工藝路線的改造途徑

1、任務05 工藝路線的改造途徑,目 錄,一、更換原輔料，改善工藝條件 二、修改合成路線，縮短反應步驟三、改進操作方法，減少產(chǎn)品損失四、采用新技術、新反應,一、原輔材料更換,改善工藝條件收率、生產(chǎn)率、經(jīng)濟效益大大提高，并且有利于節(jié)能減排，保護環(huán)境。舉例：1、【生物香蘭素】利用微生物（真菌、細菌、植物細胞、阿魏酸、芳香族氨基酸）轉(zhuǎn)化天然前體生產(chǎn)的天然等同的香草醛。而從香莢蘭豆中提取的價格是合成產(chǎn)品的300倍。,2、【布洛芬】新

2、合成法：簡化生產(chǎn)步驟，催化合成只需2步（以前需8步）避免了舊方法需要化學助劑進行計量的麻煩。減少了大量廢料的生產(chǎn)產(chǎn)量增加，節(jié)省時間，經(jīng)濟效益更高,,二、修改合成路線，縮短反應步驟通過修改合成路線，縮短反應步驟，簡化操作，可使收率明顯提高，勞動強度降低，原料成本明顯降低，同時給環(huán)境治理也減輕了壓力。,,功能主治：本品為硫雜蔥類抗精神病藥，具有鎮(zhèn)靜和抗嘔吐作用。臨床主要用于治療精神分裂癥、躁狂癥與反應性精神病，以及伴有興奮或情感障

3、礙的其他精神失常。 　　適用于伴有焦慮或焦慮性抑郁的精神分裂癥、神經(jīng)官能癥及更年期抑郁癥。,,維生素B6（Vitamin B6）又稱吡哆素。是一種水溶性維生素，遇光或堿易破壞，不耐高溫。一種含吡哆醇或吡哆醛或吡哆胺的B族維生素。1936年定名為維生素B6。維生素B6為無色晶體，易溶于水及乙醇，在酸液中穩(wěn)定，在堿液中易破壞，吡哆醇耐熱，吡哆醛和吡哆胺不耐高溫。維生素B6在酵母菌、肝臟、谷粒、肉、魚、蛋、豆類及花生中含量較多。維生素B6為

4、人體內(nèi)某些輔酶的組成成分，參與多種代謝反應，尤其是和氨基酸代謝有密切關系。臨床上應用維生素B6制劑防治妊娠嘔吐和放射病嘔吐。,,一勺燴（一鍋煮）有些藥物原生產(chǎn)工藝路線長，工序繁瑣，占用設備多，對此若一個反應所用的溶劑和產(chǎn)生的副產(chǎn)物對下一步反應影響不大時，往往可以將幾步反應合并，在一個反應釜內(nèi)完成，中間體無需純化而合成復雜分子，生產(chǎn)上習稱“一勺燴”。特點： "一勺燴".合成能在一個釜內(nèi)完成,最好了,可以簡化生產(chǎn)過程

5、,節(jié)約生產(chǎn)成本,有些合成可能會導至副產(chǎn)多,產(chǎn)品純度不高的問題.,,注意：必須先搞清楚各步反應的歷程和工藝條件，只有在搞清楚反應進程的控制方法、副反應產(chǎn)生的雜質(zhì)及其對后處理的影響，以及前后各步反應對溶質(zhì)、pH、副產(chǎn)物等的影響后，才能實現(xiàn)這種改革目標。另外，在該工藝中，由于缺乏中間體的監(jiān)控，制得的產(chǎn)品常常需要精制，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。,,三、改進操作方法，減少產(chǎn)品損失后處理：中間體、產(chǎn)物的分離、精制稱為后處理。布酞嗪：用于高血壓,,四、采用

6、新技術、新反應在化學制藥中采用新技術、新反應和新材料，設計新工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本，提高競爭力。,（1）手性藥物的合成【生物合成】生物催化的不對稱合成是以微生物和酶作為催化劑、立體選擇性控制合成手性化合物的方法。用酶作為催化劑是人們所熟悉的，它的高反應活性和高度的立體選擇性一直是人們夢寐以求的目標。有機合成和精細化工行業(yè)越來越多地利用生物催化轉(zhuǎn)化天然或非天然的底物，獲得有用的中間體或產(chǎn)物。目前常用生物催化的有機合成反應主要

7、有水解反應—酯化反應、還原反應和氧化反應等。自90年代以來己成功地用合成 —內(nèi)酞胺類抗生素母核、維生素C、L一肉毒堿、D一泛酸手性前體、 體藥物、旋氨基酸、前列腺素等。,【化學合成】通過不對稱反應立體定向合成中一對映體是獲得手性藥物最直接的方法.主要有手性源法、手性助劑法、手性試劑法和不對稱催化合成方法。,（2）天然藥物的合成植物提取或化學合成獲得，造成天然野生資源儲存量下降，野生資源遭到破壞，且環(huán)境污染嚴重。工序繁瑣，勞動強度大，

