CN101773786A - 医药中间体的脱盐及浓缩方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种既可简化原有的操作工艺，又可得到较高纯度的产品，同时降低医药行业的生产成本的用于医药中间体的脱盐及浓缩方法，先将原料液通过微滤和超滤去除溶液中大分子颗粒和有机物以及胶体等物质，再通过纳滤恒容脱盐技术进行洗盐和浓缩，脱盐后的浓缩液直接进行真空干燥或者进入下一工序，并根据透过液中所含的物质的经济价值可以进行有选择性的回收。优点：既可实现脱盐和浓缩的双重效果，提高有效物质的含量，又可回收利用透过液中的有用物质，增加经济效益。

Description

医药中间体的脱盐及浓缩方法

技术领域

本发明涉及一种既可简化原有的操作工艺，又可得到较高纯度的产品，同时降低医药行业的生产成本的用于医药中间体的脱盐及浓缩方法，属于医药中间体的脱盐和浓缩技术领域。

背景技术

目前许多医药中间体在生产过程中必须多次进行调节PH才能使反应充分进行，以得到最高的收率。在反复投加酸碱调节的过程中势必带来了相当数量的盐，并直接影响产品品质的好坏，因此必须对产物进行脱盐，如何以一种高效易行的方法来脱盐便成了许多药物生产厂家关心和研究的热点。随着经济的不断发展，对医药和化工制品的提出了更高的质量要求。故对医药中间体的脱盐越显得十分重要。

以往常采用溶剂法和超滤渗滤以及离子交换进行脱盐。溶剂法溶剂在使用过程中损失较大，而且溶剂回收较困难，技术工序多，对操作工人职业危害大等缺点；超滤法对中低分子量的物质很难实现渗滤操作，对于一些分子量相对较小的物质更是难以实现脱盐浓缩；离子交换法同样存在操作繁琐，更换树脂及运行成本偏高等缺点。

发明内容

设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种既可简化原有的操作工艺，又可得到较高纯度的产品，同时降低医药行业的生产成本的用于医药中间体的脱盐及浓缩方法。

设计方案：为了实现上述发明目的。膜分离技术是一项新兴的发展技术，也是当今发展速度最快的领域之一。纳滤(Nanofiltration)是80年代中后期开发的一种新型膜分离过程。纳滤膜的孔径介于反渗透和超滤之间，其对分子量介于200～1000之间的有机物有较高的截留性能，而对单价离子和小分子的脱除则相对较低。本发明正是利用这一特征，用于对医药中间体的除盐和净化浓缩。由于纳滤恒容脱盐是一种新型的纯化分离方法，过程中无相变、无需加热、不破坏物质分子结构、操作压力相对较低、无公害等优点，有效的克服了现有工艺中存在的技术瓶颈和环境问题。本申请采用此方法，不仅完善了膜分离过程，而且可以取代传统的除盐技术。

1、在一级纳滤恒容处理之前，先将原料液进行微滤和超滤的设计，这是本发明的技术特征之一。这样做的目的在于：除去细小悬浮物、胶体等物质，有效的防止膜污染，达到延长膜使用寿命的作用。

2、采用纳滤恒容技术进行进行脱盐和浓缩的设计，这是本发明的技术特征之二。这样做的目的在于：系统采用纳滤的操作方式，可以对脱盐后的溶液进行2～5倍的浓缩，达到脱盐和浓缩的双重效果，提高了有效物质的含量，为后续处理工段降低了生产负荷。

3、在纳滤后设有透过液回收利用装置的设计，这是本发明的技术特征之三。这样做的目的在于：透过液所含的物质若具备一定经济价值，可进行回收，增加企业经济效益。

技术方案1：医药中间体的脱盐及浓缩方法，应用纳滤恒容脱盐技术对医药中间体进行脱盐和浓缩，具体步骤：1)将含有1％～25％盐的医药中间体原料依次通过微滤膜和超滤膜除去溶液中大分子颗粒和有机物以及胶体物质；2)将去除大分子颗粒和有机物及胶体物质后的原料液进入水箱通过冷却水冷却降温至10℃～25℃；3)将冷却后的原料液依次通过增压泵和高压泵增压且采用纳滤恒容脱盐技术进行医药中间体的洗盐和浓缩，并且在脱盐过程中加入渗滤液的速率与膜组件透过膜通量相等，其过程中控制温度2～45℃，操作压力2.0～3.8Mpa；4)脱盐后的浓缩液直接进入下一工序；5)采用纳滤恒容脱盐技术进行医药中间体的洗盐和浓缩过程中，对透过液中有经济价值的物质可以进行有选择性的浓缩回收。

