第1部 安定した連続晶析を行うためのプロセス設計と装置の選び方・使い方

(2023年9月19日 10:00〜12:00)

　晶析操作には多くの場合、撹拌槽等の回分式プロセスが適用されている。最近では、生産性や操作性、制御性の向上を目指して、様々な装置を活用した連続式への転換が進められている。
　本稿では、化学プロセスの反応装置の連続化に関する基本的な考え方と設計方法、メリット等を紹介すると共に、固体を生成する晶析プロセスを連続化する際の注意点を解説する。さらに、最新の連続式反応器として振動流バッフル晶析装置の成果について、実験結果及びモデリング結果を含めて解説する。

1. 連続化の背景
   • プロセス強化とは
   • 期待される効果
   • プロセス強化の戦略
2. 化学プロセスの連続化の基本
   • 完全混合流れ反応器
   • 押出し流れ反応器
   • 滞留時間分布関数
   • 槽列モデル
   • 連続プロセス化のポイント
3. 晶析について
   • 晶析の基本
   • 核化と核成長
   • 結晶成長速度式
   • ΔL法則
   • 核化速度と結晶成長速度
   • シードチャートによる二次核化抑制・モーメント変換
   • ポピュレーションバランスモデル
4. 振動流バッフル反応器の晶析への適用
   • 振動流バッフル反応器とは
   • 成長速度パラメータの推定
   • 流動状態と成長速度の関係
   • 連続式プロセスへの展開
   • 均一系トレーサー応答
   • 不均一系トレーサー応答
5. 連続式晶析プロセスモデル
   • 連続式晶析プロセスモデルの構築

第2部 連続晶析をスケールアップする際に必要なプロセス設計

(2023年9月19日 13:00〜15:00)

晶析操作は医薬品、食品、化学物質の単離に古くから使われている単位操作であり、回分式と連続式に分けられ、少量多品種では回分式、大量単一品種では連続式が採用される場合が一般的である。回分式晶析では良好な粒度分布と純度を有する結晶が得られるが、ロット毎の品質のバラつきや生産効率の観点から、少ない生産量であっても連続晶析が注目されている。 そこで連続晶析におけるプロセス設計、特に安定化とスケールアップする際に必要な項目について重点的にご説明する。

1. 連続晶析技術について
   • 晶析技術とは
   • 連続晶析装置における最近の動向
   • MSMPR型晶析装置の小型化
2. 連続晶析装置におけるスケールアップ
   • コンパートメントモデルによるプロセス設計
   • 装置導入フロー
   • スケールアップに伴う問題とその回避
   • スケールアップ事例のご紹介
3. 連続晶析装置における安定化
   • 安定化を阻害するスケーリングとその回避
   • 安定化にむけた二次核発生速度とその制御
   • 安定化事例のご紹介
4. 今後にむけて
   • 過飽和度モニターの研究事例ご紹介
   • 二次核発生機構と結晶品質に関する研究事例ご紹介

第3部 スケールアップに向けたラボ実験で確認すべきデータとその活用

(2023年9月19日 15:15〜17:15)

1. 晶析に関する一般的事項
   • 晶析工程の原薬、化学品製造における位置付け
   • 晶析工程の実際
   • 晶析の注意点 (事例を基に)
2. 結晶化工程がスケールアップ可能か
   • 実験室で確認する方法 (例)
   • 問題点と解決策 (考え方) 、注意点
3. 濾過性の悪い結晶の対応法
   • どのような改良をして商用生産に移行したか (いくつかの実例を参考に)
4. 結晶多形の管理、類縁物質の管理
   • 安定型+準安定型の混晶が得られた場合の対処法
   • その他 (事例を参考に)
5. 溶媒和物 (水和物) の考え方
   • 溶媒和物の脱溶媒和法、水和物の脱水法 (いくつかの事例、経験から)
   • 実験室で簡単に評価できる方法 (いくつかの実例を参考に)
6. スケールアップ、スケールダウンの考え方
   • 効率的な実験方法、注意点