本发明涉及一种氢化可的松制备方法和装置，属于制药。
背景技术：
1、氢化可的松(11β、17α、21-三羟基-孕甾-4烯-3,20-二酮)属于肾上腺皮质激素药物，具有抗炎、免疫抑制、抗毒和抗休克等多种药理作用。甾体化合物结构中的11β-羟基是抗炎药物必须的基团，在氢化可的松的制备过程中如何引入11β-羟基是整个工艺的关键步骤，现有工艺主要有微生物转化法和化学法两种。国内普遍采用犁头霉为氧化菌种，通过一步微生物转化在底物rsa上引入11β-羟基。
2、目前氢化可的松在制备过程中，需要多次加入氢氧化钠来调节反应溶液的ph值，为了保证反应溶液的ph值满足氢化可的松的制备要求，需要在投加氢氧化钠前后对反应溶液进行取样检测，判断其ph值是否满足反应条件，但在投加氢氧化钠时，无法根据反应溶液的实际ph值对氢氧化钠的量进行精准控制：1)当氢氧化钠添加量过多时易造成反应溶液ph值呈碱性，需要添加酸性溶液进行中和，导致生产成本增加，且易产生幅产物，增加了产物中的杂质含量。2)当氢氧化钠添加量不足时，需要继续添加少量氢氧化钠并进一步对反应溶液进行取样检测，导致反应周期大大延长。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种氢化可的松制备方法和装置，使其在保证产品纯度的前提下，缩短反应周期，提高生产效率。
2、一种氢化可的松制备装置，所述制备装置包括：
3、反应釜，所述反应釜的内部由上往下依次设置有相互连通的混料腔室、一级过滤腔室、萃取腔室、制备腔室、二级过滤腔室和干燥腔室，且相邻两个腔室之间的连通口处分别设置有用于控制其通断的电子阀，用于将上一腔室内的反应物通入至下一腔室内，所述混料腔室的外周位于所述反应釜的内部设置有第一加热组件，所述第一加热组件用于对所述混料腔室内的反应物进行加热，所述混料腔室内设置有搅拌组件，所述制备腔室的底部设置有第一干燥单元，所述干燥腔室的底部设置有第二干燥单元以及下料口；
4、第一配料单元，所述第一配料单元用于按照预制配比依次向所述混料腔室内间隔投加第一制备原料、第二制备原料和第三制备原料在所述混料腔室内制备预制品，并将所述预制品通入至所述一级过滤腔室内对所述预制品中的菌丝进行过滤；
5、配气单元，所述配气单元用于向所述搅拌组件、所述第一干燥单元和所述第二干燥单元中分别通入无菌空气；
6、供氧单元，所述供氧单元用于向所述搅拌组件中通入氧气，对所述混料腔室内的反应物进行通氧搅拌；
7、取样检测单元，所述取样检测单元用于对所述混料腔室内的所述第一制备原料或所述第一制备原料和所述第二制备原料的混合物进行间断性或连续性采集取样，并对采集到的所述第一制备原料或所述第一制备原料和所述第二制备原料的混合物的ph值进行检测，得到ph值检测信息，并将ph值检测信息上传至控制器，所述控制器根据相应的ph值预设信息与ph值检测信息的差值生成对应的ph值调节信息指令；
8、ph值调节单元，所述ph值调节单元用于接收所述控制器下发的所述ph值调节信息指令，并根据接收到的所述ph值调节信息指令向所述混料腔室内投加氢氧化钠溶液，将所述混料腔室内的所述第一制备原料或所述第一制备原料和所述第二制备原料的混合物的ph值调节至5.5-6.3；
9、第二配料单元，所述第二配料单元用于向所述制备腔室内依次间隔投加第四制备原料和第五制备原料，使其依次与所述氢化可的松粗品混合，用于制备氢化可的松；
10、循环处理单元，所述循环处理单元用于将所述制备腔室底部或所述二级过滤腔室底部的反应物泵入至所述制备腔室的顶部进行循环反应。
11、可选地，所述一级过滤腔室内设置有第一过滤组件，用于对所述混料腔室内排出的反应物进行过滤；
12、所述萃取腔室的底部设置有第一分离器和第二分离器，所述第一分离器连接有萃余液收集箱，所述第一分离器用于将所述萃取腔室内的萃余液通入至所述萃余液收集箱内，并通过所述萃余液收集箱内的水泵泵入至所述萃取腔室内进行循环萃取分离，所述第二分离器与所述制备腔室连通，用于将所述萃取腔室内的萃取液通入至所述制备腔室内；
13、所述萃取腔室内设置有第二加热组件，用于对所述萃取腔室内的反应物进行加热处理；
