制药工程项目实验4 课程设计报告（食品药品制造工程学院）设计题目：年产100吨阿司匹林胶囊设计专业班级：制药142指导教师：谢述琼赵天明***名：***学生学号： **********设计地点：贵州理工学院设计日期： 2017.7.3-2017.7.7制药工程项目实验4任务书题目：阿司匹林的合成、制剂工艺流程与总厂布局设计一、目的任务（1）设计任务1.1 完成阿司匹林原料药合成工艺方案设计，绘制带主体设备的工艺条件图，编写工艺设计说明书。
阿司匹林，学名乙酰水杨酸，是由水杨酸（邻羟基苯甲酸）和乙酸酐合成的。
1897年8月10日，德国拜耳分司费利克斯成功地合成了它。
一百多年来，阿司匹林不仅是一个使用广泛的、具有解热止痛作用和治疗感冒的药物，而且研究表明：它也能有效抑制心脏病的发生和中风时血液凝块的形成。
化学反应式：产品制备：在50mL干燥的锥形瓶中放置6.3g（0.0456mol）干燥的水杨酸和9.5g(约9mL，0.093mol)的乙酸酐[1]，然后加10滴浓硫酸，充分振摇使固体全部溶解。
在水浴上加热，保持瓶内温度在70℃左右，维持20min，同时振摇[2]。
稍微冷却后，在不断搅拌下倒入100mL冷水中，并用冰水冷却15 min，抽滤后，乙酰水杨酸粗产品用冰水洗涤两次，烘干得乙酰水杨酸粗产品重约7.6g(产率约92.5%)。
此产品可用乙醇/水进行结晶，重结晶产品约6.5g，熔点134-136℃。
乙酰水杨酸为白色针状结晶，熔点的文献值为136℃。
产物分析：在2支试管中分别放置0.05g水杨酸和本实验制得的阿司匹林，再加入1mL乙醇使晶体溶解。
然后在每个试管中加入几滴100g·L-1三氯化铁溶液，观察其结果并加以对照，以确定产物中是否有水杨酸存在。
1.2 完成阿司匹林制剂工艺方案设计，绘制带主体设备的工艺条件图，编写工艺设计说明书。
（包含选用的制剂方法、选用的辅料等）1.3 完成总厂布局方案设计，绘制总厂布局图（带功能区），编写设计说明书。
需要结合实际选址情况与相关规范进行分析、说明。
（2）设计参数1.剂型：胶囊剂2.厂址选择：都匀二、设计内容1. 设计方案简介：对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述。
2. 图纸：①合成工艺流程图图（A3）②制剂工艺流程图（A3）③总厂布局图（A3）3. 设计结果（包括涉及到的主要设备及其用途、工艺简介、制剂辅料等）评述、汇总。
4. 参考文献。
三、时间安排星期一：课程介绍与课程要求布置；学生完成准备工作；星期二：设计方案简介工艺流程草图及说明；星期三：总厂布局方案简介与总厂布局图；星期四：小结，参考文献。
星期五：提交设计说明书与图纸。
四、设计工作要求1、正确的设计思想和认真负责的设计态度。
设计应结合实际进行，力求经济、实用、可靠和先进。
设计应对生产负责。
设计中的每一数据，每一笔一划都要准确可靠，负责到底。
2、独立的工作能力及灵活运用所学知识分析问题和解决问题的能力。
设计由学生独立完成，教师只起指导作用，学生在设计中碰到的问题和教师进行讨论。
教师只做提示和启发，由学生自己去解决问题，指导教师原则上不负责检查计算结果的准确性，学生应自己负责计算结果的准确性，可靠性。
学生在设计中可以相互讨论，但不能照抄。
3、掌握装置设计的一般办法和步骤。
4、正确运用各种参考资料，合理选用各种经验公式和数据。
由于所用资料不同，各种经验公式和数据可能会有一些差别。
设计者应尽可能了解这些公式、数据的来历、实用范围，并能正确地运用。
