第一篇:化學制藥工藝學知識點總結
1、藥物合成工藝路線設計方法: 類型反應法
分子對稱法
追溯求源法
模擬類推法
2、類型反應法:指利用常見的典型有機化學與合成方法進行合成路線設計的方法。
分子對稱法:具有分子對稱性的化合物往往由兩個相同的分子經化學合成反應制得,或可以在同一步反應中將分子的相同部分同時構建起來。
追溯求源法(倒推法、逆向合成分析):從藥物分子的化學結構出發,將其化學合成過程一步一步逆向推導進行尋緣的思考方法。
模擬類推法:從初步的設想開始,通過文獻調研,改進他人尚不完善的概念和方法來進行藥物工藝路線設計。
3、平頂型反應:反應條件易于控制,可減輕操作人員的勞動強度。
P39 圖2-1
尖頂型反應:反應條件苛刻,條件稍有變化收率就會下降;與安全生產技術、三廢防治、設備條件等密切相關。
4、一勺燴(一鍋合成):在合成步驟改變中,若一個反應所用的溶劑和產生的副產物對下一步反應影響不大時,可將兩步或幾步反應按順序,不經分離,在同一反應罐中進行,習稱“一勺燴”
5、常見的設備材質:鐵、鑄鐵、搪玻璃、陶瓷、不銹鋼
6、①可逆反應:特點:正反應速率隨時間逐漸減少,逆反應速率隨時間逐漸增大,直到兩個反應速率相等,反應物和生成物濃度不再隨時間而發生變化。可以用移動方法來破壞平衡,以利于正反應的進行,即設法改變某一物料的濃度來控制反應速率。
平行反應(競爭性反應):級數相同的平行反應,其反應速率之比為一定常數,與反應物濃度及時間無關。即不論反應時間多長,各生成物的比例是一定的。可通過改變溫度、溶劑、催化劑等來調節生成物的比例。
②工業生產的合適配料比確定:A凡屬可逆反應,可采取增加反應物之一的濃度(即增加其配料比),或從反應系統中不斷除去生成物之一的辦法,以提高反應速率和增加產物的收率。B當反應生成物的生成量取決于反應液中某一反應物的濃度時,則增加其配料比。C倘若反應中,有一反應物不穩定,則可增加其用量,以保證有足夠量的反應物參與反應。D當參與主、副反應的反應物濃度不盡相同時,利用這一差異,增加某一反應物的用量,以增加主反應的競爭能力。E為防止連續反應和副反應的發生,有些反應的配料比小于理論配比。使反應進行到一定程度后,停止反應。
7、①溶劑的分類:按溶劑發揮氫鍵給體作用的能力,分為質子性溶劑和非質子性溶劑兩大類。
質子性溶劑:含有易取代氫原子,可與含負離子的反應物發生氫鍵結合,發生溶劑化作用,也可與正離子的孤對電子進行配位結合,或與中性分子中的氧原子或氮原子形成氫鍵,或由于偶極矩的相互作用而產生溶劑作用。介電常數>15。水、醇類、乙酸、硫酸、多聚磷酸、氨或胺類化合物。
非質子性溶劑:不含易取代的氫原子,主要是靠偶極矩或范德華力的相互作用而產生溶劑化作用。偶極矩和介電常數小的溶劑,其溶劑化作用也很小,一般將介電常數在15以上的溶劑稱為極性溶劑,介電常數在15以下的溶劑稱為非極性溶劑。
②溶劑化效應:每一個溶解的分子或離子,被一層溶劑分子疏密程度不同地包圍著的現象。對反應的影響:P59
8、理想的重結晶溶劑應對雜質有良好的溶解性;對于待提純的藥物應具有所期望的溶解性,即室溫下微溶,而在該溶劑的沸點是溶解度較大,其溶解度隨溫度變化曲線斜率大。
9、常用的冷卻介質:冰/水(0℃)、冰/鹽(-10℃~-5℃)干冰/丙酮(-60℃~-190℃)
常用的加熱介質:水浴、油浴、蒸氣浴
10、催化劑特征:能改變化學反應速率,而其本身在反應前后化學性質并無變化;使反應活化能降低,反應速率增大;特殊選擇性。
催化劑活性的概念:是催化劑的催化能力,是評價催化劑好壞的重要指標,常用單位時間內單位重量(或單位表面積)的催化劑在指定條件下所得的產品量來表示。
常用的酸性催化劑:無機酸(鹽酸、氫溴酸、氫碘酸、硫酸、磷酸等)、強酸弱堿鹽類(氯化銨、吡啶鹽酸鹽等)、有機酸(對甲苯磺酸、草酸、磺基水楊酸等)
常用的堿性催化劑:金屬氫氧化物(氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣)、金屬氧化物、強堿弱酸鹽類(碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、醋酸鈉)、有機堿(吡啶、甲基吡啶、三甲基吡啶、三乙胺、N,N-二甲基苯胺)、醇鈉(甲醇鈉、乙醇鈉、叔丁醇鈉)、氨基鈉和金屬有機化合物(三苯甲基鈉、2,4,6-三甲基苯鈉、苯基鈉、苯基鋰、丁基鋰)
酶催化特點:催化效率;專一性強;反應條件溫和;酶的催化活性受到調節和控制;易發生雜菌污染;酶價格較高,精致過程工作量大;僅限于一步或二步簡單的反應,與微生物相比,經濟上尚不理想;目前只能作用于限定的化合物;酶是蛋白質,催化作用條件有一定限制。相轉移催化劑(PTC):使一種反應物由一相轉移到另一相中參與反應,促使一個可溶于有機溶劑的底物和一個不溶于此溶劑的離子型試劑兩者之間發生反應。相轉移催化:用于非均相反應,使后處理簡便。
常用的相轉移催化劑:鎓鹽類(三乙基芐基氯化銨TEBAC、三辛基甲基氯化銨TOMAC&TCMAC、四丁基硫酸氫銨)、冠醚類(18-冠-