14、所述制备腔室内设置有第三加热组件，用于对所述制备腔室内的反应物进行加热处理；
15、所述二级过滤腔室内设置有第二过滤组件，所述第二过滤组件用于对所述制备腔室内排出的反应物进行过滤。
16、可选地，所述取样检测单元包括：
17、计量泵，所述计量泵安装在所述反应釜的外侧壁上，所述计量泵的进料端通过采集管道连接至所述混料腔室的底部一侧，所述计量泵的出料端通过返料管道连接至所述混料腔室的顶部一侧；
18、ph值检测仪，所述ph值检测仪的测试探头安装在所述采集管道内；
19、取样容器，所述取样容器的进料口通过分流管道连接至所述返料管道；
20、所述采集管道的进料口、所述返料管道的出料口和所述分流管道的进料口分别安装有电子阀，若干所述电子阀、所述ph值检测仪和所述计量泵分别与控制器和外接电源连接。
21、可选地，所述搅拌组件包括：
22、中心轴，所述中心轴的一端安装在所述混料腔室的顶部，并贯穿所述反应釜的顶部安装有减速机，所述中心轴与所述混料腔室的中心轴线同轴安装，所述中心轴的另一端延伸至靠近所述混料腔室的底部一侧，所述中心轴的内部为中空结构，所述中心轴的外周安装有若干组搅拌叶片；
23、配气盘，所述配气盘套设在所述中心轴上，所述配气盘的顶部与所述混料腔室的顶部连接，所述配气盘的内侧壁上设置有环形槽，所述配气盘的外侧壁上设置有进气口，且所述进气口贯穿所述环形槽；
24、所述中心轴的外侧壁上朝向所述环形槽的内侧设置有若干通孔，若干所述通孔用于将所述环形槽内的气体引入至所述中心轴内，并分配给若干组所述搅拌叶片对所述混料腔室内部的反应物进行通气搅拌，其中，每组所述搅拌叶片包括：
25、对称安装在所述中心轴上的两个梯形侧板，两个所述梯形侧板的尺寸位于相互靠近的一侧小于相互远离的一侧，两个所述梯形侧板的内部均为中空结构，两个所述梯形侧板靠近所述中心轴的一端分别设置有导气口，所述导气口贯穿所述中心轴的外侧壁，两个所述梯形侧板的相对面上沿远离所述中心轴的方向分别设置有若干组吹气孔，且两个所述梯形侧板上的相邻两组吹气孔不同轴设置；
26、两个所述梯形侧板的相对面之间形成穿料空隙，且位于下方的一个所述梯形侧板的底部设置有卸料口。
27、可选地，所述制备装置还包括废料收集单元，所述废料收集单元包括：
28、废料收集箱，所述废料收集箱的顶部设置有集料口；
29、第一排料管，所述第一排料管的出料端连接至所述集料口，所述第一排料管的进料端贯穿所述反应釜的外表面并延伸至所述一级过滤腔室内与所述第一过滤组件上的第一排料口连接，用于收集所述第一过滤组件对所述预制品过滤后的杂质；
30、第二排料管，所述第二排料管的出料端连接至所述集料口，所述第二排料管的进料端贯穿所述反应釜的外表面并延伸至所述二级过滤腔室内与所述第二过滤组件上的第二排料口连接，用于收集所述第二过滤组件对所述第四制备原料和所述氢化可的松粗品的混合物或所述第五制备原料和所述氢化可的松半成品的混合物过滤后的杂质；
31、所述第一排料管和所述第二排料管的进料端分别设置有电子阀，所述电子阀与所述控制器连接。
32、可选地，所述配气单元包括：
33、高压储气罐，所述高压储气罐设置有补气口和送气口，所述补气口用于向所述高压储气罐内补充无菌空气，所述送气口用于将所述高压储气罐内的无菌空气排出；
34、加热器，所述加热器包括壳体，以及设置在所述壳体内部呈蜂窝结构的陶瓷导热基体，所述陶瓷导热基体的外周侧螺旋攀绕设置有电加热丝，所述壳体上位于所述陶瓷导热基体的两端分别设置有进气口和出气口，所述进气口通过管道与所述高压储气罐的送气口连接，所述加热器的出气口通过管道接口分别与第一配气管路、第二配气管路和第三配气管路的进气口连接，其中：
35、所述第一配气管路的出气端贯穿所述反应釜的外表面与所述配气盘的进气口连接，所述供氧单元的出气口与所述所述第一配气管路连通；
36、所述第二配气管路的出气端贯穿所述反应釜的外表面与所述第一干燥单元的进气口连接；
37、所述第三配气管路的出气端贯穿所述反应釜的外表面与所述第二干燥单元的进气口连接；