设计前，学生应该详细阅读设计指导书、任务书，明确设计目的、任务及内容。
设计中安排好自己的工作，提高工作效率。
五、成绩评定按照课程设计指导书成绩考核办法，进行考核并上报成绩。
六、参考文献查阅相关文献资料，并按要求规范书写。
目录设计说明书年产100吨阿司匹林胶囊工艺设计 (6)一、原始数据及条件 (6)二、产品介绍 (6)三、设计任务 (7)四、产品方案 (7)五、生产方法和工艺流程 (7)六、制胶囊剂 (10)1、处方组成 (10)2、制备工艺 (10)七、物料衡算 (12)1、原辅料用量....................................... 错误!未定义书签。
2、批生产量的计算 (12)八、主要工艺设备选型 (13)1、选HG5-251-79搪玻璃K型反应罐 (13)2、混合设备 (13)3、流化床 (13)九、厂址选择及车间布置设计 (14)1、厂址选择 (14)2、车间布置设计 (14)3、洁净区划分和空气洁净等级说明 (15)4、车间总体规划 (15)5、车间组成 (16)6、工序布局 (16)7、室内装修 (16)8、通风空调设计 (17)9、电气和照明设计 (17)十、三废处理及综合利用 (18)十一、存在问题和建议 (18)年产100吨阿司匹林胶囊工艺设计一、原始数据及条件剂型：胶囊剂厂址选择：都匀二、产品介绍1、产品简介阿司匹林：结构式分子量180阿司匹林即乙酰水杨酸（ Acetylsalicylic Acid）,它的别名有：醋柳酸，醋酰基水杨酸，阿司匹灵，ASA, Aspirin等。
本品为水杨酸类解热镇痛抗炎及抗通风药中最常用的药物。
本品为白色结晶或结晶性粉末，针状或颗粒状结晶，无臭或微带醋酸臭，味微酸，在干燥空气中稳定，遇湿气即缓缓水解成水杨酸与醋酸。
难溶于水，水溶液曾酸性反应。
易溶于乙醇，溶于乙醚、氯仿，在无水乙醚中微溶，在氢氧化碱或碳酸碱溶液中溶解，但同时分解。
它的熔点在１３２～１３５℃之间［１］。
2、临床应用（１）解热作用：可使发热病人的体温降至正常，但对正常体温无影响。
常用于感冒，发热过高。
常将本品与镇静剂苯巴比妥或抗组织胺药（如异丙嗪等）组成付方制剂，用于小儿发热。
（２）镇痛作用：本品通过抑制PGS合成而产生镇痛效应，但只具中等度镇痛，又无成瘾性，古临床广泛用于头疼，牙痛，神经痛，关节痛，肌肉痛及月经痛等中度钝痛，对外伤性剧痛及内脏平滑肌绞痛无效。
（３）湿抗炎、抗风效应：抗炎作用也主要由于抑制PGS合成，从而取消PGS对缓激肽等致炎介质的致敏作用，其抗风湿作用除解热、镇痛等因素外，主要在于抗炎。
临床将本品作为急性风湿性和类风湿性关节炎的主要药物。
（４）抗血小板聚集作用：血小板的聚集对于止血和血栓的形成有密切的关系，本品对血小板聚集有特异的抑制作用，故临床已广泛用于防止术后血栓形成，预防动脉粥样硬化、短暂性脑缺血及心肌梗塞等。
（５）其它新用途：抑制肠道PGS合成，可用于治疗腹泻；干扰PGS 类物质的形成而缓解偏头痛发作；环节癌症的痛疼；对因糖尿病所致的血栓性动脉硬化病、坏疽、冠脉硬化有某些疗效；还可用于治疗大骨节病，早期老年性白内障；小剂量乙酰水杨酸可预防妊娠高血症和胎儿发育迟缓；亦可治疗失眠；粉末外用可治疗足藓等。
三、设计任务1、设计项目名称：100吨每年阿司匹林胶囊剂车间工艺设计2、生产方法：以水杨酸为起始原料，经酰化、结晶、精制等工序合成阿司匹林。
