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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2025-01-16 08:50
一、化學(xué)合成原料藥的生產(chǎn):
原料準(zhǔn)備:精心挑選契合嚴(yán)格質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的各類基礎(chǔ)化工原料與中間體。對(duì)每一批原料都需開展全面細(xì)致的檢驗(yàn),確保其各項(xiàng)指標(biāo)符合要求。檢驗(yàn)合格后,將原料妥善儲(chǔ)存于適宜環(huán)境,避免其受潮、變質(zhì)或混入雜質(zhì)。同時(shí),依據(jù)后續(xù)反應(yīng)特性,對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理。例如,對(duì)于某些易吸濕的固體原料,需通過真空干燥或加熱干燥的方式去除水分;對(duì)于顆粒較大的原料,可利用球磨機(jī)或氣流粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎,以增大其比表面積,提升反應(yīng)活性;對(duì)于難溶于反應(yīng)體系的原料,選擇合適的溶劑進(jìn)行溶解,形成均一溶液。
合成反應(yīng):按照精確計(jì)算的比例,有條不紊地將經(jīng)過預(yù)處理的原料依次加入到配備先進(jìn)溫控、壓控與攪拌裝置的反應(yīng)釜中。以制備阿司匹林原料藥為例,將水楊酸與乙酸酐按一定比例混合,在濃硫酸催化下,控制反應(yīng)溫度在 80 - 90℃,壓力維持在常壓,通過持續(xù)攪拌,使原料充分接觸并發(fā)生乙酰化反應(yīng),生成阿司匹林粗品。此過程中,反應(yīng)條件的精準(zhǔn)控制至關(guān)重要,溫度過高或過低、壓力異常以及攪拌不均都可能導(dǎo)致反應(yīng)速率變化、副反應(yīng)增多,進(jìn)而影響產(chǎn)品質(zhì)量與收率。
分離與提純:運(yùn)用多種分離技術(shù),將反應(yīng)產(chǎn)物中的目標(biāo)原藥與雜質(zhì)高效分離,提升原藥純度。結(jié)晶法常被用于利用原藥與雜質(zhì)在特定溶劑中溶解度隨溫度變化的差異進(jìn)行分離。比如,在制備對(duì)乙酰氨基酚原料藥時(shí),將反應(yīng)混合液緩慢冷卻,對(duì)乙酰氨基酚會(huì)因溶解度降低而結(jié)晶析出,通過過濾即可將其與母液中的雜質(zhì)分離。萃取則是利用溶質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中溶解度的不同進(jìn)行分離。如在生物堿類原料藥的提取中,可利用氯仿等有機(jī)溶劑從水相中將生物堿萃取出來。蒸餾適用于分離沸點(diǎn)差異較大的混合物,像在制備乙醇 - 水混合溶液中的乙醇時(shí),通過蒸餾可將乙醇蒸出,實(shí)現(xiàn)與水的分離。層析技術(shù)則依據(jù)各物質(zhì)在固定相和流動(dòng)相之間分配系數(shù)的不同進(jìn)行分離,常用于復(fù)雜混合物的精細(xì)分離,如在某些抗生素原料藥的提純中,使用硅膠柱層析可有效去除雜質(zhì)。
精制:為使原藥質(zhì)量達(dá)到嚴(yán)格的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),對(duì)初步提純的原藥還需進(jìn)行進(jìn)一步精制。重結(jié)晶是常見的精制方法之一,以苯甲酸的精制為例,將含有雜質(zhì)的苯甲酸粗品溶解在適量的熱溶劑(如乙醇 - 水混合溶劑)中,趁熱過濾除去不溶性雜質(zhì),然后緩慢冷卻濾液,苯甲酸會(huì)以更純凈的晶體形式析出,重復(fù)此過程可進(jìn)一步提高純度?;钚蕴课絼t主要用于去除原藥中的色素、異味等有機(jī)雜質(zhì)。例如在葡萄糖原料藥的生產(chǎn)中,向葡萄糖溶液中加入適量活性炭,攪拌吸附一段時(shí)間后,通過過濾除去活性炭,可有效改善葡萄糖的色澤與純度。
