N-乙酰-L-谷氨酰胺在连续管内段塞流结晶过程的研究
发布时间：2020-11-17 21:19
段塞流结晶是一种新型的结晶方法,指在结晶管路中引入惰性气体后,管路中的结晶母液被惰性气体沿管道切割,形成数个独立的结晶微单元。与其它结晶方式相比,段塞流结晶增大了气液间接触比表面积和热质的传递,以促进溶液混合,提高过程的重复性,具有数增放大的效果。N-乙酰-L-谷氨酰胺(简称N-AGM)是药用氨基酸之一,可用于脑外伤昏迷,肝昏迷、高位截瘫及神经性疾病的治疗,在医药行业具有良好的应用前景。因此,本文选用N-AGM为对象,研究该物质的结晶热力学、动力学和连续管内的段塞流结晶过程。通过在连续管道内引入段塞流来以控制晶体的尺寸大小和分布均匀性,提高晶体产品质量,为类似药用氨基酸的段塞流结晶研究提供指导。具体内容如下:采用静态法测定了 N-AGM在水、甲醇和乙醇三种纯溶剂以及甲醇-水、乙醇-水二元混合溶剂体系中的溶解度数据。分别使用简化的Apelblat方程、Van't Hoff方程、NRTL模型、CNIBS/Redlich-Kister模型和Jouyban-Acree模型对溶解度数据进行拟合,其中Van't Hoff方程模型拟合的效果最好。采用差示扫描量热法测定了 N-AGM的熔点和熔化焓。在Van't Hoff方程的基础上,分别估算了 N-AGM在不同溶剂中的溶解性质。同时,通过激光动态法测定了 N-AGM在水中的介稳区数据,为后续段塞流结晶过程的研究提供热力学基础。采用间歇动态法研究了 N-AGM在水中的冷却结晶动力学。通过测定晶体的粒度分布,确定晶体生长属于ASL粒度相关生长模型;依据粒数衡算方程,应用矩量变换法建立N-AGM的结晶动力学方程,利用最小二乘法对动力学数据进行回归,得到N-AGM在水中的成核和生长速率方程。在此基础上,还考察了过饱和度、悬浮密度、搅拌速率及降温速率对成核和晶体生长的影响。在N-AGM结晶热力学和动力学研究的基础上,对N-AGM段塞流结晶工艺进行研究。以制备尺寸可控、粒度分布均匀的晶体产品为研究目标,分别考察了过饱和度、气液流速、停留时间、管径等对N-AGM结晶产品的影响,并确定了 N-AGM段塞流结晶过程的较优工艺条件。
【学位单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TQ026.5
【部分图文】：
Ｎ－ＡＧＭ的制备方法ｌ｜２ｉ有两种：发酵法和化学合成法。发酵法是通过谷氨酸棒杆菌??发酵生产Ｎ－ＡＧＭ，而化学合成法则足将Ｌ－谷氨酰胺经乙酰化反应合成洱通过结晶等分??离操作来制备Ｎ－ＡＧＭ，其工艺流程图如图１．２所示。结晶是Ｎ－ＡＧＭ生产过程中纯化??的关键工序，也是决定晶体产品质铅的重要步骤。因此，为获得高品质的晶体，研究Ｎ－??ＡＧＭ的结晶过程尤为重要。??工业级丨．谷奴（ｆｔ胺催作剂?盐酸??————｜???Ｉ????去离子水酰化反应￣＞丨酸化???回收＿??ｒ?????１??１???????■????■Ｈ真空减压浓冷冻结Ｉ离心ｐ?Ｉ粗品—??活性炭??????—Ｉ去离子Ｉ热脱色ＩＨ减压＋超滤Ｉ—１￥空减压浓＾?一??哩整?ｊ??－＿冷冻结晶—＞?离心—，ｉ—？干燥—｜成品??图１．２?Ｎ－ＡＧＭ生产工艺流程图??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｈｅ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｎ－ＡＧＭ??１．４研究内容??本文应用段塞流结晶技术对晶体产品质量进行优化，选择Ｎ－ＡＧＭ为研宄对象，考??察段塞流结晶过程对Ｎ－ＡＧＭ晶体产品粒度分布的控制，最终确定合适的工艺条件。具??体研宄内耗包括：??
?０??ＮＨ２??图１．１?Ｎ－ＡＧＭ化学结构示意图??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?Ｎ－Ａｃｅｔｙｌ－Ｌ－Ｇｌｕｔａｍｉｎｅ??Ｎ－ＡＧＭ是一种氨基酸衍生物，是由Ｌ－谷氨酰胺经乙酰化反应合成通过结晶等分离??操作而制备，纯度达到９９％以上。作为一种药用型氨基酸，通过血脑一脊液屏障后分解??为谷氨酸和ｙ－氨基丁酸（ＧＡＢＡ），谷氮酸又参与中枢祌经系统的信息传递和蛋白质、??糖类的代谢，对细胞修复有重要作用：氨基丁酸能拮抗谷氨酸兴奋性毒理作用，可改??善神经细胞代谢，维持神经应激能力及降低血氨的作用，改善脑功能｜ｉａｎ］。在医药中，??Ｎ－ＡＧＭ可用于肝昏迷、偏瘫、神经外科手术等引起的昏迷、瘫痪及智力减退、记忆力??障碍等，在此行业具有良好的应用前景。??Ｎ－ＡＧＭ的制备方法ｌ｜２ｉ有两种：发酵法和化学合成法。发酵法是通过谷氨酸棒杆菌??发酵生产Ｎ－ＡＧＭ，而化学合成法则足将Ｌ－谷氨酰胺经乙酰化反应合成洱通过结晶等分??离操作来制备Ｎ－ＡＧＭ
生产能力和理论收率的关键因素。因此测定不同体系中结品物质的溶解度，对于如何提??高产品收率并寻找更好的结晶条件具有重要的实际意义。??溶解度ｌｌｔｌ线与超溶解度曲线之间的区域称为结品的介稳区」１６１。介稳区可用图２．１来??表示：??Ｃ??Ｉ?ｃ＞??ｐ?不稳区?ｙ??ｊ??／??—■—介稳区ｙ??｜?稳定区???Ａ?ｔ????图２．１介稳区示意图??Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｍｅｔａｓｔａｂｌｅ?ｚｏｎｅ??由于超溶解度曲线足？？簇曲线，因此介稳区的宽度也会因操作条件的不同而改变。??