8、成本高生物轉(zhuǎn)化法可以克服以上弊端，優(yōu)勢如下：1、可以替代傳統(tǒng)的從植物中提取的方法。開發(fā)針對特定有效成分或者組分的天然藥物的生產(chǎn)技術。2、尋找合適的反應器，以期獲得具有更好生理活性的化合物。3、綠色化學，環(huán)保，可持續(xù)發(fā)展。,,酶催化--可以看作是介于均相與非均相催化反應之間的一種催化反應。 既可以看成是反應物與酶形成了中間化合物，也可以看成是在酶的表面上首先吸附了反應物，然后再進行反應。,,酶催化加速或減慢化學反應的作用。在一個活

9、細胞中同時進行的幾百種不同的反應都是借助于細胞內(nèi)含有的相當數(shù)目的酶完成的。它們在催化反應專一性，催化效率以及對溫度、pH值的敏感等方面表現(xiàn)出一般工業(yè)催化劑所沒有的特性。在許多情況下，底物分子中微小的結(jié)構(gòu)變化會喪失一個化合物作為底物的能力。例如尿素酶只能催化尿素，使之水解為氨和二氧化碳，而對結(jié)構(gòu)非常相似的甲基尿素卻毫無作用。有些酶表現(xiàn)的專一性程度低一些，能作用于具有某種特殊化學基團的多種化合物。酶的催化效率顯然比其他類型催化劑高,在一定

10、條件下,每個過氧化氫酶在一分鐘內(nèi)能轉(zhuǎn)化5000000個過氧化氫分子,比其他催化劑效率要高幾個數(shù)量級。在化學實驗室中需幾天或幾個月才能完成的復雜反應序列，酶能在數(shù)秒鐘之內(nèi)催化完成。,,相轉(zhuǎn)移催化作用是指：一種催化劑能加速或者能使分別處于互不相溶的兩種溶劑（液－液兩相體系或固－液兩相體系）中的物質(zhì)發(fā)生反應。反應時，催化劑把一種實際參加反應的實體（如負離子）從一相轉(zhuǎn)移到另一相中，以便使它與底物相遇而發(fā)生反應。 相轉(zhuǎn)移催化作用能使離子化合物與不

11、溶于水的有機物質(zhì)在低極性溶劑中進行反應，或加速這些反應。相轉(zhuǎn)移催化劑把一種實際參加反應的化合物，從一相轉(zhuǎn)移到另一相中，以便使它與底物相遇而發(fā)生反應。,,固相酶又稱固定化酶，水不溶酶。指水溶性酶經(jīng)物理的或化學的方法處理后，吸附或共價結(jié)合在不溶性支持物上而仍具催化活性，從而在催化反應中以固相作用于底物。,,固相酶指經(jīng)物理或化學方法處理后被結(jié)合到特定的水不溶性支持物上，并能發(fā)揮作用的一類酶。酶固定化技術包括吸附、交聯(lián)、共價結(jié)合及包埋等多種方

12、法。例如利用物理吸附和離子交換吸附將酶固定在活性氧化鋁、硅藻土或DEAE—、CM—離子交換纖維素等上，也可將酶包埋于聚丙烯酰胺凝膠，瓊脂糖凝膠、多孔玻璃的網(wǎng)眼內(nèi)。固定化酶具有易于與反應物分離、可反復使用、穩(wěn)定性能好的優(yōu)點，在酶學研究和酶工程中發(fā)揮重要作用。 固相酶是將水溶性的酶用物理或化學方法處理,使之變?yōu)椴蝗苡谒?但仍具有酶專一性催化作用,以固相狀態(tài)作用于底物。一種酶,當其發(fā)揮催化功能時,在物理上受到限制,固相酶不僅可以保持原水溶酶

13、的特點,而且還有一定的機械強度適于攪拌、裝柱等,使生產(chǎn)自動化產(chǎn)物易精制、收率高。,,固相酶的優(yōu)點有：(1)有一定機械強度，可用攪拌或裝柱等方式作用于底物溶液，為生產(chǎn)工藝的管道化、連續(xù)化、自動化提供必要條件；(2)可以充分洗滌而不帶雜質(zhì)，反應后與產(chǎn)物容易分開使產(chǎn)物容易純化，收率高；(3)回收方便可連續(xù)反復使用，且固定化后酶的穩(wěn)定性增加，可用于吸附酶的支持物如活性炭、多孔玻璃、硅藻土、離子交換纖維素等；(4)可供共價結(jié)合載體如瓊脂糖、藥聚糖