技术方案2：用于医药中间体的脱盐及浓缩的系统，所述原料液供给管道与水箱进口连接、水箱出口通过增压泵和高压泵与一级纳滤膜组件进口连接，一级纳滤膜组件设有浓缩液出口和透过液出口、其中透过液出口通过管道与水箱进口连接，水箱出口通过增压泵、高压泵与二级纳滤膜组件进口连接，浓缩液出口设有两个出口、其中一个出口通过阀及管道与水箱进口连接、另一个出口通过阀及管道与浓缩液回收装置连接，二级纳滤膜组件设有浓缩液出口与淡液出口，浓缩液出口设有两个出口，其中一个出口通过阀及管道与浓缩液回收装置连接、另一个出口通过阀及管道与水箱连接、淡液出口通过管道与淡液回收装置连接。

本发明与背景技术相比，一是系统采用纳滤的操作方式，可以对脱盐后的溶液进行2～5倍的浓缩，达到脱盐和浓缩的双重效果，提高了有效物质的含量，为后续处理工段降低了生产负荷，透过液所含的物质若具备一定经济价值，可进行回收，增加企业经济效益；二是膜分离设备运行过程中无相变、自动化控制程度高以及过程中未加入其它化学药剂实行清洁化生产，减少了对环境的污染；设备占地面积少、流程简单、投资较少、运行费用低；三是通过本发明处理后，有效物质的收率能够得到一定程度的提高，透过液中有效成分可以达到98％以上的回收。

附图说明

图1是医药中间体的脱盐及浓缩方法的方框流程示意图。

图2是用于医药中间体的脱盐及浓缩的系统示意图。

具体实施方式

实施例1：参照附图1和2。医药中间体的脱盐及浓缩方法，应用纳滤恒容脱盐技术对医药中间体进行脱盐和浓缩，具体步骤：1)将含有1％～25％盐的医药中间体原料依次通过微滤膜和超滤膜除去溶液中大分子颗粒和有机物以及胶体物质；2)将去除大分子颗粒和有机物及胶体物质后的原料液进入水箱通过冷却水冷却降温至10℃～25℃；3)将冷却后的原料液依次通过增压泵和高压泵增压且采用纳滤恒容脱盐技术进行医药中间体的洗盐和浓缩，并且在脱盐过程中加入渗滤液的速率与膜组件透过膜通量相等，其过程中控制温度2～45℃，操作压力2.0～3.8Mpa；4)脱盐后的浓缩液直接进入下一工序；5)采用纳滤恒容脱盐技术进行医药中间体的洗盐和浓缩过程中，对透过液中有经济价值的物质可以进行有选择性的浓缩回收。所述1％～25％盐的医药中间体原料依次通过微滤和超滤前，调节1％～25％盐温度和PH，使溶液的温度和PH达到进入膜系统要求。所述渗滤液为去离子水或其他溶剂。所述微滤膜组件孔径为1～5微米，其材料为纤维素、聚偏氟乙烯、聚酰胺或其他高分子有机材料；所述超滤膜组件孔径为0.02～0.1微米，材料为醋酸纤维素、聚醚砜、聚偏氟乙烯或其他有机高分子材料。所述纳滤膜恒容脱盐操作过程中所用的纳滤膜透过截留分子量为150Da，膜表面荷负电，纳滤膜组件可为卷式、管式和平板式，纳滤膜材料为聚酰胺、聚砜、聚醚砜、聚乙烯醇、醋酸纤维素的高分子有机材料；所述纳滤恒容脱盐操作方式包括恒容渗滤方式、浓缩方式、恒容渗滤-浓缩方式、预浓缩-恒容脱盐-浓缩方式。所述脱盐后浓缩液盐含量小于0.5％。所述盐主要包括氯化钠盐、氯化钾盐、氯化铵盐、其他盐酸盐。

