Пилотные фармацевтические установки работают с широким спектром растворителей-ТГФ, ДМФ, метиленхлорида и других-часто в условиях дистилляции. Нагревательное оборудование должно выдерживать постоянные химические изменения, не вызывая коррозии и не загрязняя восстановленные растворители.
Установка дистилляции растворителя на пилотных установках
На типичной экспериментальной фармацевтической установке дистилляция растворителя осуществляется с использованием ребойлера или нагревательной бани, в которых смесь растворителей нагревается до точки кипения. Узел нагревателя находится в непосредственном контакте как с жидким растворителем, так и с его парами. Установки для дистилляции часто включают в себя перегонный куб, конденсатор и приемную емкость. В зависимости от масштаба нагрев может осуществляться через погружной нагреватель, вставленный в ребойлер, или боковой нагреватель, погруженный непосредственно в партию растворителя.
Критической эксплуатационной проблемой является то, что одно и то же оборудование пилотной установки часто перепрофилируется для различных кампаний по синтезу. Следовательно, нагревательные элементы должны выдерживать быстрые изменения состава растворителя-от полярных апротонных растворителей, таких как диметилформамид (ДМФ), к хлорированным растворителям, таким как метиленхлорид, и от тетрагидрофурана (ТГФ) к сильным кислотам или основаниям, используемым на этапах обработки.
Почему нагреватели из ПТТЭ устойчивы к воздействию растворителей
Погружные нагреватели из ПТФЭ являются предпочтительным материалом для дистилляции растворителей на пилотных установках, поскольку ПТФЭ устойчив практически ко всем органическим растворителям, сильным кислотам и основаниям при температуре до 110 градусов. Материал не ржавеет, не окалина и не выщелачивает ионы металлов в дистиллят. Это особенно важно, когда восстановленные растворители повторно используются на последующих этапах синтеза, где даже следы металлов могут действовать как катализатор или яд.
ВПилотная установка для дистилляции растворителя с нагревателем из ПТФЭПри применении антипригарная поверхность ПТФЭ также предотвращает прилипание продуктов разложения растворителя или остатков полимера к нагревателю. Это снижает затраты на очистку между партиями и исключает риск перекрестного загрязнения. Для растворителей с температурой кипения ниже 110 градусов -, включая подавляющее большинство распространенных фармацевтических растворителей, таких как ТГФ (66 градусов), метиленхлорид (40 градусов), этилацетат (77 градусов) и ацетон (56 градусов)-, ПТФЭ-нагреватели хорошо работают в пределах безопасного температурного предела. Даже для ДМФА (температура кипения 153 градуса) часто применяется вакуумная перегонка, чтобы понизить температуру кипения до диапазона ПТФЭ, или нагреватели из ПФА используются для работы при более высоких температурах.
Практичные конфигурации для гибкости пилотной установки
Гибкость ПТФЭ позволяет изготавливать нагреватели в различных конфигурациях, подходящих для различных перегонных кубов и конденсаторов. Распространенные формы включают погружные нагреватели L-образной формы, боковые модели, которые зацепляются за край сосуда, а также блоки нестандартной формы для ребойлеров нестандартной геометрии. Все конструкции могут поставляться с выводами и распределительными коробками из ПТФЭ для изоляции электрических соединений от паров растворителя.
На многоцелевых пилотных установках один погружной нагреватель из ПТФЭ часто можно без каких-либо модификаций перемещать между 50-литровым стеклянным перегонным кубом и 200-литровым ребойлером из нержавеющей стали. Такая универсальность значительно снижает капитальные затраты и запасы запасных нагревательных элементов. Кроме того, нагреватели из ПТФЭ легкие и простые в установке, что является преимуществом, когда установки дистилляции часто меняются для поддержки различных проектов.
Совместимость ПТФЭ с обычными фармацевтическими растворителями
В таблице ниже представлена информация о совместимости ПТФЭ с растворителями, обычно встречающимися в пилотных установках дистилляции. ПТФЭ демонстрирует «отличную» стойкость при нормальных условиях дистилляции (без значительного набухания, коррозии или механического разрушения).
| Растворитель | Точка кипения (градусы) | Совместимость с ПТФЭ (до 110 градусов) |
|---|---|---|
| Тетрагидрофуран (ТГФ) | 66 | Отличный |
| Диметилформамид (ДМФ) | 153 (часто перегоняется в вакууме) | Отличный |
| Метиленхлорид | 40 | Отличный |
| Этилацетат | 77 | Отличный |
| Ацетон | 56 | Отличный |
| Метанол | 65 | Отличный |
| Изопропанол | 82 | Отличный |
| Толуол | 110 | Отлично (на пределе точки кипения) |
| н-гептан | 98 | Отличный |
| Ледяная уксусная кислота | 118 | Отлично (короткая выдержка до 110 градусов) |
Примечание:Некоторое набухание ПТФЭ может произойти при использовании полностью фторированных растворителей (например, перфторуглеродов) при повышенных температурах, но такие растворители редко используются на экспериментальных фармацевтических предприятиях. Для ДМФ и других высококипящих растворителей рекомендуется использовать вакуумную перегонку или нагреватели PFA, если температура кипения превышает 110 градусов.
Заключение
Погружные нагреватели из ПТФЭ представляют собой универсальный и надежный источник тепла для дистилляции растворителей в фармацевтических разработках, гарантируя получение чистых извлеченных растворителей без металлических примесей и продуктов разложения. Химическая инертность ПТФЭ практически ко всем органическим растворителям-в сочетании с настраиваемой конструкцией, подходящей для различных типов сосудов-делает эти нагреватели идеальными для многоцелевых пилотных установок. В фармацевтической промышленности универсальность оборудования так же важна, как и химическая стойкость, и нагреватели из ПТФЭ обладают обоими качествами, обеспечивая эффективные и соответствующие требованиям операции по восстановлению растворителей.