6、二苯基-18-冠-
6、二環己基-18-冠-6)、非環多醚類(聚乙二醇、聚乙二醇脂肪醚、聚乙二醇烷基苯醚)
11、反應終點的監控:在工藝研究中常用薄層層析、氣相色譜和高效液相色譜等方法來監測反應,也可用簡易快遞的化學或物理方法,如測定顯色、沉淀、酸堿度、相對密度、折光率等手段進行反應中點的監測。重氮反應:利用淀粉-碘化鉀試液(或試紙)來檢查反應液中是否有過剩的亞硝酸存在以控制反應終點。也可根據化學反應現象、反應變化情況,以及反應產物的物理性質(如相對密度、溶解度、結晶形態和色澤等)來判定反應終點。縮合反應:由于反應原料乙酰化物和縮合產物的結晶形態不同,可通過觀察反應液中結晶的形態來確定反應終點。催化加氫反應:一般以吸氫量控制反應終點。當氫氣吸收達到理論量時,氫氣壓力不再下降或下降速度很慢時,即表示反應已達重點或臨近終點。通入氯氣的氯化反應:以反應液的相對密度變化來控制其反應終點。
12、手性藥物:以單一的立體異構體存在并注冊為藥物。具有副作用少、使用劑量低和療效高等特點,頗受市場歡迎,銷量迅速增長。
手性藥物研究意義:對應體有不同的藥理活性
13、手性藥物的分類:①對映體之間有相同的某一藥理活性,且作用強度相近:異丙嗪、氟卡尼、布比卡因②對映體具有相同的活性,但強弱程度有顯著差異:阿替洛爾、普萘洛爾和美托洛爾;帕羅西汀和舍曲林;萘普生和布洛芬③對映體具有不同的藥理活性: a一個對映體具有治療作用,而另一個對映體僅有副作用或毒性:L—多巴和沙利度胺;芬氟拉明;氨氯酮;乙胺丁醇 b對映體活性不同,但具有取長補短、相輔相成的作用:茚達立酮 c對映體存在不同性質的活性,可開發成兩個藥物:丙氧芬 d對映體具有相反的作用:依托唑啉
14、手性藥物的制備技術:化學控制技術和生物控制技術
化學控制技術:a普通化學合成:結晶法拆分【直接結晶法(外消旋混合物)、非對映體結晶(外消旋化合物)】、動力學拆分、色譜分離 b不對稱合成(一個前手性化合物經選擇性地與一手性實體反應轉化為手性產物):化學計量型、催化型 c手性源合成(以價格低廉、易得的天然產物及其衍生物等手性化合物為原料,通過化學修飾的方法轉化為手性產物)
15、外消旋化合物:其晶體是R和S兩種構型對映體分子的完美有序的排列,每個晶核包含等量的兩種對映異構體。外消旋混合物:等量的兩種對映異構體晶體的機械混合物。外消旋固體溶液:
16、對映異構體比E—即兩種對映異構體假一級反應速度常數的比值。一般情況下在20以上。
剩余底物的對映體過量(e,e)與轉化率的關系:對于反應活性低的對映體來說,當反應進行至合適程度,就可獲得較高光學純度的剩余底物。對于產物則不同,只有E>100的反應才能得到光學純>95%的產物。動力學拆分通常用于制備反應活性較低的對映體。如果某一反應E值高(>100),那么額該反應轉化率達50%時,就可以得到光學純度較高的剩余底物異構體;E值低,則需要較高的轉化率。轉化率高,意味著損失剩余底物的收率(最大收率=100%-轉化率)
17、非對映異構體鹽結晶:適用范圍廣
動力學拆分的特點:過程簡單,生產效率高;可以通過調整轉化程度提高剩余底物的對映體過量。
18、液相色譜(LC)分離立體異構體,可分為:間接法和直接法
間接法又稱為手性試劑衍生化法:指外消旋體與一種手性試劑反應,形成一對非對映異構體,可用普通的正相或反相柱分離,衍生化還可改善色譜性能及增加檢測靈敏度。
直接法分為手性固定相法和手性流動相添加劑法。手性固定相可分為:蛋白質類鍵合相、手性聚合物相、環糊精相、氫鍵和電荷轉移類鍵合相和配位基交換相等。
19、不對稱合成反應類型:a羰基化合物的α—烷基化和催化烷基化加成反應
b醛醇縮合C不對稱Diels-Alder反應及其它成環反應
d不對稱催化氫化等還原反應(抗高血壓藥物L-多巴是第一個利用手性配體過渡金屬配合物進行催化不對稱合成的工業技術)
e不對稱氧化反應
手性源合成:以價廉易得的天然或合成的手性源化合物,例如糖類、氨基酸、乳酸等手性化合物為原料,通過化學修飾方法轉化為手性產物。產物結構既可能保持,也可能發生翻轉或手性轉移。
手性合成子:如果手性起始原料的大部分結構在產物結構中出現,那這個手性起始原料是手性合成子。手性輔劑:在新的手性中心形成中發揮不對稱誘導作用,最終在產物結構中沒有手性輔劑的結構。
20、中試放大發必要性:A驗證和完善實驗室工藝所確定的反應條件 b確定工業化生產所需設備的結構、材質安裝以及車間布局等
C為臨床前的藥學和藥理毒理學研究以及臨床試驗提供一定數量的藥品 分為:經驗放大法、模擬放大發和數學模擬放大法。
21、物料平衡:指產品理論產量與實際產量或物料的理論用量與實際用量之間的比較。
三種基準:1)以每批操作為基準,適用于間歇操作設備、標準或定型設備的物料平衡,化學合成藥物的生產以間歇操作居多
2)以單位時間為基準,適用于連續操作設備的物料平衡 3)以每公斤產品為基準,以確定原材料的消耗定額
