阿斯利康案例
quinacetate鹽酸鹽和POM-Cl的N的烷基化反應(yīng),主要雜質(zhì)是O的烷基化。方程式如下:
實驗室優(yōu)化的參數(shù)
反應(yīng)條件
溶劑DMSO,2.6eq.K2CO3,50度攪拌4h(中和鹽酸鹽和拔氫),POM-Cl在30度下,滴加到體系中,N-/O-烷基化比例大約3/1。
后處理
水加入到體系中,得到沉淀,經(jīng)壓濾獲得,濾餅用水洗滌,去除無機鹽后,異丙醇打漿,去除O-烷基化副產(chǎn)物,收率63%。
碳酸鉀的優(yōu)化
非均相,研究了碳酸鉀的specific surface area (SSA),實驗顯示低于 1200cm2/g的碳酸鉀,不能實現(xiàn)完全脫質(zhì)子,反應(yīng)不完全。
Non-GMP放大
第一批25kg
因為物料和時間問題,采用了600cm2/g 的碳酸鉀,72小時,只轉(zhuǎn)化了40%。
此時滿足要求的碳酸鉀到貨,補加全當量(2.6eq.)高級別(2700 cm2/g) 碳酸鉀,反應(yīng)成功的挽救回來,雖然延續(xù)了3天,加了兩倍碳酸鉀,但是沒有影響收率和質(zhì)量。
第二批25kg
高級別碳酸鉀沒問題
第三批和第四批
高級別碳酸鉀缺貨,只能采用1200cm2/g。放大結(jié)果顯示,1200 cm2/g可用。
GMP放大
160kg第一批反應(yīng)
采用2700 cm2/g 碳酸鉀,在10000L中進行,反應(yīng)很慢,哪里出了問題?
原來是攪拌出了問題,如下圖
圖片
批量變大后,沒有合適的反應(yīng)釜,采用了現(xiàn)有的10000L反應(yīng)釜,攪拌下,體系無法達到中層的攪拌槳,懸浮起來的碳酸鉀無法形成軸向混合,混合效果變差,脫質(zhì)子速率變慢。
更換反應(yīng)釜無法實現(xiàn),改變批量無法實現(xiàn),怎么辦?
原來基礎(chǔ)上再加入1.3eq.更高級的碳酸鉀 (4800cm2/g),同時提高攪拌速率(75提高到90 rpm),可以觀察到懸浮起來的碳酸鉀,解決了因為攪拌導(dǎo)致反應(yīng)變慢的問題。多加了碳酸鉀,但是雜質(zhì)譜和收率沒有受到影響,尤其可能發(fā)生的乙酸酯水解。
壓濾和離心
中試25kg批量一直采用壓濾,水洗去除無機鹽,異丙醇2vol.打漿(壓力器中,類似泡洗)兩次,O-異構(gòu)體雜質(zhì)一般殘留低于1%。
166kg批量的第一批
采用離心機,分離固體效果很好,但是溶劑在濾餅中停留時間太短,異丙醇打漿效果明顯變差。
第一批分兩次離心,第一次異構(gòu)體雜質(zhì)3.3%,滿足內(nèi)控質(zhì)量的4%;第二次離心異構(gòu)體雜質(zhì)6.4%,超限。碳酸鉀增加了,水洗增加,熾灼殘渣合格。
第二批
異丙醇洗滌,增加到3vol.洗滌三次,水洗也增加了,也是分兩次離心,兩次異構(gòu)體雜質(zhì)都低于1%。
第三批
相同操作,第一次離心,異構(gòu)體雜質(zhì)1.5%,第二次離心,異構(gòu)體雜質(zhì)高達7.20%。
暫停了繼續(xù)放大…
研究后的第四批
離心后的固體用水洗滌后,濕品轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中,重新打漿處理,再離心,洗滌,異構(gòu)體雜質(zhì)0.13%
小結(jié)
這是一篇相對很早的文獻,有些問題雖然不理解,但是文獻本身還是很有意義的。
小試已經(jīng)驗證了碳酸鉀的標準,中試期間,碳酸鉀標準不符合,還繼續(xù)投料?
166kg批量,10000L反應(yīng)釜,大釜投小料,是否進行過風險評估?
原來是異丙醇泡洗打漿,后來依據(jù)離心機淋洗,那效果一定是不一樣的,不一樣還會去用放大去嘗試?
站在讀文獻角度,我們只要有所獲,文獻就沒白讀。
參考文獻:Organic Process Research & Development 2006, 10, 153-158
