一文讀懂丨醫(yī)藥中間體合成多功能中試車間的設(shè)備選型

近年來，中國醫(yī)藥工業(yè)高速增長，藥品市場競爭日益激烈。制藥企業(yè)開始專注于藥物的研發(fā)和銷售，將醫(yī)藥中間體生產(chǎn)采用外包定制（CDMO）。而醫(yī)藥中間體從實(shí)驗(yàn)到生產(chǎn)很難一步跨越，往往需要用中試來驗(yàn)證和放大，那么中試車間需要配置哪些設(shè)備，選型要求如何？本文將詳細(xì)闡述。

總的來說，藥物中試過程常用的設(shè)備有反應(yīng)釜、冷凝器、貯槽、離心機(jī)、干燥器、過濾器、蒸餾（精餾）塔、層析柱、化工用泵、低溫鹽水機(jī)組、高溫導(dǎo)熱油系統(tǒng)、空氣壓縮機(jī)、液氮貯罐、尾氣吸收塔（廢氣處理用）等實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。

1、 反應(yīng)釜

反應(yīng)釜材質(zhì)有玻璃、不銹鋼、搪玻璃、工程塑料，容積大致分為50L、100L、200L、300L、500L幾種，在選型時(shí)采用瘦長非標(biāo)型，這樣在實(shí)際試驗(yàn)過程中利用率高，攪拌效果好，靈活度大。

攪拌形式選用錨式、葉輪式、框式，在實(shí)際應(yīng)用中再采用一些復(fù)合形式，或者加擋板，達(dá)到較好的效果。

攪拌轉(zhuǎn)速（0~130r/min）∶減速器電機(jī)采用變頻可調(diào)，選用最高轉(zhuǎn)速為130r/min的型式，在具體的應(yīng)用時(shí)采用變頻器調(diào)節(jié)輸出三個(gè)檔位以滿足和適應(yīng)不同的工藝需要。

2、冷凝器的選型及要求

冷凝器材質(zhì)有玻璃、不銹鋼、搪玻璃、石墨等，形式有列管式、蛇管式、片式、螺旋板式、翅片式等幾種。

在選型時(shí)考慮到壓力、物料的適應(yīng)性、腐蝕性、換熱面積、換熱效果、安裝方便等因素。

3、 離心與過濾器的選型及要求

離心機(jī)選用不銹鋼和碳鋼襯塑兩種材質(zhì)的三足式離心機(jī)，轉(zhuǎn)鼓直徑為450mm和600mm兩種就能滿足需要，中試過程中產(chǎn)量一般不會(huì)太大，離心操作自動(dòng)化程度要求不高。

過濾器有板框過濾器、吊籃式過濾器、微孔過濾器、加壓葉片式過濾器等幾種。

在選型時(shí)考慮到受壓情況、物料的適應(yīng)性、腐蝕性、分離效果、固液懸浮液特性等因素。

4、 化工用泵的選型及要求

藥物合成中常用到真空泵、離心泵、自吸泵、計(jì)量泵、屏蔽泵、隔膜泵、旋渦泵等型式。

4.1、真空泵

常用的真空泵有W型往復(fù)式真空泵、旋片式真空泵、水環(huán)泵、水噴射泵、蒸汽噴射泵、油擴(kuò)散泵、羅茨真空泵等幾種形式，選用水環(huán)泵、水噴射泵作為普通真空用，選用蒸汽噴射泵、羅茨真空泵作為高真空用。

4.2、容積式計(jì)量泵

常用的容積式計(jì)量泵有柱塞型和隔膜型兩種，可以計(jì)量，排量精度高（±1%以內(nèi)），流量0~100%可調(diào)，排出壓力比一般的泵高，用于壓力較高的工況。用于正壓連續(xù)蒸餾。

4.3、屏蔽泵

屏蔽泵由于不需要填料函和機(jī)械密封、無泄漏、噪聲小，常用于輸送不含固體顆粒的毒物、易燃易爆、腐蝕性、放射性以及貴重的液體。

4.4、離心泵

常分普通離心水泵、耐腐蝕離心泵兩大類，應(yīng)用較廣。目前有一種改進(jìn)型的離心泵，叫自吸泵，常有不銹鋼、氟合金防腐兩大類，自吸能力好，泵的安裝操作較方便，通用性比普通離心泵要好。

5、干燥烘箱的選型及要求

干燥烘箱從材質(zhì)上分為不銹鋼、搪玻璃兩種，形式分雙錐回轉(zhuǎn)式干燥器、靜態(tài)托盤箱式烘箱、熱風(fēng)循環(huán)烘箱、噴霧干燥器、沸騰干燥器等形式。在選型上一般要考慮干燥物料的性質(zhì)（比如光敏性、熱敏性、與空氣接觸時(shí)的氧化穩(wěn)定性與干燥器材質(zhì)的腐蝕性等），干燥時(shí)所需要的溫度條件、壓力要求、物料的形狀等因素。

6、 貯槽的選型及要求

中試車間的貯槽一般從用途上分為高位槽、接受槽及母液槽，從材質(zhì)上分為玻璃、搪玻璃、陶瓷、工程塑料等，一般高位槽和接受槽需帶刻度，便于計(jì)量，母液槽采用工程塑料（比如PP材料），通用性好，投資少。

7、 層析柱的選型及要求

在藥物合成時(shí)，有時(shí)用普通方法分離效果不好，需采用通過層析的方法來分離提純某一物質(zhì)，

通常叫過柱子，從材質(zhì)上來分有玻璃、不銹鋼和工程塑料等幾種形式，常用玻璃柱。

8、 蒸餾塔的選型及要求

在藥物合成中，有時(shí)需要蒸餾或精餾方式來完成物質(zhì)的分離或提純，所以在設(shè)計(jì)普通回流蒸餾時(shí)增加一些塔節(jié)，內(nèi)裝填料，塔釜一般用搪玻璃或不銹鋼，塔節(jié)用不銹鋼，填料用不銹鋼壓延孔板波紋或鮑爾環(huán)從而起到較好的分離作用，塔徑和塔高要根據(jù)物料的物化性質(zhì)和分離效果來定。

9、 公用工程的選型及要求

配套中試車間的公用工程，利用藥廠本身原有的資源，比如純水、低溫冷凍鹽水、蒸汽、循環(huán)水、壓縮空氣、液氮和氮?dú)獾?，高溫?dǎo)熱油系統(tǒng)新增一套，根據(jù)工藝所需溫度和供熱系統(tǒng)的循環(huán)量以及升降溫的時(shí)間來考慮選型。

10、 潔凈區(qū)的凈化空調(diào)系統(tǒng)的選型及要求

在藥物合成時(shí)為了達(dá)到無菌原料藥要求，在潔凈區(qū)進(jìn)行精制、離心、干燥、包裝等操作，具體品種對(duì)潔凈度等級(jí)要求不同，對(duì)于法定藥品標(biāo)準(zhǔn)中列有無菌檢查項(xiàng)目的原料藥，其暴露環(huán)境應(yīng)為10000級(jí)背景下局部100級(jí)，其他原料藥的生產(chǎn)暴露環(huán)境不低于300000級(jí)。

中試車間由于空間小，采用分散式送風(fēng)方式，空調(diào)器采用柜式較方便。凈化空調(diào)系統(tǒng)由粗效過濾器、溫濕度處理器、風(fēng)機(jī)、中效過濾器、高效過濾器等幾個(gè)單元組成。風(fēng)量的大小根據(jù)潔凈室的空間大小、室內(nèi)外的壓差、換氣次數(shù)、潔凈度等級(jí)等綜合因素確定。