22、車間設備每年正常開工生產的天數,一般以330天計算,余下的36天作為車間檢修時間
對于工藝技術尚未成熟或腐蝕性大的車間一般以300天或更少一些時間 連續操作設備也可按每年8000~7000h為設計計算的基準
23、轉化率=反應消耗A組分的量/投入反應A組分的量
×100% 收率=產物實際得量/按某一主要原料計算的理論產量 ×100% 或收率=產物收得量折算成原料量/原料投入量 ×100% 選擇性=主產物生成量折算成原料量/反應掉的原料量
×100% 收率=轉化率×選擇性
單耗:生產1000g產品所需要的各種原料的Kg數
24、設備流程圖:方框—物料
圓框—單元反應和物料過程
箭頭—物料的流向
25、化學制藥廠污染的特點①數量少、組分多、變動性大②間歇排放③p H值不穩定④化學需氧量(COD)高
26、防治污染的主要措施:①采用綠色生產工藝,原子經濟 ②循環套用,無害化工藝 ③綜合利用,回收利用與資源化 ④改進生產設備,加強設備管理
27、控制污染的基本概念:
水質指標:ph值、懸浮物(SS)、生物需氧量(BOD)、化學需氧量(COD)、有害物質含量 pH值反映廢水酸堿性強弱的重要指標 懸浮物(SS):指廢水中呈懸浮物狀態的固體,是反映水中固體物質含量的一個常用指標,可用過濾法測定 生化需氧量(BOD):指在一定條件下,微生物氧化分解水中的有機物時所需的溶解氧的量,單位mg/L(常在20℃的條件下,將廢水培養成5日,然后測定單位體積廢水中溶解氧的減少量,即5日生化需氧量作為生化需氧量的指標,以BOD5表示。反映可被微生物分解的有機物的總量,其值越大,表示水中的有機物越多,水體被污染的程度也就越高。化學需氧量(COD):指在一定條件,用強氧化劑氧化廢水中的有機物所需的氧的量,單位mg/L(以重鉻酸鉀作氧化劑)COD和BOD之差表示廢水中沒有被微生物分解的有機物含量
清污分流:將清水與廢水分別用各自不同的管路或渠道輸送、排放或貯留,以利于清水的循環套用和廢水的處理。廢水處理級數:先易后難、先簡后繁
一級處理:采用物理方法或簡單的化學方法除去水中的漂浮物和部分處于懸浮狀態的污染物,以及調節廢水的ph值等 二級處理:指廢水的生物處理
三級處理:一種凈化要求較高的處理,有吸附、交換、反滲透等方法
27、廢水處理的基本方法:
物理法:廢水的一級處理,利用物理作用將廢水中呈懸浮狀態的污染物分離出來,在分離過程不改處理 化學法:利用化學反應原理來分離、回收廢水中各種形態的污染物,如中和、凝聚、氧化、還原 物理化學法:綜合利用物理和化學作用除去廢水中的污染物,如吸附法、離子交換法和膜分離法等
生物法:利用微生物的代謝作用,使廢水中呈溶解和膠體狀態的有機污染物轉化為穩定、無害的物質,如水和二氧化碳。是常用的二級處理法
28、含懸浮物或膠體的廢水,可通過沉淀、過濾或氣浮等方法除去
酸堿性廢水的處理:對于濃度較高的酸性或堿性廢水應盡量考慮回收和綜合利用
含無機物廢水處理:常用方法:稀釋法、濃縮結晶法和各種化學處理法。高壓水解法處理高濃度含氰廢水
含有機物廢水的處理
含重金屬的廢水處理:中和法、硫化法、置換法、萃取法
29、廢氣:含塵(固體懸浮物)廢氣、含無極污染物廢氣、含有機污染物廢氣
除塵方法:機械除塵、洗滌除塵、過濾除塵
第二篇:制藥工藝學期末考總結
GMP總目標:生產出安全有效、均一穩定的符合質量標準的藥品
原則:一切按規章辦事,一切有記錄可查,以硬件為基本條件,以軟件為基礎,以人員(濕件)素質為保證。第一篇 化學制藥工藝篇
研究意義:天然存在的量少,不能滿足需要;有價值的藥物需規模化生產;改革工藝提高質量。
屬于有機合成化學。從剖析化學結構入手,然后根據結構特點采取相應的設計方法。
藥物的合成工藝。具體方法有:類型反應法、分子對稱法、倒推法等。
類型反應法,適用于有明顯結構特點及功能基特點的化合物。
手性:指一個實物與鏡中影像不能重合的性質。表示分子結構的不對稱性。具有藥理活性的手性化合物為手性藥物。對映體:互為鏡像分子。具旋光性,D(+)右旋,L(-)左旋。手性分子具有1個對映體。非對映體:具有2n-1個光學異構體,1個對映體,其它為非對映體。手性化合物不一定具旋光性
理想的藥物工藝路線
1化學合成途徑簡易 2原輔材料易得3中間體容易以較純形式分離出來,質量合乎要求,最好是多步反應連續操作4可在易于控制的條件下制備,如安全無毒5設備條件要求不苛刻
6三廢少且易于治理7操作簡便,經分離純化易達到藥物標準8收率最佳、成本最低、經濟效益最好9最好能夠進行生物合成。
化學反應 兩種類型:尖頂型和平頂型,合成步驟 直線式和匯聚式
工序合并(一勺燴):兩步或幾步反應按順序,不經分離、在同一個反應罐中進行。
反應條件及影響因素:
配料比和反應物濃度(摩爾比)溶劑:濃度、次序、溫度、壓力等催化:酸堿、金屬、相轉移、酶能量與供給:熱、光、攪拌等反應時間及反應終點的監控后處理:蒸餾、萃取、重結晶、柱分離等產品純化與檢驗:精制、干燥、包裝等
反應類型:
