中试放大研究的方法—化学制药工艺学52

实验室工艺进行到什么程度可以进行中试放大研究？

中试放大前应具备的条件：

1 小试收率和产品纯度稳定

2 工艺条件基本确认

3 放大实验设备基本确认

4 完成物料衡算

5 解决环保和安全问题

中试放大研究的方法

1 经验放大法

经验放大法主要是凭借经验通过逐级放大（实验室装置、中间装置、中型装置和大型装置）来探索反应器的特征。目前原料药工艺放大研究最主要的方法

经验放大法的依据是空时得率相等的原则，即假定单位时间内、单位体积反应器所生产的产品量是相同的。

采用经验放大法的前提是：反应器必须保持与提供经验数据的装置完全相同的操作条件。

缺点：① 由于前提较难达到，所以放大倍数小。② 无法通过改变反应器结构或反应条件来优化反应器设计。

2 相似放大法

利用相似理论（如几何尺寸成比例、雷诺数相同原则）进行放大。

缺点：无法保证几何、流体流动和传热传质都相似。

应用：用于物理过程的放大（搅拌器或传热装置）。

3 数学模拟放大法

 

数学模拟放大法是应用计算机技术的放大方法，它是今后中试放大的主要发展方向。今年来人工智能的兴起，为该领域的研究提供了良好的研究基础。

优点：成本低，时间短，准确度高。

缺点：由于药物合成工艺太过复杂，无法对其构建较为完整的物理模型和数学模型。

4 其他

近年来，微型中间装置的发展也很迅速，即采用微型中间装置替代大型中间装置，为工业化装置提供精确地设计数据。

中试放大率

放大率 = 中试车间生产速率/实验室生产速率（高放大率）

放大率 = 工业生产速率/中试车间生产速率（低放大率）

一般情况下，实验室到中试生产会采用较高的放大率，而中试到工业化生产则会采用较低的放大率。这样可以提高工艺放大的成功率，减少潜在的风险和损失。如治疗高血压和冠心病的药物尼群地平的合成，方案B优于方案A。