2.4　化学药物制造的工业过程

2.4.1　化学药物制造的一般工业过程

化学制药过程实际是按预定路线从原料得到产品的一系列单元反应与单元操作的有机组合，其中的化学单元反应如氧化反应、还原反应、水解反应、缩合反应、重排反应等涉及化学反应过程，是完成转化的关键。而单元操作则主要包括离心、过滤、干燥、减压蒸馏、精馏、洗涤等，这些物理过程可以实现物料的转移、产物的分离纯化等目的。所以完整的化学药物生产过程包括了许多相互关联的环节（见图2-4），但总体是以药物的合成工艺路线为核心。

图2-4　化学制药过程

如阿司匹林是一种传统的解热镇痛药，近年来发现其对血栓的形成也有一定的预防作用，因而也可用作抗血栓药。阿司匹林制备过程的化学反应较为简单，用醋酐作乙酰化试剂对水杨酸进行酰化反应即可得到产品，如图2-5所示。

图2-5　阿司匹林的合成路线

但在实际的原料药生产过程中，除了以上的核心反应过程之外，还包括许多其他的辅助过程，如生产中的供热和冷却系统、产品的重结晶和干燥、母液的回收和利用、产品的包装、原料及成品的质量检验等。其具体的生产过程为：在反应罐中加入计量的醋酐、总量三分之二的水杨酸及催化剂浓硫酸，搅拌。利用反应罐夹套内通入的水蒸气加热，使在70～75℃下反应40～60min。向夹套内通入冷却水缓慢降温至55℃，加入剩余三分之一的水杨酸，再升温至70～75℃保温反应1h。取样检查游离水杨酸含量≤0.15%后，可停止反应。如果未达终点可延长反应时间或补加醋酐使其达到终点。缓慢降温至50℃，将计量的阿司匹林结晶母液泵入反应罐，保温30min。将混合料液转移入结晶釜，用冷冻盐水冷却使其缓慢降温至15～18℃，析出结晶。将悬浊物料放入离心机进行甩滤，滤得的固体用水洗，甩干，转移到气流干燥器中于65～70℃进行干燥。从旋风分离器中收集得到的固体，再经过筛机筛分除去较大的颗粒，得到的固体经检验合格后按25kg/桶进行包装，得到阿司匹林原料药成品。将以上这些过程用框图的形式进行简化，就可以得到一个完整的阿司匹林生产工艺流程框图，如图2-6所示。

图2-6　阿司匹林生产工艺流程框图

在工艺流程框图的基础上进行细化，将不同的反应设备和分离设备等用图例进行表示，并将设备间的物料流向完整地表示出来，就得到了阿司匹林的生产工艺设备流程图，如图2-7所示。

图2-7　阿司匹林生产工艺设备流程图

阿司匹林的设备流程图可以看作其生产车间的缩影，其也是车间设计和运行、管理的依据。当然，在阿司匹林生产车间建成并正式生产之前，还需完成大量的计算和设计工作，包括物料衡算、能量衡算、工艺流程设计及优化、反应器的选型及设计、车间布置和管道设计、非工艺设计等诸多环节。