3、生产能力：年产100吨阿司匹林胶囊4、主要原料、辅料：水杨酸、乙酸酐、三氯化铝、乙醇、微晶纤维素、滑石粉5、工段产品：白色结晶或结晶性粉末的阿司匹林四、产品方案1、产品名称和性质:产品名阿司匹林胶囊，白色结晶或结晶性粉末，熔点132℃--135℃。
2、产品的质量规格：含量为99.5％的阿司匹林胶囊3、产品规模：100吨每年4、产品包装方式：盒装五、生产方法和工艺流程1、生产方法本设计采用酰化法来生产阿司匹林胶囊，以水杨酸作为起始原料，经过酰化、粗制、精制、等化学、物理过程生产阿司匹林产品。
产品阿司匹林片采用湿颗粒型制备方式，将主药加辅料混匀，用适宜的润湿剂制成软材，再制成颗粒，干燥整粒后，加润滑剂混匀、化验、装胶囊后进行检验、包装。
本设计主要分为三个工段:第一工段为反应阶段、第二工段为粗制阶段、第三工段为精制阶段,第四工段为装胶囊阶段。
本次设计中，阿司匹林胶囊采用湿颗粒型制备方式。
将主药加辅料混匀，用适宜的润湿剂制成软材，再制成颗粒，干燥整粒后，加润滑剂混匀、化验、装胶囊后进行检验、包装。
内包选择了铝塑料包装，外包装选用BOPP透明包装和大纸箱装箱。
内包材料铝箔，PVC（泡罩包装材料）每版的规格为(80mm×55mm)外包材料：小纸盒,纸盒的包装规格为(110mm×60mm×20mm)，，说明书，BOPP 薄膜包装规格为(120mm ×110mm ×120mm)，大纸箱,根据以上原则，在符合新版GMP 要求的条件下，洁净生产区的洁净度要求为D 级。
2、生产工艺流程醋酐.水杨酸—酰化—酸洗离心—水洗离心—气流干燥—旋风分离—阿司匹林—粉碎—过筛—配料——制粒—干燥—整粒—总混—装胶囊—内包—外包—入库 3、生产工艺路线比较（1）采用乙酸酐为乙酰化剂的生产路线将浓度均为98.5％的水杨酸和乙酸酐以25:27的比例混合后，投入带配有冷凝器的烧瓶中，在水浴上控温80℃—90℃，反应约30分钟，于减压下蒸去过量乙酸酐及反应中的乙酸，其蒸出物约16份，余量重为31份。
再用2倍的苯重结晶，可得18份纯品。
若将余液浓度增高，还可收到10份纯品。
OHCOOH+Ac 2OOCOCH 3COOH+HOAc此法所用原料价廉易得，且反应温度易实现，操作简单，产品收率较高，但反应时间约3小时，耗能较大，成本增加，且浓硫酸对设备的腐蚀较大，对环境污染较大，且易发生副发应而使产品色泽深，不利于提纯。
（2）采乙酰氯及吡啶为乙酰化剂的工艺路线将纯度为98.5％的水杨酸以14:10的比例投入纯吡啶中，加温使之溶，再用冰冷剂使之冷，然后徐徐加入乙酰氯，初滴入时其物料即变浆体，次为液体，后又变浓。
于水浴锅上加热10分钟，放在冰上，并搅拌使粘稠液体变为固体，粉碎；水洗并于60℃—70℃下干燥得粗品的13份，在苯中重结晶可得纯品。
OHCOOH+CH 3COClOCOCH 3COOH+HCl此法反应时间较短，但工序复杂，操作条件不易实现，且产率也不高，生成的氯化氢对环境有污染，后处理困难，不适于工业化生产。
比较两条工艺路线可知，以乙酸酐为酰化剂的路线简单，收率成本也较为理想，但反应过程需要加热，耗能较大，成本增加。
因此，需要添加不同的催化剂，使反应容易进行，时间更短，耗能更少，产品质量更好。
(3)催化剂的选择比较无催化剂和以无水碳酸钠、三氯化铝、三氯化铋作催化剂的情况下阿司匹林的产率，结果如下： 催化剂的催化性能 催化剂 无催化剂 无水碳酸钠 三氯化铝 三氯化铋阿司匹林产率40.4 65.6 72.6 71.4可见，加入催化加可大大提高阿司匹林产率，且三氯化铝和三氯化铋的催化效能比无水碳酸钠强一些，考虑到三氯化铝比三氯化铋更稳定且经济，因此得出三氯化铝是一种较理想的催化剂。