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摘 要 :结晶的整个过程是在均一的药品溶液中析出晶体,在经过过滤、洗涤和晾干,析出晶体是最关键环节,分为制备过饱和溶液、生成晶核和晶体成长三步.结晶和重结晶都是制备提纯物质的常用方法,操作都很简单,是制作医学药物和化学性药品的有效方法.

关 键 词 :结晶;重结晶;结晶设备;医药生产

中图分类号:R194 文献标识码:C 文章编号:1005-0515(2013)5-082-01

1.前言

结晶和重结晶都是制备化学药品和医学药品的有效方法,结晶过程具有良好的选择性.经过结晶溶液中的物质置换、过滤、洗涤等化学处理高度提纯药品,抗生素、维生素等医用药品就是经过多次结晶才拥有了高纯度.

2.结晶方法

2.1结晶

饱和溶液结晶一般有冷却结晶、蒸发结晶、盐析结晶和化学反应结晶4种方法,可单独或者结合起来用于工业生产,强化过饱和度制备较多高纯度的结晶,像共沸蒸馏结晶,结合了冷却结晶和蒸发结晶两种方法,在操作上有点复杂,结合药品成分构成和制备条件来确立使用,尤其适合抗生素生产,加入正丁醇形成饱和溶液共沸,蒸馏萃取含钾、含钠盐类青霉素;共沸蒸馏结晶法结晶收率高,易于过滤和洗涤,可以减少对青霉素的破坏,提高结晶质量,而且,饱和溶液共沸的温度较低,水分蒸发不剧烈,析出的晶体粗大疏松,质量良好.


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2.2重结晶

重结晶是初析晶体融入溶剂中再结晶进而提高药品纯度的过程.初次结晶的药品含有较多杂质,在同温同压同条件下,一些与产品溶解度相近的物质也会析出混在产品中,甚至融合于产品的晶格中;或产品洗涤不完全,不能完全除去结晶中的母液,使母液中的杂质污染了晶体.因此,需要进行重结晶再提高产品的纯度.

2.3结晶设备

结晶设备总称结晶器,具有一定的流体力学环境.根据结晶方法和操作上的差异,结晶器可分为用于浓缩溶液以获得结晶的蒸发器和适用于用其它结晶方法的反应器两大类.结晶过程均需改变溶液的温度,无论哪种结晶设备都故附带热交换装置.除此之外,每种设备都附有搅拌机械或泵,用来给饱和溶液引流,使晶核从溶液中以统一的大小均匀析出.

根据操作方法来区分,结晶设备可分为间歇装置和连续装置两种.结晶操作的精准性直接影响产品的产量,用于制备抗生素的结晶设备一般由不锈钢或者搪玻璃构成,内壁光滑,才能避免晶体粘壁,也便于清洗和灭菌.

3.医药生产

结晶是用于医药生产提纯上最好的方法,常用于制备晶核、微粒晶体和,生产各种抗生素.生产抗生素最常用的设备是结晶罐,罐体上附有搅拌仪器和夹套,可根据结晶方法需要改变温度的高低.

药物的连续结晶使用多台串联设备组建严密的生产流程[1].像制备青霉素钾盐,结合两种结晶法和设备(即共沸结晶)获取长针形、纯度高的晶体.青霉素钾盐在乙酸丁酯饱和液中的溶解度极小,溶入水的溶解度却很大,因此结晶时要尽量将乙酸丁酯中的水分处理.水和乙酸丁酯能形成共沸物,在真空下把共沸物蒸发出来,减少丁酯水分.为了延长结晶的时间,就要逐渐减小丁酯中的水分,就能获得较大的晶体,在丁酯中添加适量的水,然后在720mm汞柱的真空下质量浓度为20%的醋酸钾乙醇溶液,一边加溶液一边加热,在25.C的温度下首先蒸馏出来的是丁醇-水共沸物,在30℃温度下蒸馏出来的是丁醇-丁酯-水三元共沸物,在35℃温度下蒸馏出来的是丁酯一水共沸物,直到温度达到38~40℃,丁酯溶液的水分减小到0.6%上下.饱和溶液中的水分不断蒸发,结晶逐步析出粘附在搅拌仪器上.共沸结晶装置除了结晶罐,还附带冷凝器、冷凝液接受罐和真空泵等设备.

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应用计算机辅助、控制药品的结晶过程,构成了新型的结晶装置,可实现自动调整设备的操作参数,生产出质量高的晶形产品.新型结晶设备在医药生产中的使用,显著提高青霉素产品的药效,增加单次5%的投料,青霉素G钾盐结晶和青霉素G钠盐的结晶收率分别高达93%和92%,可提高结晶器容30%以上的生产能力,大幅度降低溶剂的消耗量,大大缩减药品的生产成本,在价格上和质量上稳固我国生产的青霉素在国际销售市场上的地位.


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另外,我国目前还研发了一种新型塔式液膜结晶装置[2].新型塔式液膜结晶装置只是由填料和管板两部分组成,可以在反映塔内一次性完成药品的结晶、过滤、洗涤、干燥等功能,由于装置简单,操作最方便,已经成为国际工业产业通用的特种的提纯设备,用于高纯二苯得生产,年产量

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高达4200吨,产品分离出纯度高达99.9%色谱级.在设备的成本方面,新型塔式液膜结晶装置仅是进口专利设备成本的1/5~1/10,是国内医学生产提取高纯和超纯药品的重要设备.

4.结语

各种反应结晶器是医学上制取微细晶体、超纯晶体和大颗粒晶体的重要设备,结晶生产出来的医药均能达到国家、国际标准.结晶技术是我国乃至世界工业化学生产的一大支柱,也是支持医学药物生产的重要力量.

参考文献:

[1]窦智.宋传信.姚丽丽.结晶及其在医药生产中的应用[J].山东化工,2007,19(8):1336~1337.

[2]黎常宏.万真.结晶工艺及设备的最新进展[J].江西化工,2006,21(1):1156~1157.

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