工艺测评:基础知识考核第一期

文摘   2024-12-01 08:03   天津  
一:工艺路线选择的因素解释(25分)
1.1:哪些因素限制物料成本?
  • 收率、物料用量/价格、物料市场情况等

1.2:PMI代表什么?影响因素有哪些?
  • PMI=投入物料重量总和/目标物重量,是工艺环境角度的重要考量,不计算溶剂的回收。
  • 影响因素:反应溶剂的使用量、后处理有机溶剂的使用量、后处理水的使用量,高分子量试剂的使用(例如Oxone),多当量试剂的使用等,收率和主物料用量对PMI的影响不大。

1.3:汇聚式路线和线性路线那个好?原因是什么?
  • 线性路线不如汇聚式路线好
  • 小编理由:减少原料的用量,降低中间体的合成成本(一旦出错,损失降低);其他答案例如提高总收率,总感觉答案有些牵强。

1.4:两步连续投料和不连续投料的优缺点?
  • 连续投料的优势主要是降低生产成本和减少中间的控制,工艺一体化。劣势是缺少控制的工艺衔接耐受性。

1.5:哪些反应条件,限制生产设备?

  • 高温120度以上,低温-10度以下,氢化加压、滴加悬浊液等

二:起始原料的选择依据(20分)

      假如化合物6是API,下述合成路线中,给API提供原子或者结构的主要是化合物1,化合物2,以及甲醛,请对三个化合物是否符合起始原料的选择标准,做出判断,并给出理由。


  • 化合物1,手性中心构建没在GMP步骤里,前移风险高。
  • 化合物2,评估结构应该是非药物市场化工品,不需要按照ICH Q11相关通则论证。
  • 甲醛,作为溶液形式,不符合ICH Q11的通则,不分离的溶液不适合做起始原料。

三:基础操作试题(35分)

1:研究不同溶剂,一般出于哪些因素考虑?
  • 溶剂成本占比高
  • 溶剂不是ICH Q3C的三类
  • 溶剂导致体系非均相,放大风险高
  • 溶剂参与反应
  • 溶剂使用量大,反应釜使用效率低
  • 溶剂沸点高,后处理蒸馏难度高;溶剂沸点低,反应温度上不去
  • 溶剂和下一步一致,连续投料
  • 反应有效转化和后处理是根本

2:为什么工艺中,最不喜欢固体分批加料?
  • 放大过程,物料混合速率受限,局部地区物料浓度大,反应快,温度过高,质量风险变高。
  • 小试研究的再充分,放大也可能出质量问题,分多批、温度和搅拌很关键。

3:对于滴加某物料的工艺操作,需要研究哪些工艺参数?
  • 快速滴加和缓慢滴加的描述都不能定量,必须明确,滴加速率是温度决定还是时间决定。
  • 绝对快滴加和绝对慢滴加以及间隔式滴加(滴加一部分,保温搅拌,再滴加一部分,再保温搅拌)

4:怎么确定萃取操作的萃取次数?
  • 重量测试:第一次萃取液浓缩,第二次萃取液浓缩,有些工艺不适合
  • 含量测定:萃取前的含量,第一次萃取液浓缩后含量,第二次萃取液浓缩含量,水相含量。

5:分液乳化,一般哪些办法解决?
  • 延长静置时间
  • 提高分相温度
  • 补加水或有机溶剂
  • 加入氯化钠溶液,
  • 加点(2-5%)甲醇或者乙醇
  • 稍微调节一下pH值

6:工艺角度,浓缩终点如何判断?限度一般怎么制定?
  • 称量或者量取接收罐里的量
  • 反应釜内剩余体积数
  • 真空下,内温变化作为浓缩限度的依据
  • 工艺对残留很敏感,需要加中控,例如水分控制,溶剂残留控制,控制溶剂比例(混合溶剂)
  • 浓缩限度,残留溶剂过多或者过少,导致后续工序,收率和质量偏离目标,下一步操作耐受决定限度制定。

7:浓缩稳定性一般做哪些反应条件?
  • 更长浓缩时间稳定性
  • 更高浓缩温度
  • 浓缩后期物料稳定性。


四:工艺描述(20分,至少写出5条)

  • 对下述加料、分液、萃取三个单元操作,进行找茬,也可以发现指出其他操作上的问题。

工艺描述

1:室温下,反应釜1中,加入化合物1,10kg

2:反应釜1中,加入2-丁醇,50kg

3:反应釜2中,加入4.4kg水

4:室温下,反应釜2中,加入5.7kg氢氧化钠

5:控制内温低于55度,把反应釜2中物料,缓慢加到反应釜1中

6:反应釜1缓慢加热到内温55-65度

7:回流状态,搅拌3-5小时

8:取样(HPLC监控化合物1小于1%为反应结束点)

9:降温到25-50度

10:加入饱和氯化钠溶液22kg

11:搅拌30min

12:静置1小时

13:分液(弃去下层水)

14:浓缩有机层(温度低于50度)到不出馏分

15:加入异丙醇8kg

16:继续浓缩到不出馏分

17:加入乙醇7kg

18:40度,滴加30kg水

19:降温到20-30度

20:搅拌1小时

21:过滤

22:干燥 50-60度,8小时

23:检验,快水低于2%


参考答案
  • 加料温度描述:室温不合适
  • 加料状态:氢氧化钠溶液是悬浊液还是溶液,温度多少
  • 加料速率描述:缓慢加入的表达
  • 反应升温描述;缓慢升温
  • 反应温度描述:回流不合适
  • 溶液状态描述:饱和氯化钠
  • 浓缩状态描述:不出馏分
  • 滴加水结晶:滴加水的速率

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