基元反應:凡反應物分子在碰撞中一步直接轉化為生成物分子的反應。
非基元反應:凡反應物分子經過若干步,即若干基元反應才能轉化為生成物的分應。
簡單反應:一個基元反應組成的化學反應。
復雜反應:兩個以上基元反應構成的化學反應
可逆反應,通過加大某一反應物(便宜易得)的投料量或移出生成物來控制反應速度。
平行反應,不能用改變反應物的配料比或反應時間來改變生成物比例,但可以用溫度、溶劑、催化劑等來調節。
合適的配料比可提高收率、降低成本、減少后處理,需要從幾個方面來考慮,1,可逆反應增加反應物之一的濃度5~20%或除去生成物之一;2當反應生成物的產量取決于反應液中某一反應物的濃度時,增加其配料比;最合適的配料比應符合收率較高、單耗較低的要求。3,反應中有一反應物不穩定時可增加其用量4,當主副反應的反應物不同時增加主反應的反應物量;5,為防止連續反應,有些反應的配料比應小于理論量,使反應到一定程度停止。
溶劑影響反應速度、反應方向、產品構型、互變異構平衡、溶解度。
溶劑化:每一個溶解的分子或離子被一層溶劑分子疏密程度不同地包圍。(水化)
溶劑化效應:放出熱量,使反應位能降低。如反應物易溶劑化,相當于活化能增高,故降低了反應速度;如過渡態易溶劑化,則過渡態位能降低,反應加速。極性越大,對反應越有利。
重結晶溶劑要求:室溫下微溶,在溶劑沸點時易溶,且對雜質有良好的溶解性。需要考慮沸點(小于物質熔點)、揮發性和晶型。
反應溫度與壓力:
Vant Hoff規則:反應溫度每升高10℃,反應速度增加1-2倍。
溫度影響反應速度:指數型、爆炸極限型、催化反應型、反常型。
催化劑,特點:降低了反應的活化能,加快反應速度;選擇性(不同化學反應不同;同樣反應獲得不同的產物);反應條件溫和;無三廢或少三廢。其實用價值取決于活性、選擇性和穩定性。催化活性:單位時間內單位重量或單位比表面積的催化劑在指定條件下催化生成的產品量。毒化劑:對催化劑活性有抑制作用的物質
相轉移催化劑PTC:使反應物由一項轉移到另一相中參加反應的物質。鎓鹽類(長碳鏈的季銨鹽)、冠醚(18冠-6)和開鏈聚醚類(聚乙二醇)
制藥工藝的優化:以概率論和數理統計為理論基礎。優化過程包括試驗設計、實施和分析試驗結果三階段。設計實驗的方法有:單因素平行試驗優選法,多因素正交設計,均勻設計優選法。正交設計結果分析:極差和方差分析,均勻設計結果分析:直觀分析和回歸分析。
化學制藥工藝的放大:
放大系數:放大后規模與放大前的比值(投料量、產量)放大現象:因過程規模的放大造成指標不能重復的現象。實驗室研究的目的:迅速打通工藝路線。工業生產的目的是:生產符合質量標準的方法。
中試放大的基本方法是:逐級經驗放大,相似模擬放大,化學反應工程理論指導放大,數學模型放大。
可進行中試的小型試驗標準:(對小試的要求)
收率穩定,質量可靠;2,操作條件已確定,產品、中間體及原料分析方法已經制定;3,某些設備、管道材質的耐腐蝕試驗已經進行,并能提出所需的一般設備;4,進行過物料衡算,三廢問題已有初步的處理方法;5,已提出所需原料的規格和單耗數量;6,已提出安全生產要求;
中試放大的研究內容:
1工藝路線和單元操作方法的復審;2設備材質與型式的選擇;3攪拌器型式與攪拌速度的考察;4反應條件的進一步研究;5工藝流程與操作方法的確定;6物料衡算.物料衡算:理論依據:質量守恒定律
物料衡算的基準:間歇操作以每批為基準;連續操作以單位時間為基準;或以每公斤產品為基準,確定原輔材料的消耗定額。
生產工藝規程 作用:它是組織工業生產的指導性文件,是生產準備工作的依據,是新建和擴建生產車間或工廠的基本技術條件。
工藝經濟性:指在工藝方案實施過程中,考慮各種生產要素的投入和產出的對比結果,即勞動消耗與有用成果的對比結果。目的:在完成年產量的前提下,選出一個投資省、周期短、見效快的最佳設計方案。
絕對經濟效益指標:方案本身的效益與費用比較,篩選方案。
相對經濟效益指標:方案不同部分比較,優化方案144
第二篇 生物制藥工藝學
發酵制藥過程:菌株選育、發酵(生產菌的活化、種子制備、發酵培養)、分離純化
發酵過程:菌體生長期(包括延滯期、對數生長期、減速期)、產物合成期、菌體自溶期
生長動力學曲線要注意的問題:縮短延滯期:種子罐與發酵罐培養基接近,以對數期菌體為種子、加大接種量延長靜止期:補料、增加營養物質提前結束發酵,避免菌體自溶
基質濃度(S)與比生長速率的關系符合Monod 方程:Monod方程:μ=μmaxS/(Ks+S)
生長與產物的關系模型:偶聯型半偶聯型非偶聯型
次級代謝產物生物合成過程:前體聚合,結構修飾,裝配
微生物菌種的建立:自然分離:(稀釋法、濾膜法)自然選育:(單菌落分離)誘變育種:【誘變劑(物理、化學和生物)】雜交育種:【接合(直接混合成異核體)、原生質體融合、基因工程技術育種、基因組shuffling技術】
