三合一设备在维生素E琥珀酸酯生产中的应用

关键词：

维生素E琥珀酸酯是天然的维生素E衍生物, 它是由琥珀酸与αα--生育酚的66位羟基经过酯化而成, 其不仅保留αα--生育酚的生物活性, 研究表明维生素EE琥珀酸酯具有良好的抗肿瘤活性[[11]], 可以预防治疗等胃癌、白血病、前列腺癌、胰腺癌、乳腺癌、大肠癌等多种肿瘤[2]。作为维生素E的固体形式, 在医药、保健品、食品、化妆品中用途更加广泛。在欧美等发达国家, 维生素E琥珀酸酯在健康食品中的应用非常普遍, 几乎所有片剂和硬质胶囊形式的营养补充剂中使用的维生素E均为维生素E琥珀酸酯[3]。

过滤洗涤干燥机简称“三合一”。是在密闭容器内完成过滤、洗涤、干燥等工艺过程的设备。国外在上世纪60年代开发应用, 由于进口设备价格昂贵, 国内制药、食品、化工行业应用较少, 近十几年来, 随着温州亚光等国内设备制造企业打破国外垄断, 使三合一设备价格大大降低。

由于维生素E琥珀酸酯生产中使用到有机溶剂, 存在一定的安全及职业健康风险, 传统工艺设备为间歇式生产, 员工劳动强度较大, 迫切需求改善生产条件, 降低安全风险。本文介绍三合一设备在维生素E琥珀酸酯生产中的替代离心机、沸腾干燥机的应用, 取得了良好的经济和环保效益, 生产更加符合GMP要求规范。

1 工艺流程

1.1 老工艺流程

d-α-生育酚与琥珀酸经酯化, 重结晶, 甩滤, 粉碎、烘干, 制备得维生素E琥珀酸酯, 原工艺采用离心机甩滤、洗涤, 滤饼经摇摆颗粒机粉碎, 再用沸腾干燥机进行干燥。工艺流程图如下:

结晶液→甩滤、洗涤→粉碎→沸腾干燥

此工艺流程的有以下缺点:

1.1.1 安全风险高。

使用离心机甩滤, 由于离心机所处理的物料是易燃易爆的, 这就易引起燃烧爆炸事故的发生。又因其转速极高, 如操作不慎或违章作业, 与转动着的离心机转鼓内的物料接触, 将造成手指、手臂截断事故。此外, 由于种种原因引起的转鼓破裂、转鼓位移、人孔盖板飞出等也会造成严重的人员伤亡事故。如1995年3月4日下午2:20分, 溧水县南京华晶化工有限公司化工分厂磺酸车间发生1号离心机在运行过程中解体, 造成3人死亡的重大死亡事故。2008年11月7日, 浙江某制药有限公司哌嗪回收车间离心机甲苯溶液进入高速旋转的离心机, 产生静电火花引爆了甲苯混合气体, 致使离心机发生爆炸。致使1名职工死亡, 1名职工重伤。

1.1.2 环境污染大。

由于湿品含%质量分数的溶剂, 经过沸腾干燥后挥发到大气中, 不能有效回收, 环境污染大。1.1.3GMP

1.1.3 无法密闭生产, 不符合GMP。

甩滤、粉碎、干燥各个步骤之间需要转料操作, 自动化水平低, 每班操作需要人员较多, 转料操作时有溶剂、粉尘等职业病风险, 异物控制等质量控制难点, GMP管理难度大。

1.1.4 占地面积大。

老工艺布置需要离心机、摇摆颗粒机、沸腾干燥机配套, 生产设备占地面积较大。

1.2 新工艺流程

d-α-生育酚与琥珀酸经酯化, 重结晶后, 进入三合一, 在同一设备内完成过滤、洗涤、干燥, 干燥得到成品。

过滤:将结晶液加入三合一内, 三合一通氮气加压过滤, 为加快过滤, 还可以在滤液罐中抽真空。如发现滤饼漏气 (及裂缝) 时, 可以降低搅拌桨反转将滤饼表面平料。

洗涤:过滤结束后, 加溶剂洗涤, 可以将滤饼结晶表面的残留母液洗涤干净, 以去除杂质, 提高产品质量。

干燥:过滤结束后, 开启并逐渐降低三合一搅拌, 开启真空系统, 将滤饼所含的溶剂进行干燥, 为加快干燥速度, 可以在三合一夹套内通热水进行加热。干燥时配备溶剂回收系统, 将溶剂干燥后排出的蒸气进入冷凝回收装置, 溶剂冷凝后可以进行套用, 减少了溶剂损耗。