案例1：医药中间体头孢拉丁恒容脱盐浓缩方法

将含量为2.0％头孢拉丁母液(四甲基胍盐酸盐含量为6.1％，氯化铵盐含量为3.5％)经过5微米和1微米的微滤处理，除去母液中存在的碎片、铁锈等大颗粒悬浮物；再经过超滤在0.15Mpa压力下对母液进一步处理，除去细小悬浮物、胶体等物质，有效的防止膜污染，达到延长膜使用寿命的作用。

本系统脱盐过程采用预浓缩-恒容渗滤-浓缩的操作方式，所用的纳滤膜孔径为纳米级，透过截留分子量为150Da，膜表面荷负电，对不同形式和价态的离子具有不同的Donan电位，这些特殊性能决定了其能够对头孢拉丁进行有效截留，而大部分的四甲基胍盐酸盐和氯化铵盐则能够透过膜进入淡侧。经过预处理后的透过液在增压泵和高压泵的作用下进入纳滤膜分离系统，首先进入一级纳滤膜预浓缩阶段，过程中控制压力3.5～3.8Mpa，当母液被浓缩37％后，停止预浓缩操作。此时预浓缩的浓缩液头孢拉丁含量3.3％，四甲基胍盐酸盐含量7.4％；透过液头孢拉丁含量0.1％，四甲基胍盐酸盐含量2.7％。接着进入恒容脱盐阶段，控制加入去离子水的速率与一级纳滤膜透过膜通量相等，直到当加入去离子水的量为经过预浓缩后浓缩液量的3.5倍时停止加去离子水，此时透过液的排放量与去离子水加入量相等。然后进入浓缩阶段，浓缩过程中当透过液的量等于预处理后透过液量的17％时，停止浓缩操作，分别关闭增压泵和高压泵。此时得到浓缩液头孢拉丁浓度为3.8％，氯化铵盐含量为0.25％，四甲基胍盐酸盐含量为0.45％；透过液中含有0.1％的头孢拉丁。由于头孢拉丁经济价值较高，故对一级纳滤膜透过液的中少量的头孢拉丁进行回收，一级膜纳滤膜透过液进入二级纳滤膜系统，回收过程中控制压力运行压力2.0～2.8MPa，当浓缩倍率达到20倍时停止浓缩，此时回收后浓缩液中头孢拉丁的浓度为1.8％左右，回收后透过液中头孢拉丁含量小于0.01％，将浓缩液返回至一级纳滤膜进口重新进行脱盐浓缩，回收后的透过液进入生化池进行处理。

案例2：医药中间体雷米氢化物恒容脱盐浓缩方法

雷米氢化物的预处理和操作条件同实施例1。母液中有效组分雷米氢化物含量12％，氯化钠盐含量5％。当一级纳滤膜系统开始运行时，控制加入去离子水速率与一级纳滤膜组件透过膜通量相等，过程中控制压力2.8～3.8Mpa，直到加水量等于预处理后得到的透过液的体积的6倍时停止加水，然后进入浓缩阶段，当透过液量等于母液量1/10时停止浓缩，关闭增压泵和高压泵。此时得到的浓缩液雷米氢化物含量为12.8％，氯化钠盐含量小于0.5％，浓缩液进入真空干燥工段；透过液进入后续处理阶段。

实施例2：参照附图2。用于医药中间体的脱盐及浓缩的系统，所述原料液供给管道与水箱1进口连接、水箱1出口通过增压泵7和高压泵8与一级纳滤膜组件2进口连接，一级纳滤膜组件2设有浓缩液出口和透过液出口、其中透过液出口通过管道与水箱9进口连接，水箱9出口通过增压泵10、高压泵11与二级纳滤膜组件3进口连接，浓缩液出口设有两个出口、其中一个出口通过阀及管道与水箱1进口连接、另一个出口通过阀及管道与浓缩液回收装置12连接，二级纳滤膜组件3设有浓缩液出口与淡液出口，浓缩液出口设有两个出口，其中一个出口通过阀及管道与浓缩液回收装置13连接、另一个出口通过阀及管道与水箱1连接、淡液出口通过管道与淡液回收装置14连接。所述水箱1外侧设有冷却水进口4和冷却水出口5。所述连接水箱1出口与增压泵7进口之间的管道上设有渗滤液进口6。

