氨磺必利在水—丙酮中的液固平衡測量與關(guān)聯(lián)

魏金慧 ,江振西 ,任保增

(鄭州大學化工與能源學院 ,河南鄭州 450001)

氨磺必利在水—丙酮中的液固平衡測量與關(guān)聯(lián)

魏金慧 ,江振西 ,任保增

(鄭州大學化工與能源學院 ,河南鄭州 450001)

采用激光透射原理與化工中動態(tài)溶解度測定相結(jié)合的方法,測定了 278.15～308.15 K之間氨磺必利在水—丙酮二元溶劑體系(溶劑組成：丙酮摩爾分數(shù)為 0.2～1.0)中的溶解度,為氨磺必利生產(chǎn)工藝的改進提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。實驗數(shù)據(jù)采用二參數(shù)和Apelblat方程進行關(guān)聯(lián),擬合結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)吻合良好,平均相對誤差不超過 2%。

氨磺必利 ;溶解度 ;二參數(shù)方程 ;Apelblat方程

氨磺必利 (Amisulpride,ASP),化學名稱為：4-氨基 -氮 -1-[(1-乙基 -2吡咯烷)甲基]-5-乙基磺酰 -2-甲氧基苯甲酰胺,為白色結(jié)晶性粉末,無臭,味苦。該藥商品名索里昂(solian),是由Sanifi-Synthelabo公司開發(fā)的一種廣譜抗精神病藥物,是針對陰性癥狀具有顯著療效的新型非典型抗精神病藥物,于 1997年 1月通過美國 FDA批準上市,系苯甲酰胺類衍生物,在歐洲和世界范圍已廣泛用于臨床。其主要作用機制為選擇性拮抗多巴胺D2受體和D3受體而發(fā)揮作用,臨床上用于治療慢性和急性進展性精神分裂癥[1-4]。

氨磺必利在生產(chǎn)中采用溶劑結(jié)晶法分離和提純,溶劑選擇為丙酮,溶析劑選擇為水,因此,氨磺必利在水—丙酮二元溶劑中的固液平衡數(shù)據(jù)對于結(jié)晶條件選擇和結(jié)晶工藝優(yōu)化至關(guān)重要,但國內(nèi)外沒有相關(guān)的研究報道。為此,本文實驗測定了 278.15～308.15 K之間氨磺必利在水—丙酮二元溶劑體系(溶劑組成：丙酮摩爾分數(shù)為 0.9～0.1)中的溶解度,并用半經(jīng)驗方程進行了關(guān)聯(lián)。

1 實驗部分

1.1 實驗裝置和原料

低溫恒溫水槽 (DC2006);電子分析天平(FA1004);精密溫度計,精度為 0.1 K;磁力攪拌器(85-2);激光發(fā)生、光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(自行設(shè)計);溶解釜。氨磺必利,質(zhì)量分數(shù)≥99.6%;丙酮,分析純試劑;去離子水,自制。

1.2 實驗方法

實驗采用動態(tài)法[5]測定溶解度。打開低溫恒溫水槽,使溫度恒定在某一設(shè)定的值;采用差值法,準確稱量一定量的溶劑加入帶夾套的玻璃溶解釜中,向夾套內(nèi)通入來自超級恒溫水浴的循環(huán)水,開啟磁力攪拌器,向溶解釜中加入準確稱量的溶質(zhì),使固液兩相充分混合。

使用激光監(jiān)視系統(tǒng)觀察固相的溶解情況,在溶解的初始階段,信號隨著固相溶解的不斷進行而不斷增大,最后變化趨于平緩。若溶質(zhì)完全溶解則繼續(xù)向溶解釜中加入稱量好的溶質(zhì),繼續(xù)攪拌直至不溶解為止。開始升溫,根據(jù)信號變化的大小調(diào)節(jié)升溫速率,當信號變化大時,快速升溫;當變化小時,緩慢升溫,控制升溫速率小于 0.1 K/h。當最后一粒固體顆粒進入液相的瞬間,信號到達最大值,趨于穩(wěn)定。停止升溫,記下此時精密溫度計顯示的溫度。這一溫度即為實驗給定體系溶解度所對應(yīng)的溫度。結(jié)合此前加入的溶質(zhì)的質(zhì)量,可以計算出此溫度下的氨磺必利的溶解度。

2 結(jié)果與討論

2.1 實驗裝置的可靠性檢驗

為驗證實驗方法和裝置的可靠性,首先測定了苯甲酸的溶解度,將實驗值與文獻值比較。

圖 1 苯甲酸在水中溶解度的實驗值與文獻值的比較

由圖 1可看出,苯甲酸在水中的溶解度實驗值與文獻值[6-7]吻合。說明測量方法準確可靠。

2.2 溶解度實驗結(jié)果

實驗測定氨磺必利在水—丙酮二元溶劑中溶解度數(shù)據(jù),結(jié)果列于下頁表 1中,其中 x1是溶質(zhì)的摩爾分數(shù);x2為溶劑摩爾分數(shù);T為絕對溫度。實驗值和模型計算值比較結(jié)果如圖 2、圖 3所示。

圖 2 氨磺必利在水—丙酮二元溶劑中溶解度的二參數(shù)模型計算值和實驗值的比較

圖 3 氨磺必利在水—丙酮二元溶劑中溶解度的三參數(shù)模型計算值和實驗值的比較

2.3 實驗數(shù)據(jù)的不同模型關(guān)聯(lián)

2.3.1 二參數(shù)模型關(guān)聯(lián)

在溶液濃度較稀的情況下,γ2可以近似視為無限稀釋活度系數(shù)γ,在一定的溫度范圍內(nèi), ΔHm可作為常數(shù)對待,綜合固液相平衡方程如下：

即溶解度 xl(摩爾分數(shù))的對數(shù)與熱力學溫度的倒數(shù)成線性關(guān)系。其中：x1為溶質(zhì)的摩爾分數(shù);T為絕對溫度?；貧w得到參數(shù)A和B值見后頁表 2。

2.3.2 Apelblat模型

假定溶液熱焓隨溫度線性變化,從 Clausius-Clapeyron方程推得溶解度隨溫度變化關(guān)系[10]：

表 1 不同溫度下氨磺必利在水—丙酮二元溶劑中的溶解度

表 2 各體系中模型參數(shù)回歸結(jié)果

其中：x為溶質(zhì)的摩爾分數(shù);T為絕對溫度;A、B、C為參數(shù)。通過實驗數(shù)據(jù)回歸得到的 A、B、C三參數(shù)列于表 3中。

表 3 各體系中Apelblat模型參數(shù)回歸結(jié)果

3 結(jié)論

在水—丙酮二元溶劑體系中,氨磺必利的溶解度隨溫度升高而增加,隨溶劑中丙酮含量的增加呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢。采用經(jīng)驗方程計算得到的水—丙酮二元體系中氨磺必利的溶解度數(shù)值與實驗值吻合良好,平均相對誤差不超過 2%。所測定的溶解度數(shù)據(jù)和關(guān)聯(lián)模型可以作為基礎(chǔ)熱力學數(shù)據(jù)和模型在生產(chǎn)實踐中應(yīng)用。

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TQ460.4

A

1003-3467(2010)16-0062-04

2010-07-14

魏金慧(1987-),女,在讀碩士研究生;聯(lián)系人：任保增,電話：(0371)677811223,E-mail：renbz@zzu.edu.cn。