【参考文献】
本文编号：2887927
【学位单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TQ026.5
【部分图文】：
Ｎ－ＡＧＭ的制备方法ｌ｜２ｉ有两种：发酵法和化学合成法。发酵法是通过谷氨酸棒杆菌??发酵生产Ｎ－ＡＧＭ，而化学合成法则足将Ｌ－谷氨酰胺经乙酰化反应合成洱通过结晶等分??离操作来制备Ｎ－ＡＧＭ，其工艺流程图如图１．２所示。结晶是Ｎ－ＡＧＭ生产过程中纯化??的关键工序，也是决定晶体产品质铅的重要步骤。因此，为获得高品质的晶体，研究Ｎ－??ＡＧＭ的结晶过程尤为重要。??工业级丨．谷奴（ｆｔ胺催作剂?盐酸??————｜???Ｉ????去离子水酰化反应￣＞丨酸化???回收＿??ｒ?????１??１???????■????■Ｈ真空减压浓冷冻结Ｉ离心ｐ?Ｉ粗品—??活性炭??????—Ｉ去离子Ｉ热脱色ＩＨ减压＋超滤Ｉ—１￥空减压浓＾?一??哩整?ｊ??－＿冷冻结晶—＞?离心—，ｉ—？干燥—｜成品??图１．２?Ｎ－ＡＧＭ生产工艺流程图??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｈｅ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｎ－ＡＧＭ??１．４研究内容??本文应用段塞流结晶技术对晶体产品质量进行优化，选择Ｎ－ＡＧＭ为研宄对象，考??察段塞流结晶过程对Ｎ－ＡＧＭ晶体产品粒度分布的控制，最终确定合适的工艺条件。具??体研宄内耗包括：??
?０??ＮＨ２??图１．１?Ｎ－ＡＧＭ化学结构示意图??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?Ｎ－Ａｃｅｔｙｌ－Ｌ－Ｇｌｕｔａｍｉｎｅ??Ｎ－ＡＧＭ是一种氨基酸衍生物，是由Ｌ－谷氨酰胺经乙酰化反应合成通过结晶等分离??操作而制备，纯度达到９９％以上。作为一种药用型氨基酸，通过血脑一脊液屏障后分解??为谷氨酸和ｙ－氨基丁酸（ＧＡＢＡ），谷氮酸又参与中枢祌经系统的信息传递和蛋白质、??糖类的代谢，对细胞修复有重要作用：氨基丁酸能拮抗谷氨酸兴奋性毒理作用，可改??善神经细胞代谢，维持神经应激能力及降低血氨的作用，改善脑功能｜ｉａｎ］。在医药中，??Ｎ－ＡＧＭ可用于肝昏迷、偏瘫、神经外科手术等引起的昏迷、瘫痪及智力减退、记忆力??障碍等，在此行业具有良好的应用前景。??Ｎ－ＡＧＭ的制备方法ｌ｜２ｉ有两种：发酵法和化学合成法。发酵法是通过谷氨酸棒杆菌??发酵生产Ｎ－ＡＧＭ，而化学合成法则足将Ｌ－谷氨酰胺经乙酰化反应合成洱通过结晶等分??离操作来制备Ｎ－ＡＧＭ
生产能力和理论收率的关键因素。因此测定不同体系中结品物质的溶解度，对于如何提??高产品收率并寻找更好的结晶条件具有重要的实际意义。??溶解度ｌｌｔｌ线与超溶解度曲线之间的区域称为结品的介稳区」１６１。介稳区可用图２．１来??表示：??Ｃ??Ｉ?ｃ＞??ｐ?不稳区?ｙ??ｊ??／??—■—介稳区ｙ??｜?稳定区???Ａ?ｔ????图２．１介稳区示意图??Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｍｅｔａｓｔａｂｌｅ?ｚｏｎｅ??由于超溶解度曲线足？？簇曲线，因此介稳区的宽度也会因操作条件的不同而改变。??
【参考文献】
相关期刊论文 前6条
1 邓楠楠;汪伟;巨晓洁;谢锐;刘壮;褚良银;;微流控技术操控微尺度液滴及其聚并的研究进展[J];中国科学:化学;2015年01期
2 朱丽娜;祝莹;方群;;基于微流控技术的蛋白质结晶及其筛选方法的研究进展[J];高等学校化学学报;2014年01期
3 李涛;任国宾;王尚君;;连续结晶在医药工业中的应用[J];中国医药指南;2013年34期
4 何兴学;孙勤;杨阿三;程榕;郑燕萍;;醋酸钠介稳区的测定[J];化学工程;2012年07期
5 刘夷平;张华;王经;;水平气-液两相流伪段塞流和段塞流的识别及其理论预测[J];上海交通大学学报;2008年08期
6 王静康;;工业结晶新技术[J];国际学术动态;2002年05期
本文编号：2887927
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/gongchengguanli/2887927.html