菌種保存中的液氮保存:加入冷凍保護劑(5~10%甘油或DMSO)制成孢子或菌懸液,濃度>108個/mL,分裝于小的安瓿或聚丙烯小管后密封。先降至0 ℃,再以每分鐘降1 ℃的速度,一直降到-35 ℃,然后放入液氮罐中保存。培養基的配制:原則:生物學原則(符合不同微生物要求)、工藝原則(不影響通氣和攪拌、分離和處理)、低成本原則、高效經濟原則
種子罐級數的確定取決于菌種生長特性、菌體繁殖速度和發酵罐體積。一般可分為一、二、三級種子。
微生物培養技術:固體表面培養技術,液體深層培養技術,固定化培養技術,高密度培養技術。
發酵培養的操作方式:分批式(間歇式)操作,流加式操作,半連續式操作,連續式操作。
發酵終點控制相關指標:發酵產率,轉化率或得率,發酵系數。
抗生素的效價,以活性質量或指定單位表示.一個優良菌種應具備的條件:生長繁殖快,發酵單位高;遺傳性能穩定,以一定條件下能保持持久的、高產量的抗生素生產能力;培養條件粗放,發酵過程易于控制;合成的代謝副產物少,生產抗生素的質量好。
抗生素的質量控制: 性狀描述、鑒別試驗、一般項目檢查、含量測定
生化藥品是維持生命活動必需的生化成分,也是人體基本的生化成分
傳統生化制藥的一般工藝: 生物材料的選取與預處理提取有效活性部分有效成分的分離純化制劑 生物活性物質的提取影響因素:溫度,酸堿度,鹽濃度,活性物質的保護措施:添加保護劑(如還原劑半胱氨酸、巰基乙醇、金屬螯合劑EDTA,保護酶的活性中心和活性基團);抑制水解酶(添加酶抑制劑);其他如避免高溫、紫外線、強烈攪拌等。
常用提取方法:酸、堿、鹽水溶液提取,表面活性劑提取,有機溶劑提取
生化物質的分離純化:分離原理:分子形狀和大小不同(如差速離心、膜分離、凝膠層析);分子荷電性質差異(離子交換、電泳、等電聚焦);分子極性大小及溶解度不同(溶劑提取、逆流分配、鹽析);物質吸附性質不同(選擇性吸附或吸附層析);生物分子與其配體的特異親和性:親和層析或沉淀 法。
Lys的提取與精制:沉淀法、有機溶劑抽提法、電滲析法、離子交換樹脂吸附法
核酸類藥物包括核酸、核苷酸、核苷、堿基及衍生物。
糖類藥物,糖類化合物可分為單糖,低聚糖,多糖。多糖提取與純化,提取方法:稀堿液提取,熱水提取,粘多糖提取/酶解。純化的方法:乙醇沉淀法,分級沉淀法,季銨鹽絡合法,離子交換層析。
生物制品,作為預防、治療、診斷特定傳染病或其他有關疾病的免疫制劑。
疫苗的三階段: 以牛痘及脊髓灰質炎疫苗為代表的減毒、滅活疫苗(天花、小兒麻痹癥),有潛在致病性;天然或重組成分為主的亞單位疫苗;表達特定抗原蛋白的核酸疫苗(HIV、HBV、流感病毒、結核病毒等)
亞基疫苗:利用病原體的某一部分通過基因工程克隆而制利的疫苗。如以病毒外殼結合蛋白為疫苗。
重組疫苗:通過基因工程方法,對非致病微生物進行基因改造,使之攜帶并表達某種特定病原體的抗原決定簇基因,產生免疫原性;或修飾或刪除致病微生物的毒性基因,使之保持免疫原性。這種活體疫苗稱活體重組疫苗。
核酸疫苗:把外源的抗原基因克隆到真核質粒表達載體上,再將重組的質粒DNA直接注射動物體內,使之表達產生抗原激活免疫系統。包括RNA疫苗和DNA疫苗。
生物制品的一般制造方法:1,病毒類疫苗:毒種的選擇和減毒,病毒繁殖,疫苗滅活,疫苗的純化,凍干。2,細菌類疫苗和類病毒,菌種選擇,培養基成分的選擇,培養條件的控制,殺菌,稀釋、分裝和凍干。
核酸疫苗制備:工程菌擴增~收集裂解細胞和質粒的抽提~質粒DNA純化~質粒凝縮
單抗是指單個淋巴細胞針對某一抗原決定簇產生的單個抗體
中藥制藥工藝學
工藝對藥物療效的影響:1有效成分的種類、數量及存在形式直接影響藥效:2控制有效成分的釋放速度3影響藥物吸收速度.中藥制藥工藝內容包括,前處理部分和制劑劑型部分。前處理部分包括,粉碎,提取,分離純化,濃縮干燥。制劑劑型部分,工藝路線、輔料選擇和工藝條件(如pH,滲透壓)
有效成分提取原理分浸潤、溶解、擴散3個過程。浸潤借助于毛細管力和吸水力使溶媒進入細胞的過程。溶質擴散的原因存在滲透壓差和濃度差。
中藥材的組織結構中,薄壁組織分化程度淺,主要組成是果膠和纖維質,又可分為同化組織、蓄水組織、貯藏組織、通氣組織。
增溶現象:中藥中含有某些能降低表面活性物質如皂苷、樹膠、蛋白質,形成膠團,將不溶性或部分溶解的成分包圍起來,增加了其溶解度;另外由于中藥煎煮液屬于膠體溶液,使難溶分子混懸于其中形成溶膠或粗分散體系,增加其溶解。
理想提取溶劑的基本條件,1能最大量地提取中草藥的有效成分,而不提取或極少量提取雜質2性質穩定,不與有效成分發生化學反應3廉價易得,或可以回收4使用方便,操作安全。
溶劑浸出法,水浸出法,溶媒浸出法,滲漉法,水提醇沉法或醇提水沉法(50~60%時可除去淀粉等雜質,達75%時,可除去蛋白質等雜質,達80%可除去全部蛋白質、多糖、無機鹽等雜質。)
揮發油:可用水蒸氣蒸餾、浸出法、壓榨法等提取。
純化方法,透析法,鹽析法,離子交換法,凝膠濾過法,硅膠吸附柱色譜法,聚酰胺吸附法
提高蒸發效果縮短濃縮時間應采取的措施,增大蒸發面積(大面積容器或攪拌)、減輕液體表面壓力,增加飽和蒸氣壓差、采用通風設備,加快液面空氣流動速度、提高溫度。