干燥與包裝:將精制后的原藥置于適宜的干燥設(shè)備中,如真空干燥箱或流化床干燥器,在合適的溫度與真空度下除去水分或殘留溶劑。干燥后的原藥依據(jù)規(guī)定規(guī)格,采用密封包裝,一般使用鋁箔袋或玻璃瓶等包裝材料,確保原藥在儲(chǔ)存與運(yùn)輸過程中免受外界環(huán)境因素(如濕度、氧氣、微生物等)的污染與變質(zhì),維持其質(zhì)量穩(wěn)定性。
二、發(fā)酵類原料藥的生產(chǎn):
培養(yǎng)基制備:依據(jù)發(fā)酵菌種的獨(dú)特營(yíng)養(yǎng)需求,精準(zhǔn)配制含有豐富碳源(如葡萄糖、淀粉等)、氮源(如蛋白胨、酵母粉、銨鹽等)、無機(jī)鹽(如磷酸鹽、鎂鹽、鐵鹽等)以及維生素等營(yíng)養(yǎng)成分的培養(yǎng)基。例如,在青霉素發(fā)酵生產(chǎn)中,培養(yǎng)基以玉米漿、葡萄糖、硫酸銨等為主要成分。同時(shí),細(xì)致調(diào)整培養(yǎng)基的 pH 值,通過添加酸或堿溶液,使其達(dá)到適合菌種生長(zhǎng)和發(fā)酵的范圍,如青霉素發(fā)酵培養(yǎng)基的 pH 值通??刂圃?6.5 - 7.2。此外,還需考慮培養(yǎng)基的滲透壓、氧化還原電位等物理化學(xué)性質(zhì),以營(yíng)造最適宜的微生物生長(zhǎng)環(huán)境。
種子培養(yǎng):從菌種保藏中心獲取保存的優(yōu)質(zhì)菌種,在嚴(yán)格無菌操作條件下,將其接種到預(yù)先滅菌的種子培養(yǎng)基中。種子培養(yǎng)過程需精確控制溫度、通氣量與攪拌速度等條件。以谷氨酸發(fā)酵為例,種子培養(yǎng)溫度一般控制在 30 - 32℃,通過向培養(yǎng)基中通入無菌空氣,并利用攪拌裝置使空氣均勻分布,為菌種提供充足的氧氣,促進(jìn)其快速繁殖。經(jīng)過一段時(shí)間培養(yǎng),菌種數(shù)量大量增加,形成足夠數(shù)量的健壯種子液,為后續(xù)大規(guī)模發(fā)酵提供良好的接種物。
發(fā)酵:將制備好的種子液按一定比例接種到大型發(fā)酵罐中,同時(shí)加入足量的發(fā)酵培養(yǎng)基。在整個(gè)發(fā)酵過程中,嚴(yán)格控制溫度、pH 值、溶氧和攪拌速度等參數(shù)。以紅霉素發(fā)酵為例,發(fā)酵溫度通常維持在 32 - 34℃,通過添加酸堿溶液自動(dòng)調(diào)節(jié) pH 值在 6.8 - 7.2 之間。溶氧水平通過調(diào)節(jié)通氣量和攪拌速度進(jìn)行控制,確保微生物在發(fā)酵過程中有充足的氧氣供應(yīng)。在適宜條件下,微生物利用培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行代謝活動(dòng),合成并積累目標(biāo)原藥。
產(chǎn)物提取與分離:發(fā)酵結(jié)束后,首先通過過濾或離心的方法除去發(fā)酵液中的菌體和固體雜質(zhì),得到澄清的發(fā)酵液。例如,在檸檬酸發(fā)酵生產(chǎn)中,可采用板框壓濾機(jī)過濾除去發(fā)酵液中的菌絲體。然后,根據(jù)目標(biāo)原藥的性質(zhì),選擇合適的提取與分離方法。對(duì)于有機(jī)酸類原藥,如檸檬酸,可采用離子交換樹脂法,利用檸檬酸在不同 pH 值下的離子化特性,將其吸附在離子交換樹脂上,再通過洗脫液將其洗脫下來。對(duì)于抗生素類原藥,如鏈霉素,可采用萃取法,利用鏈霉素在水相和有機(jī)相中的分配系數(shù)差異,將其從發(fā)酵液中萃取到有機(jī)溶劑中,實(shí)現(xiàn)與雜質(zhì)的分離。