38、所述第一配气管路、所述第二配气管路和所述第三配气管路的进气口，以及所述供氧单元的出气口上分别设置有电子阀，若干所述电子阀和所述电加热丝分别与所述控制器和外接电源连接。
39、可选地，所述循环处理单元包括：
40、循环泵，所述循环泵安装在所述反应釜的外侧壁上，所述循环泵的进料端通过三通管接头分别与第一回流管道和第二回流管道的出料端连接，所述第一回流管道的进料端贯穿所述反应釜的外侧壁并延伸至所述制备腔室的底部一侧，所述第二回流管道的进料端贯穿所述反应釜的外侧壁并延伸至所述二级过滤腔室的底部；
41、所述循环泵的出料端与排料管道的进料端连接，所述排料管道的出料端贯穿所述反应釜的外侧壁并延伸至所述制备腔室的顶部一侧，所述第一回流管道、所述第二回流管道和所述排料管道上分别安装有电子阀，所述电子阀与控制器和外接电源连接。
42、可选地，所述第一干燥单元和所述第二干燥单元均设置为环形曝气盘，所述环形曝气盘分别安装在所述制备腔室和所述干燥腔室的底部，所述环形曝气盘的内部为中空结构，所述环形曝气盘的外周设置有进气口，所述环形曝气盘的顶部环形均匀设置有多组出气孔；
43、所述出气孔为锥形结构，所述出气孔的孔径朝向所述环形曝气盘内侧一端大于朝向所述环形曝气盘外侧一端；
44、所述混料腔室、所述萃取腔室、所述制备腔室和所述干燥腔室的顶部一侧分别设置有排气管道，所述排气管道的另一端贯穿所述反应釜的外表面并设置有延伸段，所述排气管道上沿气体的排气方向依次安装有温度计、气体压力计和电子阀，且所述温度计、所述气体压力计和所述电子阀分别与所述控制器连接。
45、一种氢化可的松制备方法，利用上述所述的制备装置制备氢化可的松，包括以下步骤：
46、s1、所述第一配料单元按照预制配比向所述混料腔室内投加第一制备原料，所述第一制备原料包括玉米浆、酵母膏、硫酸铵、葡萄糖和水，将所述第一制备原料经搅拌组件搅拌至混合均匀，再通过取样检测单元对所述第一制备原料进行取样检测，得到一级ph值检测信息，并将一级ph值检测信息上传至控制器，所述控制器根据相应的ph值预设信息与一级ph值检测信息的差值生成对应的一级ph值调节信息指令下发给ph值调节单元，控制所述ph值调节单元向所述混料腔室内投加氢氧化钠溶液将所述第一制备原料的ph值调节至5.5-6.3，然后通过第一加热组件将所述第一制备原料加热至115-125℃进行灭菌处理0.4-0.6h，再通过配气单元向所述搅拌组件内通入无菌空气对所述第一制备原料进行通气搅拌，直至将所述第一制备原料由115-125℃降温至26-29℃；
47、s2、所述第一配料单元按照预制配比向降温后的所述第一制备原料中投加所述第二制备原料，所述第二制备原料为犁头酶菌，所述配气单元向所述搅拌组件内通入无菌空气对所述第一制备原料和所述第二制备原料的混合物通气搅拌28-32h，并维持所述混料腔室内部气压为5.78-5.98×104pa，再通过取样检测单元对所述第一制备原料和所述第二制备原料的混合物进行取样检测，得到二级ph值检测信息，并将二级ph值检测信息上传至控制器，所述控制器根据相应的ph值预设信息与二级ph值检测信息的差值生成对应的二级ph值调节信息指令下发给ph值调节单元，控制所述ph值调节单元向所述混料腔室内投加氢氧化钠溶液将所述第一制备原料和所述第二制备原料的混合物的ph值调节至5.5-6.3；
48、s3、所述第一配料单元按照预制配比向所述第一制备原料和所述第二制备原料的混合物中投加所述第三制备原料，所述第三制备原料为中间化合物乙醇溶液，并通过供氧单元向所述混料腔室内通入氧气，将所述第一制备原料、所述第二制备原料和所述第三制备原料的混合物氧化7-13h后，所述供氧单元再次向所述混料腔室内通入氧气，继续氧化38-42h，得到预制品；
49、s4、将所述预制品通入至一级过滤腔室内滤出菌丝后，将过滤后的预制品通入至萃取腔室内进行萃取反应，得到萃取液和萃余液，并将所述萃余液收集到萃余液收集箱内，用于循环往复进行萃取分离，将所述萃取液通入至制备腔室内；