煎煮濃縮:利用蒸發原理,使一部分溶媒汽化而達到濃縮的目的。薄膜濃縮:利用液體形成薄膜而蒸發。
多效濃縮:將前次的二次蒸氣作為一效的加熱蒸氣的濃縮。
薄膜濃縮設備,升膜式蒸發器,降膜式蒸發器,刮板式薄膜蒸發器,離心式薄膜蒸發器
多效濃縮中,減少加熱蒸氣消耗的途徑有兩種:一是減少提取過程中的溶劑量(可采用多效逆流萃取);二是開發二次蒸氣的剩余熱焓量(采用多效蒸發)。
劑型和工藝選擇:
工藝選擇從以下幾方面考慮:臨床治療的要求,新技術、新設備的采用,新輔料應用,質量標準,生產符合GMP要求 輔料、制備技術和設備是制劑的三大支柱
崩解劑,主要利用其毛細管作用(淀粉和纖維素類)、膨脹作用(羧甲基淀粉鈉)、產氣作用(枸椽酸或酒石酸與碳酸鈉或碳酸氫鈉)、酶解作用(淀粉酶、纖維素酶、蛋白酶等)。加入法有內加法(混合制粒)、外加法(整粒后)、內外加法(兩者對半)。制粒目的:改善粉末流動性、可壓性;防止各成分因密度差異分層;防止粉末粘沖和飛揚。
直接壓片法,要求藥粉有適當的粒度、結晶形態和可壓性。對輔料的要求:有良好的流動性和可壓性、對空氣、濕、熱穩定、能與多種藥物配伍有較大的容藥量、粒度與大多數藥物相近。如微晶纖維素、乳糖、甘露醇等。對機械的要求:強制飼粉裝置、預壓機構、除塵裝置。
包衣分為糖衣、薄膜衣,糖衣工藝:隔離層粉衣層糖衣層有色糖衣打光干燥包裝 片劑設計方法,1確定藥物在胃腸道中釋放的最適部位2生產方法:最先選用直接壓片。3賦形劑選擇4片劑處方的初步確定5確定生產工藝
注射劑分為溶液型注射劑、注射用無菌粉末、混懸型注射劑、乳劑型注射劑四類。
熱原除去方法:高溫(250度30 min)、酸堿法(KCr2O7NaOH)、吸附法(活性炭0.1-0.5%)、離子交換法、凝膠過濾法、反滲透法。
注射劑潔凈區,一般10000級或100級,溫度18~24℃,相對濕度45~65%, 亮度不低于3000lx,噪聲不超過80dB。原料精濾到封口過程。
配制用注射用水的貯存時間不得超過12h。
大輸液由靜脈滴注輸入體內的大劑量注射液。分為電解質輸液(補充體內水分、電解質,糾正體內酸堿失衡)、營養輸液(糖類、氨基酸、脂肪乳輸液)、膠體輸液(多糖、明膠、高分子聚合物等)。
注射劑處方設計,1藥物的物理化學性質2溶解性3化學穩定性4生物學穩定性5安全性
化學制藥三廢的特點1.數量少、成分復雜,綜合利用率低 2.種類多,變動性大3.間歇排放4.化學好氧量高,pH變化大 廢氣除塵的方法:1機械除塵2洗滌除塵3過濾除塵
含有機物的廢氣處理方法:1冷凝法2吸收法3吸附法4燃燒法5生物法
廢渣的處理方法:1燃燒法2化學法3熱解法4埋填法
第三篇:化學工藝學學習總結
化學工藝學學習總結
摘要 本文主要是關于芳烴轉化過程的綜述還有學習心得。主要從芳烴的來源與生產方法,芳烴的轉化,C8芳烴的分離三個方面進行總結。了解這個課程的研究目的,研究范疇還有研究作用。了解到關于化工生產原料資源的加工開發,生產工藝流程,反應條件的影響等化學工藝基礎。
關鍵詞 芳烴轉化 芳烴生產 芳烴分離
芳烴的主要來源于焦煤和石油。由于各國的資源不同,裂解汽油生產的芳烴在石油芳烴中比重也不同。芳烴裂解的主要目的是為了得到三苯(苯、甲苯、二甲苯),乙苯、異丙苯、十二烷基苯和萘。這些產品廣泛應用于合成樹脂、合成纖維、合成橡膠、合成洗滌劑、增塑劑、染料、醫藥、農藥、炸藥、香料、專用化學品工業。化工行業會根據市場需求的變化,選擇生產不同的產物,來適應市場需求。
芳烴的生產可分為焦化芳烴生產和石腦油芳烴生產。前者是在高溫作用下,煤在焦爐碳化室內進行干流是,煤質發生一系列的物理化學變化,生成大量焦炭外,還副產粗煤氣,粗苯,煤焦油。粗煤氣經初冷、脫氨、脫萘、終冷后,進行初苯回收,再對初苯進行分餾,從而獲得有用的芳烴。
石腦油芳烴生產可分為三種方法,催化重整生產芳烴、裂解汽油生產芳烴、輕烴芳構化和重芳烴輕質化。催化重整芳烴包括環烷脫氫、五元環異構脫氫、烷烴異構加氫裂解等反應需要用熱穩性好的貴金屬元素做成的催化劑,在425℃~525℃進行。裂解汽油生產芳烴需要對裂解油進行預處理除去C5餾分,再對其進行加氫。一段加氫將使易生膠的二烯烴加氫轉化為單烯烴以及烯基芳烴轉化為芳烴。二段加氫在較高溫條件使單烯烴飽和,并脫除硫氧氮等有機化合物。輕烴芳構化是利用世界過剩的低價液化石油氣(丙烷、丁烷)為原料,經催化脫氫、齊聚、環化和芳構化生產芳烴。重芳烴輕質化主要利用重整生成油、裂解汽油和焦化器由中的C9重芳烴來生成增塑劑、樹脂等產品。
由催化重整和加氫精制的裂解汽油得到的都是芳烴與非芳烴的混合物,由于他們的碳數相近,容易形成共沸物,一般的蒸餾方法難以將其分離。在工業上主要運用溶劑萃取法從寬餾分中分離苯、甲苯、二甲苯;用萃取蒸餾法從芳烴含量高的窄餾分中分離純度高的單一芳烴。
芳烴轉化是為了解決生產中原料供需不平衡的狀況,通過異構化、歧化與烷基轉移、烷基化合脫烷基化等反應,獲得生產需要的原材料。使用的催化劑主要為酸性鹵化物和固體酸。
