试析盐酸大观霉素溶析结晶过程研究

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1、天津大学博士学位论文盐酸大观霉素溶析结晶过程研究姓名：鲍颖申请学位级别：博士专业：化学工程指导教师：王静康20030601摘要盐酸大观霉素属于氨基糖菅类抗生素，它抗菌谱广，是治疗淋病的特效药。针对国内生产存在着结晶精制收率低、产品质量不稳定等问题，本文对盐酸大观霉素结晶过程进行了系统研究。有关研究内容尚未见文献报道。采用冷却结晶方法培养了盐酸大观霉素单晶，由X一射线单晶衍射确定了晶体结构。通过X．射线粉末衍射证明了溶析结晶与冷却结晶得到的晶体结构相同。应用Cerius2分子设计软件分析了真空中的BFDH模型晶形，并考察了实际生长环境对晶习的影响。此外，还对晶体进行了热分析。采用动态法测

2、定了不同温度和溶剂配比下的盐酸大观霉素溶解度。针对该物系无熔点的特点，尝试将R-K方程与普遍化的溶解度方程联立，运用线性最小二乘法回归方程参数。同时运用Marquardt非线性最d,--乘技术将溶解度数据表达为肋方程的形式。测定了无机盐存在下盐酸大观霉素的溶解度以及它在纯水中的溶解热。采用激光法研究了盐酸大观霉素溶析结晶介稳区。考察了温度、溶剂配比对介稳性质的影响。应用多核理论估算了固液表面张力。分别用矩量法、s域分析法推导了各种生长模型下的晶体生长速率求解公式。分析了盐酸大观霉索晶体在不同溶剂系统中的生长机理，计算了溶析结晶初级成核参数。采用矩量法确定了盐酸大观霉素溶析结晶二次成核和

3、晶体生长动力学经验方程。依据粒数衡算原理，结合结晶动力学方程、质量衡算方程建立了溶析结晶过程数学模型，并通过Ronge—Kutta-Gill算法和FORTRAN语言实现过程模拟。模拟分析了初始过饱和溶液结晶、溶析剂恒定体积速率流加、溶析剂恒定质量分率流加、恒定生长速率等4种操作模式下的结晶过程特性以及溶析剂流加速率、温度、搅拌强度、晶种量对收率、粒度和粒度分布的影响。结合晶体生长习性、介稳区特性、结晶动力学和过程模型模拟分析，实验考察了盐酸大观霉素结晶过程中各种操作因素如溶解脱热原温度、结晶温度、养晶时间、溶析剂流加方式和流加速率等对结晶收率、晶习和粒度分布的影响，建立了经验优化的溶析

4、结晶操作时问表，提高了结晶产品的质量和收率。经模拟与实验结果对照，证明了模型的可靠性。一t-述研究为盐酸大观霉素精制结晶工艺的工程放大和进一步深入研究提供了详实的基础数据和理论依据。盐酸大观霉素溶析结晶新工艺已成功地应用于工业生产。关键词：虢酸大观霉素晶体结构溶解度溶析结晶介稳区结晶动力学模拟ABSTRACTSpectinomycindihydrochloridepentahydrate(abbreviatedasSDP)isabroad—spectrumantibiotic，whichbelongstoaminoglycoside．Itismostlyusedinthetreatme

5、ntofgonorrhea．TherearesomeseriousproblemsinrefiningprocessofSDP,suchaslowyieldandpoorquality．InthisthesisabetterrefmingschemeforSDPispresentedbasedonasystematicstudyonthedilutioncrystallizationprocessofSDETheSDPcrystalcultivatedbycoolingwasanalyzedbyX—raysinglecrystaldiffractionanditsstructurewa

6、sdetermined．X·raypowderdiffractionshowedthatcrystalspreparedbycoolinganddilutioncrystallizationwereofthesamestructure．BymeuseofCerius2software，thecrystalmorphologyinthevacuumwascalculatedbasedonBFDHprinciple．Thefactorsthatmayaffectthecrystalhabitwerediscussed．InadditionthermalanalysisWasmade．Ino

7、rdertocontrolthecrystallizationprocess，itisnecessarytodeterminethephysicochemicaldataofproduct，suchasthethermodynamicandkineticsdata．ThesolubilityofSDPatdifferentsolventratioandtemperaturewasdeterminedbydynamicmethod．Sinceth