化学プロセスにおけるラボ実験からスケールアップ製造の基礎と応用－反応・攪拌・晶析・濾過・乾燥・粉砕のプロセス操作について

セミナー趣旨

  化学品の生産プロセスはバッチプロセスが中心で、反応、攪拌、洗浄・分液、抽出、濃縮、晶析、ろ過、乾燥などの単位操作（工程）の組み合わせからなる。各単位操作（工程）にはそれぞれ特有の注意点があり、目的だけでなく、どのようなリスクがあるかも理解してラボ実験を行い、その結果を基にスケールアップ製造を行う必要がある。本セミナーでは、各工程の注意点、ポイントを説明した後、実際の化学品のスケールアップ製造で経験した反応、攪拌、洗浄・分液、抽出、濃縮、晶析、ろ過、乾燥など各工程での失敗事例を参考に化学プロセスのスケールアップの基礎とトラブルの対処法、防止法をわかりやすく説明する。更に化学品を製品化する際に最も注意が必要な精製工程、まとめとして実際の工場生産で製造時間、製造工程を短縮できた（7日→3日）応用事例についても説明する。

受講対象・レベル

医薬品原薬、中間体、化学品のスケールアップ業務(プロセス開発、製造管理、品質管理、品質保証)に関わる担当者、指導者、責任者。
初心者から経験者

習得できる知識

・反応，攪拌、洗浄・分液，抽出，濃縮，晶析、ろ過、乾燥などの単位操作（工程）の目的、注意点
・プロセス開発の実験の進め方、注意点、効率的な実験方法
・スケールアップ製造に向けた実験、製造の進め方 

セミナープログラム

1. バッチプロセスと単位操作
　1.1 反応、攪拌、洗浄・分液、抽出、濃縮、晶析、ろ過、乾燥について
　1.2 単位操作の要否の考え方　
2. 小スケール(ラボ実験)とスケールアップ製造の違い、考え方、ラボ、パイロット実験の進め方、考え方
3. スケールアップ製造の考え方(事例を参考に）
　3.1 アミド化のプロセス：ラボ実験の結果を基にスケールアップしてみると
　　3.1.1 ラボ実験と実際の製造(パイロット)の結果
　　3.1.2 そこから考えられる問題点、課題
　　3.1.3 対応策、操作簡略化の考え方、
　3.2 予め危険性が予測されるプロセスのスケールアップ(パラメータ設定の考え方）
　　3.2.1 過酸化水素水を使用する酸化反応のプロセスのスケールアップ事例
4. 各工程(単位操作)のトラブル・改善事例、リスク管理(具体的な事例を参考に）
　4.1 反応
　　4.1.1 反応条件の確認：特殊な条件(例えば低温、高温、高圧、無水など)が無いか？
　　4.1.2 転移反応が原因でスケールアップできない。対応策とスケールアップ製造。
　　4.1.3 反応生成物の安定性が悪くスケールアップ製造できない(例えば硫酸エステル）
　　4.1.4 溶媒回収しないと採算が合わない。→溶媒回収できる反応条件に変更。
　4.2 攪拌
　　4.2.1 不均一反応(炭酸カリウムを使用するアルキル化反応)をスケールアップすると(ラボ実験と対応策）
　4.3 抽出、洗浄、分液
　　4.3.1 分液工程でエマルジョンが発生し工場生産が中断された。
               原因究明と対応策を講じることでエマルジョン発生が0となった。
　4.4 濃縮
　　4.4.1 中間体の熱安定性が悪く、濃縮操作を行うことができないプロセスのスケールアップ。
 （濃縮終点の考え方、濃縮残渣の安全性評価）
　4.5 晶析
　　4.5.1 結晶多形の管理：1型(安定形)＋2型(準安定形)の混晶となり、作り分けることができないまま米国FDAへIND申請した。
              その後の対応策。
　　4.5.2 強熱残分の管理が必要なプロセスをスケールアップしたら規格外の結果となった。実験法とその対応策。
　　4.5.3 スケールアップに伴う粒子形の管理(攪拌羽根を変更したが）
　4.6 ろ過
　　4.6.1 スケールアップしたらクリーム状の結晶が析出し、遠心分離に2日間要した。
　　　　　対応法と改善策。
　　4.6.2 どうしても結晶化せず、結晶性(濾過性)良好なアセトニトリル和物に変換。
　4.7 乾燥
　　4.7.1 商用生産を開始したら水和物が副生し、乾燥時間が2倍(10時間→20時間)になった。
　　4.7.2 溶媒和物(例えばアセトニル和物：150℃に加熱してもアセトニトリルが除けない)の乾燥法と対応策。
　　4.7.3 水和物の乾燥法
　　4.7.4 乾燥中に結晶形が変化(準安定形→安定形）。原因究明と対応策。
　　4.7.5 乾燥中に精製溶媒とは別の新たな残留溶媒が副生。原因究明と対応策。
　4.8 精製(再結晶）工程
　　4.8.1 医薬品中間体を再結晶したら異性体が副生。確認実験と対応策。
　　4.8.2 難溶性(再結晶できない)化合物の精製法
　　4.8.3 原薬の再結晶中に空気中の酸素と反応して微量の過酸化物が副生。原因究明と対応策
5. まとめ（改善事例を参考に）
　5.1 アミド化、加水分解、晶析、濾取、精製(再結晶）、乾燥工程の簡略化：工場生産で7日かかるプロセスを3日に短縮
6.その他、質疑応答

＊途中、小休憩を挟みます。

セミナー講師

 株式会社三和ケミファ 医薬ファインケミカルグループ 統括本部長　 丸橋 和夫 氏

■ご略歴
1979年 和光純薬工業株式会社 入社、東京研究所 主席研究員
1983年 薬学博士 (岐阜薬科大学)
1991年 大鵬薬品工業株式会社 入社、工業化技術研究所・所長、合成技術研究所・所長
2007年 三菱商事株式会社 入社、
           先端化学品本部・技術顧問 (兼) 常熟力菱精細化工有限公司 (中国・常熟市) ・研開部本部長
2008年 (株) エースジャパン入社 常務取締役 山形工場長を経て
2015年 (株) 三和ケミファ入社、複数社のアドバイザー業務も兼任し現在に至る。
■ご専門・得意分野
有機合成化学、医薬品化学、プロセス化学
約40年一貫して化学品の商用生産 (小スケールからスケールアップ製造) にかかわる業務を担当。
この間、医薬品製造管理者、治験薬品質管理者 (原薬)等を兼任し、品質保証、ＣＭＣ関連業務も経験。

セミナー受講料

【オンライン受講（見逃し視聴なし）】：1名 45,100円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき34,100円

【オンライン受講（見逃し視聴あり）】：1名 50,600円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき39,600円
＊「見逃し視聴あり」でお申込の場合、当日のご参加が難しい方も後日セミナー動画の視聴が可能です。

＊学校法人割引：学生、教員のご参加は受講料50％割引。

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