芳烴的脫烷基化反應將烷基芳烴分子中與苯環直接相連的烷基在一定條件下脫去。在熱力學上分析可以知道,當溫度不太高,氫分壓較高時可以進行得比較完全。但是時間足夠長,會深度加氫裂解成甲烷,所以無法在熱力學上抑制副反應。從動力學上,溫度不宜太低不宜太高,氫分壓和氫氣對甲苯的摩爾比較大,能防止結焦、對加氫脫烷基反應都比較有利,但對抑制加氫副反應的發生是不利的。脫烷基化在工業上生產有兩種方法,分別是催化脫烷基制苯和甲苯熱脫烷基制苯。工業上采用較多的是hydeal法催化脫氫制苯。新鮮原料、循環物料、新鮮氫氣和循環氫氣經加熱爐加熱到所需溫度后進入反應器反應,氣體產物經冷卻器冷卻后對液氣混合物進行閃蒸分離,部分氫氣直接返回反應器。一部分作原料,其余送到純化裝置除去輕質烴。液體芳烴經穩定塔除輕質烴和白土塔除去烯烴后送至苯精餾塔,塔頂分的產品苯,重餾分送再循環塔循環使用。
另外pyrotol法催化脫氫制苯的特點是能將裂解汽油中的芳烴全部轉化為苯。甲苯熱脫烷基制苯主要有HAD法,這種方法與催化加氫脫甲基流程相似,但是他在柱塞流式反應期的六個不同位置加入分餾塔閃蒸出來的氫,從而控制反應溫度,因此副產物較少,重芳烴產率較低。不過反應溫度較高,需要合理利用熱量。
芳烴歧化是指兩個相同芳烴分子在酸性催化劑作用下,一個芳烴分子上的側鏈烷基轉移到另一個芳烴分子上去的反應。烷基轉移反應是指兩個不同芳烴分子之間發生烷基轉移的過程。副反應主要是二甲苯二次歧化,產物與原料或副產物的烷基轉移,甲苯的脫烷基和生成稠環芳烴。生產中必須借助催化劑,原料的雜質含量、C9芳烴的含量,氫烴比、液體空速對反應也有較大影響。工業上主要有二甲苯增產法(Xylene-Plus法)、Tatoray法,既可用于歧化,又可用于烷基轉移;低溫歧化法(LTD法)專門用于歧化。
C8芳烴的異構化是以不含或少含對二甲苯的C8芳烴為原料,通過催化劑的作用,轉化成濃度接近平衡濃度的C8芳烴,從而達到增產對二甲苯的目的。C8芳烴異構化反應的熱效應很小,因此溫度對平衡常數的影響不大。動力學上,曾在SiO2-Al2O3催化劑上對異構化過程的動力學進行研究,與連串式異構反應歷程相符,即鄰二甲苯可逆生成間二甲苯可逆生成對二甲苯。乙苯異構化反應中以Pt/Al2O3為催化劑,研究乙苯的氣相臨氫異構化,得知其異構化速度比二甲苯慢,而且溫度影響顯著。整個異構化過程包括加氫、異構和脫氫等反應。低溫有利于加氫,高溫有利于異構和脫氫,故只有協調好各種關系才能使乙苯異構化取得較好的效果。二甲苯異構化的工業方法分為臨氫和非臨氫兩種。臨氫異構廣泛采用貴金屬作催化劑,因為能使乙苯轉化成二甲苯,對原料適應性強,原料不需進行乙苯分離。非臨氫異構采用的催化劑一般為無定性的SiO2-Al2O3,但選擇性較差,高溫反應下積碳快,不能使乙苯轉化為二甲苯。C8芳烴異構化的新技術(MHAI工藝)據稱是當今最經濟的二甲苯異構工藝。特點是產物中對二甲苯濃度超過熱力學平衡值,減少了二甲苯回路的循環量。
芳烴的烷基化是芳烴分子中苯環上的一個或幾個氫被烷基所取代而生成烷基芳烴的反應。工業上主要用于生產乙苯、異丙苯和十二烷基苯等。較寬的溫度范圍中苯烷基化反應在熱力學上都是有利的。當溫度過高才有明顯的逆反應。工業上,最佳操作點是乙苯收率盡量大,苯的循環量和多乙苯的生成量盡可能少,而且要用酸性催化劑進行催化。乙苯的生產可用液相烷基化法和氣相烷基化法不論工藝流程上有何差異,反應機理基本是一致的。苯和乙烯在催化劑存在下反應生成乙苯。異丙苯生產工藝有固體磷酸法、非均相三氯化鋁法、均相三氯化鋁法。
C8芳烴(主要為三種二甲苯和乙苯的混合物)的分離技術難點在于間二甲苯和對二甲苯的分離。鄰二甲苯沸點最高,可用精餾法分離。乙苯沸點最低,但與關鍵組分對二甲苯的沸點僅差2.2℃,精餾分離較困難,但也可選用絡合萃取法或者吸附法。對二甲苯和間二甲苯沸點只差0.75℃,難于用精餾方法分離。工業上可用深冷結晶分離法、絡合分離法和模擬移動床吸附分離法。深冷結晶法需要深冷至-60~-75℃,熔點最高的對二甲苯首先被結晶出來,但是不可避免包含一部分C8芳烴混合物所以工業上多采用二段結晶。絡合萃取法利用一些化合物與二甲苯異構體形成配位化合物的特性達到分離效果。其中最成功的是日本的MGCC法,用BF3作為配位劑,溶液上層為烴層,下層為HF層,是分離過程大為簡化,是有效分離間二甲苯的唯一工業化方法。但缺點是HF有毒,且有強腐蝕性。吸附分離法利用固體吸附劑吸附二甲苯異構體的能力不同而進行分離。吸附劑要求價格低廉易得,性質穩定,與C8芳烴沸點有較大差別。模擬移動床法的工作原理是模擬移動床中固體吸附劑不動,液體對其做相對運動,并反復進行吸附和脫附的傳質過程,要求被分離物質對吸附劑的吸附能力要有一定差異。主要有Parex法,Aromax法和MX-Sorbex工藝。
芳烴在化工原料中占有重要地位,其生產技術發展受到廣泛重視。芳烴生產技術主要發展趨勢為擴大芳烴原料來源,工藝革新提高技術水平,就適用性和新用途對產品進行結構調整,對新技術發揮更大作用,開發新技術和改進老技術。
