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解锁中试放大的关键价值,推动医药中间体产业升级

发布时间:2025-03-17

       在医药中间体领域,中试放大绝非简单的规模扩大,而是从实验室走向大规模生产的关键跨越,是决定企业能否成功将创新成果转化为实际生产力的核心环节。对于医药中间体企业而言,精准把握中试放大的精髓,不仅能有效降低产业化风险,更能在激烈的市场竞争中抢占先机。

中试放大:从实验室到生产线的关键桥梁
       中试放大是在实验室小规模生产工艺路线打通后,模拟工业化生产条件进行的工艺研究。当实验室工艺完成,确定药品工艺路线后,通常需要将规模放大 50 至 100 倍。这一过程至关重要,因为虽然化学反应本质不因试验规模改变,但各步最佳工艺条件,会因试验规模和设备等外部条件的不同而有所变化。​
       以某新型抗生素中间体的研发为例,在实验室阶段,研究团队成功合成该中间体,小试收率稳定且产品质量可靠。然而,当进入中试放大阶段,却发现搅拌效果和传热效率与实验室有显著差异。由于中试设备体积增大,物料混合不均匀,导致反应产率下降。通过调整搅拌器型式和优化反应釜的传热结构,才使反应条件重新达到最佳,最终实现了中试的成功,为大规模生产奠定了坚实基础。​

中试放大需具备的前提条件
       要开启中试放大之旅,企业需确保小试阶段成果扎实。小试收率必须稳定,产品质量可靠,这是迈向中试的基石。同时,操作条件应明确,产品、中间体和原料的分析检验方法也要确定下来。例如,对于一种治疗心血管疾病的医药中间体,在小试阶段确定了高效液相色谱法作为纯度检测的标准方法,这一方法在中试和大规模生产中也得以沿用,保证了产品质量检测的一致性和准确性。​
此外,某些设备、管道材质的耐腐蚀实验要提前开展,具备所需的一般设备。物料衡算也必不可少,三废问题需有初步处理方案。明确原材料规格和单耗数量,并提出安全生产要求,这些都是中试放大顺利推进的保障。​

中试放大的方法与策略
经验放大法:实践智慧的传承​
       经验放大法是目前药物合成中采用的主要方法,凭借经验通过逐级放大,从小试装置到中间装置,再到中型装置、大型装置,摸索反应器的特征。这种方法基于过往实践积累,能有效解决许多实际问题。例如,某企业在生产一种解热镇痛类医药中间体时,参考以往同类产品的放大经验,对反应温度、压力等条件进行逐步调整,成功实现了中试放大,节约了时间和成本。​
相似放大法:物理过程的精准复制​
       相似放大法应用相似原理进行放大,不过仅适用于物理过程放大,存在一定局限性。在医药中间体生产中,如某些分离、结晶等物理操作,可采用此方法。比如,在对一种医药中间体进行结晶提纯时,依据相似放大法,通过精确控制温度、溶液浓度等相似参数,在中试规模下成功复制了实验室的结晶效果,得到了高纯度产品。​
数学模拟放大法:科技驱动的未来趋势​
       数学模拟放大法借助计算机技术,是未来中试放大的发展方向。通过建立数学模型,模拟反应过程和设备性能,能提前预测中试结果,优化工艺参数。例如,在设计一种新型反应器用于医药中间体合成时,利用数学模拟放大法,对反应器内的流体流动、传热传质等过程进行模拟分析,为反应器的设计和优化提供了科学依据,大大提高了中试放大的成功率。​

中试放大的关键任务与考量
搅拌器型式与搅拌速度​
       在中试放大中,许多反应是非均相的,且反应热效应较大。小试时物料体积小,搅拌效果好,传热传质问题不明显。但中试阶段,需根据物料性质和反应特点,关注搅拌型式和搅拌速度对反应的影响规律。比如,在合成一种难溶性医药中间体时,普通搅拌器无法使反应物充分接触,导致反应不完全。通过研究,采用特殊的桨叶式搅拌器,并调整搅拌速度,显著提高了反应效率和产率。​
反应条件的优化与适应​
       实验室阶段的最佳反应条件不一定适用于中试放大。中试时需对加料速度、搅拌效果、反应器传热面积与传热系数以及制冷剂等主要影响因素深入研究。例如,在某药物中间体的合成反应中,中试放大时发现,实验室的加料速度在中试规模下会导致反应体系温度失控。经过反复试验,调整了加料速度,并优化了冷却系统,才使反应稳定进行,得到了理想的产品质量和收率。​

选择我们,共筑中试放大成功之路
       在医药中间体的中试放大征程中,南京凯天化工拥有丰富的经验和专业的团队。我们深入了解各种中试放大方法的应用场景,能根据不
同医药中间体的特性,精准选择合适的放大策略。无论是经验放大法的灵活运用,还是相似放大法、数学模拟放大法的创新实践,我们都能驾轻就熟。选择凯天,就是选择专业、高效与可靠,让我们携手共进,在医药中间体中试放大领域创造更多辉煌,推动产业迈向新高度。

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