攪拌對結晶的影響

常見的結晶釜攪拌(Stirred tank crystallizer)是如圖中a所示的軸流槳式,這里作者設計了一個類似錨式的刮壁攪拌槳(scraped surface crystallizer),并選取了三個不同類型的API來研究攪拌對結晶的影響。

攪拌對結晶的影響的圖1

第一個是ibuprofen(IBP),將水滴加到25 °C的IBP的DMSO溶液中進行結晶。使用ST 流槳 攪拌60 rpm轉速結晶時,攪拌不好, 2 5 分鐘之前在DMSO的上層有一層水相,導致30分鐘取樣分析時收率偏高。繼續攪拌并取樣,使用ST軸流攪拌在200 rpm轉速和SS刮壁錨式攪拌60 rpm攪拌結晶,30 min和60 min時的收率是相似的。

攪拌對結晶的影響的圖2

使用ST 60 rpm攪拌(圖b),部分晶體沉在結晶釜底部,潤洗結晶釜時有殘留。使用SS 60 rpm (圖a)或ST 200 rpm(圖c)時,得到的晶體更均一,大的或塊狀的顆粒更少。
攪拌對結晶的影響的圖3
表面的硬殼與結晶API本身性質以及攪拌槳和結晶釜的表面光滑度、硬度等有關。 使用不銹鋼的ST槳式 200rpm (圖c),表面有較嚴重的結殼現


象,但是使用PTFE的SS錨式 60 rpm時,表面結殼較少。
攪拌對結晶的影響的圖4
Diphenhydramine Hydrochloride (DPH)是片狀晶體,60 °C 開始冷卻至5  °C 再保溫析晶。 SS錨式 60rpm結晶動力學與ST 200rpm的相似,都比ST槳式 60 rpm的析晶要快。


攪拌對結晶的影響的圖5

使用ST槳式攪拌(圖b, 60 rpm;c,200 rpm)得到的晶體中塊狀固體更多(圖a)。

攪拌對結晶的影響的圖6

使用SS錨式 60rpm與ST 槳式200rpm放料都比較輕松,沒有殘留的塊狀固體,但是ST 60rpm的表面結殼、放料時的大塊殘留都比較嚴重。


攪拌對結晶的影響的圖7

對于針狀的Fluoxetine Hydrochloride (FLU),同樣是冷卻析晶,SS錨式 60rpm析晶比ST槳式的明顯快很多。

攪拌對結晶的影響的圖8

使用這三個結晶條件,得到的都是長、薄、針狀的FLU晶體,SS錨式得到的晶體(圖a)比其他更長(圖a, ST, 60rpm; 圖c,ST, 200rpm)。

攪拌對結晶的影響的圖9

使用SS錨式 60 rpm沒有遇到放料問題(圖a),但是使用ST在不同轉速下得到的晶體流動性差,不能直接倒出來,只有補加溶劑后才能倒出來(圖b)。

攪拌對結晶的影響的圖10

綜合比較:
  1.  ST槳式攪拌200 rpm促進了晶體的破碎、結塊、二次成核,所以晶體尺寸分布更廣。

  2. ST槳式攪拌 60 rpm,DPH晶體長到一定尺寸后開始析出并結塊沉淀到釜底。因為攪拌不好,晶體生長受傳質影響,導致析晶較慢。

  3. SS錨式攪拌60 rpm,因為錨與釜壁間隙較小,固體懸浮較好,流體模擬CFD顯示體系平均剪切力較小。晶體破碎較小,如FLU的結晶,比其他攪拌體系中的細小破碎晶體更少。低轉速、低剪切,所以晶體與晶體、晶體與釜壁的相互作用較小,所以結塊更少。


本平臺轉載文章內容僅供參考,如涉及版權問題,請及時聯系將已刪除。轉載請注明來源。


登錄后免費查看全文
立即登錄
App下載
技術鄰APP
工程師必備
  • 項目客服
  • 培訓客服
  • 平臺客服

TOP

1