關于工藝學的學習,不僅僅是在于課堂上老師所教授的,還有與組員共同合作制作學習內容的PPT,加深了對書本知識的印象與理解,將上課所忽略掉的細微知識也在制作PPT的過程中通過網絡,相關書本了解到了。這次這個關于學習內容的總結,又重新再回憶查找書本,補全了在做PPT時沒有認真細看的而忽略的課本知識。此時,我能深刻體會到,知識不是看一遍就可以牢記的東西,需要反復看,反復記憶,還要歸納總結,才能真正變成自己的。參考文獻
[1]米鎮濤,化學工藝學(第二版),化學工業出版社,2004 [2]孫宗海,瞿國華,張溱芳.石油芳烴生產工藝與技術.北京:化學工業出版社,1986 [3]高榮增,顧興章.化工百科全書.第四卷,135~149,北京:化學工業出版社,1993 [4]周立芝,王 杰.化工百科全書.第三卷,881~899,北京:化學工業出版社,1993 [5]柴國梁.中國化工信息.1998.45:6 [6]庫咸熙等.煉焦化工產品回收與加工.北京:冶金工業出版社,1985 [7]王兆熊等.煉焦產品的精制和利用.北京:化學工業出版社,1989 [8]華東化工學院等.基本有機化工工藝學(修訂版).北京:化學工業出版社,1990
第四篇:化學工藝學第一章總結
第一章
1、以磷礦為原料濕法制磷酸的原理。主反應式:
Ca5F(PO4)3+5H2SO4+5nH2O3H3PO4+5CaSO4 ·nH2O+HF
【H3PO4+3NH3(NH4)3PO4】
2、硫鐵礦接觸法制硫酸的工藝過程
3、焙燒反應:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
3FeS2+8O22Fe3O4+6SO2
氧化反應:SO2+1/2O2SO3
吸收反應:SO3+H2H2SO4
【采用98.3%的硫酸吸收SO3的原因:三氧化硫與98.3%的硫酸不形成酸霧,而且蒸汽壓較低,吸收率高】
3、原油加工前,為什么要進行預處理?
原油中有水分和無機鹽,無機鹽具有腐蝕性,容易堆積堵塞管道,水分會增加能量的消耗,所以需要脫水、脫鹽的預處理。
4、石油的一次加工為什么還要進行減壓蒸餾?P195、石油的一次加工和二次加工方法。
一次加工即為常壓蒸餾和減壓蒸餾。
二次加工為催化重整。
6、何為催化重整?催化重整的催化劑和兩個基本目的是什么?
催化重整(鉑重整):以原油常壓蒸餾所得的石腦油餾分為原料,將其轉變為富含芳烴的高辛烷值汽油的過程。
目的:提高汽油的辛烷值,生產芳烴。
催化劑:鉑,鉑—銥,鉑—錸等。
7、催化重整的原料油在進入重整裝置前為什么要進行預處理?
除去原料中的雜質氣體,預防鉑催化劑中毒。
【工藝流程分為三部分:預處理、催化重整、萃取和精餾。】
8、催化重整工藝流程中為什么要采用幾個反應器串聯?重整反應為什么要在臨氫條件下進行?
使反應進行完全,防止烴類的深度裂解。
9、何為催化裂化?催化裂化裝置中為什么設置催化劑再生塔?
將不能用作輕質燃料的常減壓餾分油,在催化劑的作用下,加工成高辛烷值汽油、并副產柴油、鍋爐燃油、液化氣等產品的加工過程。
疊合、脫氫縮合結焦速率較快,產生焦炭,焦炭沉積在催化劑表面使催化劑活性下降,故設置催化劑再生塔使催化劑能夠反復利用。
10、何謂轉化率和選擇性?對于多反應體系,為什么要同時考慮轉化率和選擇性兩個指標? 轉化率(conversion):轉化率是指某一反應物參加反應而轉化的數量占該反應物起始量的分
率或百分率,用符號X表示。
選擇性系指體系中轉化成目的產物的某反應物量與參加所有反應而轉化的該反應物總量之比。用符號S表示。P3811、催化劑有哪些基本特征?它在化工生產中起什么作用?如何正確使用催化劑?P49 催化劑的基本特征:
1.催化劑參與反應,但反應終了時其性質和數量不變;
2.催化劑不能改變平衡,只能縮短到達平衡的時間;
3.催化劑具有明顯的選擇性。
催化劑的作用:
(1)提高反應速率和選擇性;
(2)改進操作條件。采用或改進催化劑可以降低反應溫度和操作壓力,提高化學加工過程的效率;
(3)催化劑有助于開發新的反應過程;
(4)催化劑在能源開發和消除污染中可發揮重要作用。
12、溫度和壓力對反應速率和化學平衡有何影響?何為最佳溫度?P43
第五篇:制藥工藝學作業任務
制藥工藝學--課程設計
主要內容:
1、藥物的主要性質:名稱、結構、理化性質;
2、藥物的主要藥理作用、適應癥;
3、藥物的發展狀況和生產狀況;
4、合成路線的選擇和優化;
5、生產工藝流程圖:流程方框圖、流程設備圖;
6、生產工藝指標(工藝參數);
7、生產車間設計;
8、生產工藝規程;
9、三廢處理;
10、其他說明等。
題目:
1、貝諾酯的生產
2、氟哌酸的生產
3、維生素E的生產
4、鹽酸普魯卡因的生產
5、阿霉素的生產
6、黃連素的生產
7、紫杉醇的生產
8、長春堿的生產
9、氯霉素的生產
10、頭孢曲松的生產
11、阿德福韋酯的生產
12、鹽酸雷尼替丁的生產
13、氟伐他丁的生產