聚焦光束反射測量儀FBRM**結(jié)晶方面的應(yīng)用,廣東總負(fù)責(zé)人:肖先生。
聚焦光束反射測量儀FBRM**結(jié)晶方面的應(yīng)用,有機(jī)化合物的結(jié)晶例9-3一種成核和生長特性不佳的**的結(jié)晶
例9-3 一種成核和生長特性不佳的**的結(jié)晶
目標(biāo):改善粒徑和過濾速度
問題:形成油狀物或無定形物的趨向
纖維束微晶
一種原料藥的實(shí)驗(yàn)室結(jié)晶形成油狀/無定形固體或高表面積的極細(xì)晶體(>20m2/g)。圖9-12是晶體的顯微照片。因?yàn)檫@些晶體的纖維性,后續(xù)緩慢的過濾不可接受。為了提高結(jié)晶度和過濾速度,開發(fā)了另一種程序。
選擇1
圖9-13是該程序的說明。在制備的化合物甲苯溶液中,加入少量反溶劑乙腈。播種,老化,然后在幾小時(shí)內(nèi)加入剩余的乙腈,接著冷卻和再一次老化。
此程序的目的是產(chǎn)生低過飽和度的混合物,,然后播種防止成核。播種和老化后,緩慢加入反溶劑使過飽和度*小化,接著冷卻以降低*終溶解度和使收率*大。
觀察進(jìn)一步說明了此化合物結(jié)晶的困難,如果反溶劑加入時(shí)間少于1小時(shí),產(chǎn)品不會(huì)在產(chǎn)生的高過飽和度下成核。隨后,油狀物 /無定形固體會(huì)形成,甚至繼續(xù)老化也不會(huì)變?yōu)榫w。
在緩慢添加的*好情況下,粒徑分布的寬度仍是不可接受的,平均粒徑對(duì)有效的下游過濾、洗滌和干燥操作來說太小了。通過測量過濾速率和評(píng)估顯微照片,很容易監(jiān)測粒徑分布對(duì)這些操作的影響。
選擇2
圖9-14是此程序的說明。*終溶劑組成中含有多達(dá)10%晶種的懸浮液加入到結(jié)晶器中。然后在固定溫度下數(shù)小時(shí)內(nèi)同時(shí)加入化合物甲苯溶液和反溶劑。
同時(shí)添加程序的過濾速度比選擇1快10倍。
啟示
此化合物在增加的過飽和度下形成油狀物或無定型固體的強(qiáng)烈趨向表明了亞穩(wěn)區(qū)寬度相對(duì)較窄。在大的晶種面積下同時(shí)緩慢添加有效保持了足夠低的過飽和度,以防止成核細(xì)料,并允許一些生長。
選擇3
除了上面敘述的操作程序的改進(jìn),實(shí)驗(yàn)室中的因子分析研究了改善生長的一些變量(Johnson et al. 1997;
Togkalidou et al. 2001)。實(shí)驗(yàn)有10輪6因子部分析因組成,接著是實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
輸入變量:
· 混合強(qiáng)度(350~1450ppm,1.1~4.7m/s葉端速)
· 晶種類型(懸浮液或磨碎的)
· 晶種量(3~10%)
· 溫度(15~25℃)
· 溶劑比例(50~70%反溶劑)
· 添加時(shí)間(1~6h)
輸出/響應(yīng)變量:
· 過濾時(shí)間和濾餅阻力——使用0.050m2測試過濾器,約20g產(chǎn)品(40~50mm濾餅高),20PSIG過濾壓力
· 聚焦光束反射測量儀(FBRM)粒度(弦長)分布
· 光學(xué)顯微照片
因子研究結(jié)果表明影響過濾阻力的主要輸入變量是晶種類型和混合強(qiáng)度。使用晶種懸浮液時(shí),不足的懸浮液晶種導(dǎo)致明顯的細(xì)料和雙峰粒徑分布,過濾*慢。磨細(xì)的晶種具有大量生長點(diǎn),使其數(shù)量對(duì)過濾時(shí)間的影響*小。
過濾時(shí)間和濾餅阻力對(duì)混合是敏感的。更高的混合強(qiáng)度,具有更高的濾餅阻力。溶劑比例也是影響過濾速率的一種重要因素,接著是溫度和添加時(shí)間。更高的溶劑/反溶劑比,更高的溫度和更長的添加時(shí)間都有助于降低濾餅阻力。
輸出變量表示在9-15和9-16中,過濾時(shí)間數(shù)據(jù)與平均粒徑,聚焦光束反射測量儀 FBRM測量和光學(xué)顯微照片得到細(xì)料水平的相關(guān)性很好。基于FBRM測量,這種相關(guān)性能直接反饋到工藝性能(濾餅阻力)中。
基于因子研究的結(jié)果,生產(chǎn)規(guī)模的離心分離時(shí)間(放大6000倍)相比上面選擇2改進(jìn)的同時(shí)添加工藝降低了73%。
啟示
此化化合物的不佳晶體結(jié)構(gòu)阻止了低過飽和度下晶種上的良好生長。研究發(fā)現(xiàn)混合強(qiáng)度是決定過濾性能的一個(gè)主要變量。混合越慢,過濾越快,濾餅阻力越低。
注:本文章為轉(zhuǎn)載,旨在討論聚焦光束反射測量儀FBRM在結(jié)晶方面的應(yīng)用,如需了解聚焦光束反射測量儀FBRM儀器的事情請(qǐng)聯(lián)系我們,13802278793,肖先生,謝謝!如需全部文章,請(qǐng)聯(lián)系相關(guān)作者!