需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种医药中间体的脱盐及浓缩方法，其特征是：应用纳滤恒容脱盐技术对医药中间体进行脱盐和浓缩，具体步骤：

1)将含有1％～25％盐的医药中间体原料依次通过微滤膜和超滤膜除去溶液中大分子颗粒和有机物以及胶体物质；

2)将去除大分子颗粒和有机物及胶体物质后的原料液进入水箱通过冷却水冷却降温至10℃～25℃；

3)将冷却后的原料液依次通过增压泵和高压泵增压且采用纳滤恒容脱盐技术进行医药中间体的洗盐和浓缩，并且在脱盐过程中加入渗滤液的速率与膜组件透过膜通量相等，其过程中控制温度2～45℃，操作压力2.0～3.8Mpa；

4)脱盐后的浓缩液直接进入下一工序；

5)采用纳滤恒容脱盐技术进行医药中间体的洗盐和浓缩过程中，对透过液中有经济价值的物质可以进行有选择性的浓缩回收。

2.根据权利要求1所述的医药中间体的脱盐及浓缩方法，其特征是：1％～25％盐的医药中间体原料依次通过微滤和超滤前，调节温度和PH，使溶液的温度和PH达到进入膜系统要求。

3.根据权利要求1所述的医药中间体的脱盐及浓缩方法，其特征是：所述渗滤液为去离子水或其他溶剂。

4.根据权利要求1所述的医药中间体的脱盐及浓缩方法，其特征是：所述微滤膜组件孔径为1～5微米，其材料为纤维素、聚偏氟乙烯、聚酰胺或其他高分子有机材料；所述超滤膜组件孔径为0.02～0.1微米，材料为醋酸纤维素、聚醚砜、聚偏氟乙烯或其他有机高分子材料。

5.根据权利要求4所述的医药中间体的脱盐及浓缩方法，其特征是：所述纳滤膜恒容脱盐操作过程中所用的纳滤膜透过截留分子量为150Da，膜表面荷负电，纳滤膜组件可为卷式、管式和平板式，纳滤膜材料为聚酰胺、聚砜、聚醚砜、聚乙烯醇、醋酸纤维素的高分子有机材料；所述纳滤恒容脱盐操作方式包括恒容渗滤方式、浓缩方式、恒容渗滤-浓缩方式、预浓缩-恒容脱盐-浓缩方式。

6.根据权利要求1所述的医药中间体的脱盐和浓缩方法，其特征是：所述脱盐后浓缩液盐含量小于0.5％。

7.根据权利要求1所述的医药中间体的脱盐和浓缩方法，其特征是：所述盐主要包括氯化钠盐、氯化钾盐、氯化铵盐、其他盐酸盐。

8.一种用于医药中间体的脱盐及浓缩的系统，其特征是：原料液供给管道与水箱进口连接、水箱出口通过增压泵和高压泵与一级纳滤膜组件进口连接，一级纳滤膜组件设有浓缩液出口和透过液出口、其中透过液出口通过管道与水箱进口连接，水箱出口通过增压泵、高压泵与二级纳滤膜组件进口连接，浓缩液出口设有两个出口、其中一个出口通过阀及管道与水箱进口连接、另一个出口通过阀及管道与浓缩液回收装置连接，二级纳滤膜组件设有浓缩液出口与淡液出口，浓缩液出口设有两个出口，其中一个出口通过阀及管道与浓缩液回收装置连接、另一个出口通过阀及管道与水箱连接、淡液出口通过管道与淡液回收装置连接。

9.根据权利要求8所述的用于医药中间体的脱盐和浓缩系统，其特征是：所述水箱外侧设有冷却水进口和冷却水出口。

10.根据权利要求8所述的用于医药中间体的脱盐及浓缩的系统，其特征是：所述连接水箱出口与增压泵进口之间的管道上设有渗滤液进口。

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