重点掌握
制药生产的两大核心问题 影响工艺设计的主要因素 制药工程中对于设备的主要要求
创造性思维
请以鞣花酸生产为例，简要叙述生产过程中可能需要注意的工艺及 工程问题？
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2.4 酶转化法制备鞣花酸
•
阐明了含有HHDP基团的石榴单宁水解 后生产鞣花酸的转化机制； 发现可转化该类单宁的酶系，提出通过 前体化转化以制备鞣花酸的构想； 发明了石榴皮中前体物转化法制备鞣花 酸的新工艺，鞣花酸的得率由转化前的 1%提高至9.75%。
HHDP 基团 鞣花单宁
O C O OH
•
•
电机转速 电机型号及装机功率 启动时间停机时间 （不采用刹车装置） 料进口压力 料出口压力 操作水压力 噪音水平 最大振动水平 整机重量 整机外型尺寸 (长×宽×高)
1460rpm Y160L-4-B5 15kw 6~10minute，≤40minute 0~0.1mpa 0~0.3mpa 0.2mPa≤p≤0.45mPa ≤73dB 1.5mm/s ~1760kg 1772×1473×1855
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工艺问题
影响工艺设计的主要因素
•
需求预测
三个需要
• • •
•
• • • • •
工艺技术方案
投资估算 原材料、燃料及公共系统供应 建厂条件及厂址方案 总图运输、公用工程、环境保护、消 防、节能、劳动定员 社会及经济效果评价
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适应市场需要 满足客户需要 控制成本需要
工程问题
工程问题主要表现为对制药设备的选型。
过滤面积 材质 泵的流量 泵的压力
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蝶片式离心机：
• •
处理量 分离因数
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实际生产能力 水通量 转鼓转速 实际分离因素
1000L/h ＞15000L/h ＞6700 rpm 11926 根据原料的品质，排渣时间 从0.1秒~0.9 秒、排渣周期从1分钟~240分钟,任意可调
排渣时间及间隔时间
2.3 石榴的应用现状
2.4 酶转化法制备鞣花酸 2.5 鞣花酸制备工艺的比较 2.6 以石榴皮为原料生产鞣花酸及安石榴甙产品
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2.1 鞣花酸简介 鞣花酸：
• 它是没食子酸的二聚衍生物，是一种多酚二内酯。 它不仅能以游离的形式存在，而且更多的是以缩合形 式(如鞣花单宁、苷等)存在于自然界。
活性：
• 抗癌/抗突变性能 • 抗HIV • 抗氧化
下面对比说明板框过滤机及碟片式离心机， 这两种固液分离设备
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板框过滤：
• • • •
规格 150×150 200×300 400×400
滤网层数 10 10 10
过滤压力 （Mpa） 0.35 0.35 0.35
过滤介质微孔滤膜 （um） 0.8 0.8 0.8
水流量 （t/h） 2.5 4 8
应用：
在发达国家，尤其在美 国市场作为畅销的双向 基因修饰的抗癌保健品。 在美国抗癌物质排行榜 上名列第二。
2.2 鞣花酸生产工艺研究现状
工艺方法
植物组织提取 由没食子酸或没食子 酸酯通过氧化聚合作 用制备 从含没食子酸基的单 宁通过空气氧化制取
缺点
原料成本较高 产品的分离纯化困难
动物虫瘿，动物来源， 存在安全问题
36万 42万 48万 42万 60万 20万
固态发酵池：30吨， 水 洗 罐：50吨， 一次碱溶罐：50吨， 一次酸沉罐：50吨， 二次碱溶罐：30吨， 二次酸沉罐：30吨， 板 框 过滤：2台 蝶式离心机：6台 闪 蒸 干燥：
30万 60万 60万 80万 36万 48万 58万 180万 20万
年消耗
工艺选择 石榴皮工艺 五倍子工艺
