过程分析 PAT 技术在阿司匹林结晶过程的应用

日期：2026-01-26 11:13

浏览次数：1778

摘要：过程分析PAT技术在阿司匹林结晶过程的应用过程分析技术就是及时测量，用以分析和控制生产流程，在加工过程中，保障原始材料和工艺过程关键质量参数和性能属性，以确保可接受的*终产品质量的体系。阿司匹林（Aspirin），作为医药史上三大经典药物之一，是全球应用*广泛的解热、镇痛和**药。本案例集成浊度仪 TURBIDITYPROBE、超声颗粒粒度分布测量仪 NanoSonic、工艺过程成像探头系统 2D VSION PROBE，非接触式成像以温度测量及衰减全反射红外光谱仪(ATR-FTIR)等仪器用于阿司匹林冷却结晶过程的研究。

过程分析PAT技术在药物阿司匹林结晶过程的应用

超声颗粒粒度分布测量仪NanoSonic，工艺过程成像探头系统2D Vision Probe，非接触式过程成像，探头式傅里叶变换衰减全反射红外光谱仪ATR FTIR Probe，以及探头式浊度仪TurbidityProbe用于结晶过程的研究。

背景

过程分析技术就是及时测量，用以分析和控制生产流程，在加工过程中，保障原始材料和工艺过程关键质量参数和性能属性，以确保可接受的最终产品质量的体系。阿司匹林（Aspirin），作为医药史上三大经典药物之一，是全球应用最广泛的解热、镇痛和**药。本案例集成探头式超声颗粒粒度分布测量仪NanoSonic、工艺过程成像探头系统2D Vision Probe、非接触式过程成像、探头式傅里叶变换衰减全反射红外光谱仪ATR FTIR Probe、以及探头式浊度仪TurbidityProbe等仪器用于阿司匹林冷却结晶过程的研究。

实验装置及过程

图1 阿司匹林冷却结晶实验装置

实验结果

（a）不加晶种实验

图 2 是不加晶种阿司匹林冷却结晶实验的温度、浓度和浊度曲线（搅拌160r.p.m），从中可看出出晶点为26.07℃，且对于出晶点温度、浓度和浊度曲线均有所反映。在另一个不加晶种实验中，搅拌速率为100r.p.m（其他条件相同），出晶点为20.61℃。由此可知，增强搅拌速率有助于晶体析出。图 3 为超声粒度仪测得的不同时刻晶体的粒度分布，图 4 为二维探头和非接触式成像系统拍摄的相应时刻的晶体图像，从中可看出晶体明显的生长趋势。

图2 不加晶种阿司匹林冷却结晶实验的温度、浓度和浊度曲线（搅拌160r.p.m）

图 3 不加晶种阿司匹林冷却结晶实验，超声粒度仪NanoSonic 测得不同时刻晶体的粒度分布

图 4 不加晶种实验中不同时间点探头（左）和非接触式（右）成像系统拍摄的阿司匹林晶体图像

（b）加晶种实验

图 5 是加晶种阿司匹林冷却结晶实验的温度、浓度和浊度曲线（搅拌100r.p.m），加晶种温度为25.05℃，且对于该时刻温度、浓度和浊度曲线均有所反映（加入晶种不久后爆发成核）。在相同搅拌速率的不加晶种实验中（其他条件相同），出晶点为20.61℃。由此可知，相同搅拌速率下，添加晶种可促进晶体成核。图 6 为超声粒度仪测得的不同时刻晶体的粒度分布，图 7 为探头式和非接触式成像系统拍摄的相应时刻的晶体图像，从中可看出晶体明显的生长趋势。

图 5 加晶种阿司匹林冷却结晶实验的温度、浓度和浊度曲线（搅拌100r.p.m）

图 6 加晶种阿司匹林冷却结晶实验，超声粒度仪NanoSonic测得不同时刻晶体的粒度分布

图 7 加晶种实验中不同时间点探头式（左）和非接触式（右）成像系统拍摄的阿司匹林晶体图像

结论

本案例集成了多种PAT技术用于监测 1L 反应釜中药物阿司匹林的冷却结晶过程。从加晶种和不加晶种的实验结果中都可看出，所采用的检测手段都可有效的反应结晶过程的各种变化。可以为结晶过程的进一步优化提供宝贵的信息支持。

吴魁，博士研究生，华南理工大学

姜波，硕士研究生，华南理工大学

李秀喜，华南理工大学副教授

王学重，华南理工大学教授

下一篇：暂无
上一篇：探头式在线粒度仪测量乳化液中液滴的研究