干燥结束后, 取样检测合格, 即可得到产品。

新工艺流程图见图1。

2 过滤洗涤干燥机的的优点

过滤洗涤干燥机可以在同一容器内进行过滤、洗涤和干燥全过程连续密闭操作, 自动出料, 与传统工艺相比有以下优点:

2.1 生产系统流程全密闭。

从结晶开始到干燥结束的全封闭生产流程, 该套设备是一个全封闭运行的系统, 生产流程更加符合GMP要求规范, 消除了粉尘挥发因素, 使异物污染得到控制、降低了微生物污染的风险。

2.2 安全有保障。

使用过滤洗涤干燥机替代离心机甩滤, 消除了离心机的安全风险。过滤洗涤干燥机在过滤过程中可以充氮气保护, 安全风险极低。由于此生产系统全封闭运行, 能完全避免生产过程中溶剂对操作环境空气的污染, 同时能减少因与毒性物质接触而导致操作人员中毒事故的发生。在安全和职业健康呼声日益高涨的今天, 这一优点更显得重要。

2.3 更加环保。

因为整个生产系统是全密闭系统的操作, 因此物料和溶媒可以近乎100%的完全回收, 避免因物料遗漏、遗留和溶剂挥发而引起的浪费, 具有很大的经济效益, 特别是处理物料和使用溶剂价值较高时更是如此。

2.4 操作简单, 自动化程度高。

各流程分阶段进行, 安全措施齐全, 操作人员经过简单培训, 即可以完成操作, 而且大大减轻了劳动强度。

2.5 产品质量提高。

由于此设备在洗涤操作时可以对滤饼进行重新搅拌混悬, 使滤饼中的杂质可以得到非常彻底的清洗, 有利于提高产品质量。

2.6 利用同一系统可完成所有操作。

过滤、洗涤、干燥能在同一套系统中完成, 厂房空间也得到了最大利用, 在寸土寸金的时代, 减少占地面积就可节约大量资金投入。

2.7 清洁生产。

此过滤洗涤干燥机可密闭运行, 并且装配有粉尘捕集器, 完全收集干燥后产生的粉尘, 能满足高洁净度的生产操作要求。

2.8 实现在线清洗。

过滤洗涤干燥机配有喷淋球, 可轻松实现在线清洗操作, 较传统设备相比可减少清洗时的溶剂挥发和安全风险。

3 技术经济分析

过滤洗涤干燥机三合一设备自成功引国内后, 特别是近十几年国内设备厂家广泛生产, 设备价格大大降低, 已泛应用于医药、化工、农药、食品等行业。表1为我厂维生素E琥珀酸酯生产采用三合一工艺后与老工艺的技经指标对比。

由表1可见, 对于年产200吨的维生素E琥珀酸酯生产线采用三合一设备生产, 减少了大量溶剂损耗, 降低了安全风险, 提高了自动化水平, 减少了操作人员, 年产生经济效益200万以上, 由于设备密闭操作, 提高了产品质量, 且占地面积小, 表明过滤洗涤干燥机的使用取得了良好的经济和环保效益, 生产更加符合GMP要求规范。

摘要：过滤洗涤干燥机三合一设备可以在密闭容器内完成过滤、洗涤、干燥工艺过程。本文介绍三合一设备在维生素E琥珀酸酯生产中的应用, 结果表明过三合一设备的使用取得了良好的经济和环保效益, 生产更加符合GMP要求规范。

关键词：过滤洗涤干燥机,三合一,维生素E琥珀酸酯