原料、辅料
水、电、工资 合计
710万
820万 1530万
2000万
600万 2600万
1年节省
1070万。
五 倍 子
选哪个
石 榴 皮
综合考虑
• 工艺选择 • 投资估算 • 年消耗 • 食品安全
菌种筛选、诱变 石榴皮 发酵产酶 透过液及洗 脱除杂液 酶解 干燥
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板框过滤机及碟片式离心机的选择
板 框 过 滤 机
设备选择 板框过滤机 碟片式离心机 效率 低 高
选哪个
碟 片 式 离 心 机
用工 4个人 1个人 堵塞状况 易堵塞 无堵塞情况
用时 40小时/100公斤 原料 10小时/100公斤 原料
自动化程度 低 高
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不同工艺的鞣花酸产品
五倍子鞣花酸
石榴皮鞣花酸
主要设备
• • • • •
制药设备的主要要求
• • • • •
机械分离 萃取浸出 蒸发结晶
与生产相适应的设备能力 有满足制药工艺的完善的功能和多种适应性
保持药品加工中品质的一致性
易于操作、维修、可自动化 易于清洗、配套、安装、移动等。
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蒸馏及吸收
干燥等设备
2. 鞣花酸生产过程中的工艺及工程问题
2.1 鞣花酸简介 2.2 鞣花酸生产工艺研究现状
酶
OH
HO
HO
O
C O
鞣花酸
2.5 鞣花酸制备工艺的比较 工艺选择
五倍子工艺过程简单：氧化、过滤、碱溶、酸沉、水洗、产品
石榴皮工艺过程复杂：酶解或酸解、水洗、碱溶、离心除杂、
酸沉除杂、碱溶、酸沉、水洗、产品
工艺选择 原料 产量 成本 石榴皮工艺 0.28万/吨 20吨原料/吨产品 5.6万/吨产品 五倍子工艺 6 万 /吨 3吨原料/吨产品 18万/吨产品
生产工艺及主要设备
提取液
树脂分离系统
酶解反应罐
结晶
过滤、干燥、粉碎
提 取 罐
鞣花酸产品
烘
箱
固液分离设备：在制药工业生产上以一类经常使用又非常重
要的单元操作。
•
应用于原料药生产、辅料生产、制药成药生产等方面；
•
•
效能的大小直接影响产品的质量、收率、成本及劳动生产率；
同时关系到劳动人员的劳动安全与企业的环境保护。
投资估算（年产100吨鞣花酸计）
工艺选择 设备 厂房 五倍子工艺 248万 72万（600m2） 石榴皮工艺 572万 144万（1200m2）
水
电 总计
40万（4吨/小时)
20万 (100kW） 380万
60万（6吨/小时）
40万（200kW) 816万
30 吨 氧 化 罐 ： 35 吨 碱 溶 罐 ： 30 吨 水 洗 罐 ： 板 框 过 滤：2台， 蝶片式离心机 ： 闪 蒸 干 燥：
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2.3 石榴的应用现状
石榴
目前石榴是国内重点发 展的水果之一，2004年国内 产量32万吨。
每棵树约 产3公斤 石榴叶(干）
石榴皮占 果实重量 的20-30%
石榴籽 约占果 实重量 的10%
果汁 果酒 果酱
少部分作为 中药材
大部分被 废弃
少部分作为 茶饮用
大部分被 废弃
仅作为 种子
大部分被 废弃
药物生产过程的 工艺和工程问题
1. 药物生产过程的核心问题
2. 鞣花酸生产过程中的工艺及工程问题
3. 重点掌握及创造性思维
1. 药物生产过程的核心问题
药物生产过程：是一个化学、药学（中药学）和工程学交
叉的过程，包含了药品制造，新工艺、新设工艺问题：生产同一化合物，所选工艺是否唯一 工程问题：采用同一生产工艺，所选设备是否唯一
应用推广情况
整体技术达到国际先进水平，其中 安石榴甙专用分离介质制备和鞣花 酸酶转化技术达到国际领先水平
山东枣庄臻力 恒生物科技有 限公司
成都华高药 业有限公司
西安瑞仁 生物技术 有限公司
2008-2010年
销售收入 11324.88 万元
出口创汇 1536.48
万美元
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3. 重点掌握及创造性思维