2.4　化學藥物制造的工業過程

2.4.1　化學藥物制造的一般工業過程

化學制藥過程實際是按預定路線從原料得到產品的一系列單元反應與單元操作的有機組合，其中的化學單元反應如氧化反應、還原反應、水解反應、縮合反應、重排反應等涉及化學反應過程，是完成轉化的關鍵。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物料的轉移、產物的分離純化等目的。所以完整的化學藥物生產過程包括了許多相互關聯的環節（見圖2-4），但總體是以藥物的合成工藝路線為核心。

圖2-4　化學制藥過程

如阿司匹林是一種傳統的解熱鎮痛藥，近年來發現其對血栓的形成也有一定的預防作用，因而也可用作抗血栓藥。阿司匹林制備過程的化學反應較為簡單，用醋酐作乙酰化試劑對水楊酸進行酰化反應即可得到產品，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過程中，除了以上的核心反應過程之外，還包括許多其他的輔助過程，如生產中的供熱和冷卻系統、產品的重結晶和干燥、母液的回收和利用、產品的包裝、原料及成品的質量檢驗等。其具體的生產過程為：在反應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。利用反應罐夾套內通入的水蒸氣加熱，使在70～75℃下反應40～60min。向夾套內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1h。取樣檢查游離水楊酸含量≤0.15%后，可停止反應。如果未達終點可延長反應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晶母液泵入反應罐，保溫30min。將混合料液轉移入結晶釜，用冷凍鹽水冷卻使其緩慢降溫至15～18℃，析出結晶。將懸濁物料放入離心機進行甩濾，濾得的固體用水洗，甩干，轉移到氣流干燥器中于65～70℃進行干燥。從旋風分離器中收集得到的固體，再經過篩機篩分除去較大的顆粒，得到的固體經檢驗合格后按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工藝流程框圖，如圖2-6所示。

圖2-6　阿司匹林生產工藝流程框圖

在工藝流程框圖的基礎上進行細化，將不同的反應設備和分離設備等用圖例進行表示，并將設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工藝設備流程圖，如圖2-7所示。

圖2-7　阿司匹林生產工藝設備流程圖

阿司匹林的設備流程圖可以看作其生產車間的縮影，其也是車間設計和運行、管理的依據。當然，在阿司匹林生產車間建成并正式生產之前，還需完成大量的計算和設計工作，包括物料衡算、能量衡算、工藝流程設計及優化、反應器的選型及設計、車間布置和管道設計、非工藝設計等諸多環節。