50、s5、所述配气单元向第一干燥单元中通入冷气将所述制备腔室内收集到的所述萃取液冷却至0-10℃，并将冷却后的所述萃取液通入至二级过滤腔室内经第二过滤组件对所述萃取液中的杂质进行过滤，再利用循环处理单元将所述二级过滤腔室内过滤后的萃取液泵入至所述制备腔室内，并通过所述配气单元向所述第一干燥单元中通入热气对所述萃取液进行干燥处理，得到氢化可的松粗品；
51、s6、通过第二配料单元依次向所述制备腔室内间隔投加第四制备原料和第五制备原料，使其依次与所述氢化可的松粗品混合，用于制备氢化可的松。
52、可选地，向所述搅拌组件内通入气体对所述混料腔室内的反应物进行通气搅拌的方法，包括：
53、启动减速机，通过所述减速机带动中心轴和搅拌叶片转动，同时通过配气单元或供氧单元向所述配气盘内通入气体，使得气体穿过中心轴上的若干通孔引流至所述中心轴内，并分配给若干组搅拌叶片，使得在每组所述搅拌叶片的中心位置形成对向气流，并在每组所述搅拌叶片的相背两侧分别形成扰流部和推流部，通过推流部推动所述混料腔室内部的反应物正向旋转，通过扰流部将所述搅拌叶片上下两侧的反应物朝向中心位置形成涡流，并通过对向气流将气体导入涡流中与反应物持续混合，实现对所述混料腔室内部的反应物进行通气搅拌。
54、本发明能产生的有益效果包括：
55、1)本发明所提供的一种氢化可的松制备方法和装置，在向混料腔室内投加氢氧化钠溶液前，先通过计量泵对混料腔室内的第一制备原料或第一制备原料和第二制备原料的混合物进行间断性或连续性采集取样，并通过ph值检测仪对采集管道中流过的第一制备原料或第一制备原料和第二制备原料的混合物的ph值进行检测，得到ph值检测信息并上传至控制器，控制器再根据相应的ph值预设信息与ph值检测信息的差值生成对应的ph值调节信息指令控制ph值调节单元向混料腔室内投加氢氧化钠溶液，从而能够实现氢氧化钠溶液的精准投加，使其在保证产品纯度的前提下，缩短反应周期，提高生产效率。
56、2)本发明所提供的一种氢化可的松制备方法和装置，在向搅拌组件内通入气体对混料腔室内的反应物进行通气搅拌时，启动减速机，通过减速机带动中心轴和搅拌叶片转动，同时通过配气单元或供氧单元向配气盘内通入气体，使得气体穿过中心轴上的若干通孔引流至中心轴内，并分配给若干组搅拌叶片，使得在每组搅拌叶片的中心位置形成对向气流，并在每组搅拌叶片的相背两侧分别形成扰流部和推流部，通过推流部推动混料腔室内部的反应物正向旋转，通过扰流部将搅拌叶片上下两侧的反应物朝向中心位置形成涡流，并通过对向气流将气体导入涡流中与反应物持续混合，实现对混料腔室内部的反应物进行通气搅拌的作用，能够加快反应物的混合速率。
1.一种氢化可的松制备装置，其特征在于，所述制备装置包括：
2.根据权利要求1所述的一种氢化可的松制备装置，其特征在于，所述一级过滤腔室(3)内设置有第一过滤组件，用于对所述混料腔室(2)内排出的反应物进行过滤；
3.根据权利要求1所述的一种氢化可的松制备装置，其特征在于，所述取样检测单元包括：
4.根据权利要求1所述的一种氢化可的松制备装置，其特征在于，所述搅拌组件包括：
5.根据权利要求2所述的一种氢化可的松制备装置，其特征在于，所述制备装置还包括废料收集单元，所述废料收集单元包括：
6.根据权利要求2所述的一种氢化可的松制备装置，其特征在于，所述配气单元包括：
7.根据权利要求1所述的一种氢化可的松制备装置，其特征在于，所述循环处理单元包括：
8.根据权利要求6所述的一种氢化可的松制备装置，其特征在于，所述第一干燥单元和所述第二干燥单元均设置为环形曝气盘(57)，所述环形曝气盘(57)分别安装在所述制备腔室(5)和所述干燥腔室(7)的底部，所述环形曝气盘(57)的内部为中空结构，所述环形曝气盘(57)的外周设置有进气口，所述环形曝气盘(57)的顶部环形均匀设置有多组出气孔(58)；
9.一种氢化可的松制备方法，其特征在于，利用权利要求1-8任一项所述的制备装置制备氢化可的松，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种氢化可的松制备方法，其特征在于，向所述搅拌组件内通入气体对所述混料腔室(2)内的反应物进行通气搅拌的方法，包括：