精制與干燥:對(duì)提取得到的原藥進(jìn)行精制,進(jìn)一步提高其純度。例如,對(duì)于抗生素類原藥,可采用結(jié)晶法進(jìn)行精制,通過控制溫度、溶劑組成和結(jié)晶速率等條件,使抗生素以純凈的晶體形式析出。精制后的原藥最后進(jìn)行干燥處理,可采用噴霧干燥或冷凍干燥等方法,除去水分,得到發(fā)酵類原料藥成品。如在生產(chǎn)生物制品類原料藥時(shí),冷凍干燥能有效保持其生物活性,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
三、動(dòng)植物提取類原料藥的生產(chǎn):
原料選擇與預(yù)處理:依據(jù)目標(biāo)原藥的特性,精心挑選富含目標(biāo)成分的動(dòng)植物原料。例如,提取紫杉醇時(shí),選擇太平洋紅豆杉的樹皮作為原料;提取人參皂苷時(shí),選取優(yōu)質(zhì)的人參根。對(duì)選定的原料進(jìn)行全面清洗,去除表面的泥土、雜質(zhì)與微生物。然后,根據(jù)原料的質(zhì)地和提取方法的要求,進(jìn)行粉碎處理。對(duì)于植物原料,可使用切片機(jī)、粉碎機(jī)等設(shè)備將其粉碎成適當(dāng)粒度的顆粒,以增大與提取溶劑的接觸面積,提高提取效率。若采用干燥法進(jìn)行預(yù)處理,可根據(jù)原料的熱敏性選擇合適的干燥方式,如烘干、真空干燥或冷凍干燥等,去除原料中的水分,便于后續(xù)提取。
提?。阂罁?jù)目標(biāo)成分的性質(zhì)和原料特點(diǎn),選擇恰當(dāng)?shù)奶崛》椒?。溶劑提取法?yīng)用廣泛,例如,在提取黃酮類化合物時(shí),常用乙醇或甲醇作為溶劑,通過加熱回流或超聲輔助提取的方式,將黃酮類成分從植物原料中轉(zhuǎn)移到溶劑中。水蒸氣蒸餾法適用于提取具有揮發(fā)性且能隨水蒸氣一同蒸餾出來的成分,如薄荷油、玫瑰精油等,將植物原料與水共沸,使揮發(fā)油隨水蒸氣餾出,經(jīng)冷凝后與水分離。超臨界流體萃取則是利用超臨界狀態(tài)下的流體(如二氧化碳)對(duì)目標(biāo)成分具有特殊溶解能力的特性進(jìn)行提取,該方法具有提取效率高、產(chǎn)品純度好、無溶劑殘留等優(yōu)點(diǎn),常用于提取脂溶性成分和熱敏性成分,如從沙棘籽中提取沙棘油。
分離與純化:對(duì)提取液進(jìn)行一系列分離和純化操作,以去除雜質(zhì),提高原藥純度。過濾是初步分離的常用方法,通過濾紙、濾布或微孔濾膜等,除去提取液中的不溶性固體雜質(zhì)。濃縮則是利用加熱或減壓等方式,使提取液中的溶劑蒸發(fā),提高目標(biāo)成分的濃度。萃取可進(jìn)一步分離雜質(zhì),如在生物堿提取液中,加入酸水使生物堿成鹽溶于水相,再加入有機(jī)溶劑萃取除去脂溶性雜質(zhì)。層析技術(shù)在動(dòng)植物提取類原料藥的純化中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,如硅膠柱層析、聚酰胺柱層析等,可根據(jù)目標(biāo)成分與雜質(zhì)在固定相和流動(dòng)相之間吸附、分配等性質(zhì)的差異進(jìn)行分離,有效提高產(chǎn)品純度。
濃縮與干燥:將純化后的原藥溶液進(jìn)行濃縮,通過減壓蒸餾或薄膜蒸發(fā)等方式,在較低溫度下除去大量溶劑,使原藥溶液濃度進(jìn)一步提高。隨后,根據(jù)原藥的性質(zhì)選擇合適的干燥方法,如對(duì)于熱敏性較強(qiáng)的原藥,可采用冷凍干燥,將濃縮液在低溫下凍結(jié),然后在高真空下使冰直接升華除去水分,得到疏松的粉末狀原料藥;對(duì)于穩(wěn)定性較好的原藥,可采用噴霧干燥,將濃縮液噴入熱氣流中,瞬間干燥成粉狀顆粒,得到動(dòng)植物提取類原料藥。

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