常見(jiàn)的結(jié)晶釜攪拌(Stirred tank crystallizer)是如圖中a所示的軸流槳式，這里作者設(shè)計(jì)了一個(gè)類(lèi)似錨式的刮壁攪拌槳(scraped surface crystallizer)，并選取了三個(gè)不同類(lèi)型的API來(lái)研究攪拌對(duì)結(jié)晶的影響。
第一個(gè)是ibuprofen(IBP)，將水滴加到25 °C的IBP的DMSO溶液中進(jìn)行結(jié)晶。使用ST軸流槳式攪拌60 rpm轉(zhuǎn)速結(jié)晶時(shí)，攪拌不好，25 分鐘之前在DMSO的上層有一層水相，導(dǎo)致30分鐘取樣分析時(shí)收率偏高。繼續(xù)攪拌并取樣，使用ST軸流攪拌在200 rpm轉(zhuǎn)速和SS刮壁錨式攪拌60 rpm攪拌結(jié)晶，30 min和60 min時(shí)的收率是相似的。
使用ST 60 rpm攪拌(圖b)，部分晶體沉在結(jié)晶釜底部，潤(rùn)洗結(jié)晶釜時(shí)有殘留。使用SS 60 rpm （圖a)或ST 200 rpm（圖c)時(shí)，得到的晶體更均一，大的或塊狀的顆粒更少。表面的硬殼與結(jié)晶API本身性質(zhì)以及攪拌槳和結(jié)晶釜的表面光滑度、硬度等有關(guān)。使用不銹鋼的ST槳式 200rpm （圖c)，表面有較嚴(yán)重的結(jié)殼現(xiàn)象，但是使用PTFE的SS錨式 60 rpm時(shí)，表面結(jié)殼較少。Diphenhydramine Hydrochloride (DPH)是片狀晶體，60°C開(kāi)始冷卻至5 °C再保溫析晶。SS錨式 60rpm結(jié)晶動(dòng)力學(xué)與ST 200rpm的相似，都比ST槳式 60 rpm的析晶要快。
使用ST槳式攪拌(圖b, 60 rpm；c，200 rpm)得到的晶體中塊狀固體更多(圖a)。
使用SS錨式 60rpm與ST 槳式200rpm放料都比較輕松，沒(méi)有殘留的塊狀固體，但是ST 60rpm的表面結(jié)殼、放料時(shí)的大塊殘留都比較嚴(yán)重。
對(duì)于針狀的Fluoxetine Hydrochloride (FLU)，同樣是冷卻析晶，SS錨式 60rpm析晶比ST槳式的明顯快很多。
使用這三個(gè)結(jié)晶條件，得到的都是長(zhǎng)、薄、針狀的FLU晶體，SS錨式得到的晶體(圖a)比其他更長(zhǎng)（圖a, ST, 60rpm; 圖c，ST, 200rpm)。
使用SS錨式 60 rpm沒(méi)有遇到放料問(wèn)題(圖a)，但是使用ST在不同轉(zhuǎn)速下得到的晶體流動(dòng)性差，不能直接倒出來(lái)，只有補(bǔ)加溶劑后才能倒出來(lái)（圖b)。
ST槳式攪拌200 rpm促進(jìn)了晶體的破碎、結(jié)塊、二次成核，所以晶體尺寸分布更廣。
ST槳式攪拌 60 rpm，DPH晶體長(zhǎng)到一定尺寸后開(kāi)始析出并結(jié)塊沉淀到釜底。因?yàn)閿嚢璨缓?，晶體生長(zhǎng)受傳質(zhì)影響，導(dǎo)致析晶較慢。
SS錨式攪拌60 rpm，因?yàn)殄^與釜壁間隙較小，固體懸浮較好，流體模擬CFD顯示體系平均剪切力較小。晶體破碎較小，如FLU的結(jié)晶，比其他攪拌體系中的細(xì)小破碎晶體更少。低轉(zhuǎn)速、低剪切，所以晶體與晶體、晶體與釜壁的相互作用較小，所以結(jié)塊更少。
參考原文：dx.doi.org/10.1021/op400011s
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