化學(xué)制藥過程

如阿司匹林是一種傳統(tǒng)的解熱鎮(zhèn)痛藥，近年來發(fā)現(xiàn)其對血栓的形成也有一定的預(yù)防作用，因而也可用作抗血栓藥。阿司匹林制備過程的化學(xué)反應(yīng)較為簡單，用醋酐作乙酰化試劑對水楊酸進行酰化反應(yīng)即可得到產(chǎn)品，如圖2-5所示。

圖2-5　阿司匹林的合成路線

但在實際的原料藥生產(chǎn)過程中，除了以上的核心反應(yīng)過程之外，還包括許多其他的輔助過程，如生產(chǎn)中的供熱和冷卻系統(tǒng)、產(chǎn)品的重結(jié)晶和干燥、母液的回收和利用、產(chǎn)品的包裝、原料及成品的質(zhì)量檢驗等。其具體的生產(chǎn)過程為：在反應(yīng)罐中加入計量的醋酐、總量三分之二的水楊酸及催化劑濃硫酸，攪拌。利用反應(yīng)罐夾套內(nèi)通入的水蒸氣加熱，使在70～75℃下反應(yīng)40～60min。向夾套內(nèi)通入冷卻水緩慢降溫至55℃，加入剩余三分之一的水楊酸，再升溫至70～75℃保溫反應(yīng)1h。取樣檢查游離水楊酸含量≤0.15%后，可停止反應(yīng)。如果未達終點可延長反應(yīng)時間或補加醋酐使其達到終點。緩慢降溫至50℃，將計量的阿司匹林結(jié)晶母液泵入反應(yīng)罐，保溫30min。將混合料液轉(zhuǎn)移入結(jié)晶釜，用冷凍鹽水冷卻使其緩慢降溫至15～18℃，析出結(jié)晶。將懸濁物料放入離心機進行甩濾，濾得的固體用水洗，甩干，轉(zhuǎn)移到氣流干燥器中于65～70℃進行干燥。從旋風(fēng)分離器中收集得到的固體，再經(jīng)過篩機篩分除去較大的顆粒，得到的固體經(jīng)檢驗合格后按25kg/桶進行包裝，得到阿司匹林原料藥成品。將以上這些過程用框圖的形式進行簡化，就可以得到一個完整的阿司匹林生產(chǎn)工藝流程框圖，如圖2-6所示。

圖2-6　阿司匹林生產(chǎn)工藝流程框圖

在工藝流程框圖的基礎(chǔ)上進行細化，將不同的反應(yīng)設(shè)備和分離設(shè)備等用圖例進行表示，并將設(shè)備間的物料流向完整地表示出來，就得到了阿司匹林的生產(chǎn)工藝設(shè)備流程圖，如圖2-7所示。

圖2-7　阿司匹林生產(chǎn)工藝設(shè)備流程圖

阿司匹林的設(shè)備流程圖可以看作其生產(chǎn)車間的縮影，其也是車間設(shè)計和運行、管理的依據(jù)。當(dāng)然，在阿司匹林生產(chǎn)車間建成并正式生產(chǎn)之前，還需完成大量的計算和設(shè)計工作，包括物料衡算、能量衡算、工藝流程設(shè)計及優(yōu)化、反應(yīng)器的選型及設(shè)計、車間布置和管道設(shè)計、非工藝設(shè)計等諸多環(huán)節(jié)。