第2章 化学制药原理与设备.pptVIP

制药工程原理与设备 化学药物合成及工艺基本原理 2 化学药物概述 1 第2章 化学制药原理与设备 化学制药设备 4 药物合成工艺的优化 3 化学制药技术的新进展与展望 5 化学药品生产一般特点是：①生产流程长、工艺复杂②每一产品所需的原辅材料种类多，许多原料和生产过程中的中间体是易燃、易爆、有毒或腐蚀性很强的物质，对防火、防爆、劳动保护以及工艺和设备等方面有严格的要求③产品质量标准高，对原料和中间体要严格控制其质量④物料净收率很低，有的药物合成步骤长，往往几吨至上百吨的原料才生产1t产品，因而副产品多，三废也多⑤药物品种多、更新快，新药开发工作的要求高、难度大、代价高、周期长，制剂生产则需要有适合条件的人员、厂房、设备、检验仪器和良好的卫生环境以及各种必需的制剂辅料和适用的内、外包装材料相配合。 2.1 化学药物概述 2.2 化学药物合成及工艺基本原理 1 2 化学反应类型的选择 单元反应的次序安排 药物化学合成中同一种化合物往往有很多种合成路线，每条合成路线由许多化学单元反应组成。不同反应的反应条件及收率、“三废”排放、安全因素都不同。 2.2.1 化学反应类型的选择 药物工艺路线设计的基本内容，是研究如何应用化学合成的理论和方法，对已经确定化学结构的药物设计出适合其生产的工艺路线。它有以下几方面的意义：①具有生物活性和医疗价值的天然药物，由于它们在动植物体内含量甚微，不能满足需求，因此需要进行全合成或半合成；②根据现代医药科学理论找出具有临床应用价值的药物，必须及时申请专利和进行化学合成与工艺路线设计研究，以便经新药审批获得新药证书后，尽快进入规模生产；③正在生产的药物，由于生产条件或原辅材料变换或要提高药品质量，需要在工艺路线上改进与革新。 2.2.2 单元反应的次序安排 2.2.2.1 类型反应法 类型反应法是利用常见的典型有机化学反应与合成方法进行合成路线设计的方法。 2.2.2.2 分子对称法 有分子对称性的化合物往往可由两个相同的分子经化学合成反应制得，或可以在同一步反应中将分子的相同部分同时构建起来，这就是分子对称法。 2.2.2.3 追溯求源法 又称倒推法或逆向合成分析。 2.2.2 单元反应的次序安排 2.3 药物合成工艺的优化 1 2 反应物的浓度与配料比 化学反应过程 3 4 反应物浓度与配料比的确定 反应溶剂和重结晶溶剂 5 反应温度 6 催化剂 药物合成工艺及其影响因素可概括为如下６个方面。 （１）配料比 （２）溶剂 （３）温度和压力 （４）催化剂 （５）反应时间 （６）后处理 2.3 药物合成工艺的优化 叔卤代烷的碱性水解速率仅依赖于叔卤代烷的浓度，而与碱的浓度无关： 由此可见，叔卤代烷的水解反应历程与伯卤代烷并不相同，它属于一级反应。这个反应实际上是分两步完成的，反应的第一步是叔卤代烷的离解过程： 反应的第二步是由碳正离子与试剂作用，生成水解产物。整个反应速率取决于叔卤烷的离解进程。因此，反应速率仅与叔卤代烷的浓度成正比，与碱的浓度和性质无关 2.3.1 反应物的浓度与配料比 （１）简单反应 ①单分子反应在基元反应过程中，若只有一分子参与反应，则称为单分子反应 ②双分子反应 ③零级反应 （２）复杂反应 ①可逆反应 ②平行反应 2.3.2 化学反应过程 ①凡属可逆反应，可采取增加反应物之一的浓度（即增加其配料比），或从反应系统中不断除去生成物之一的办法，来提高反应速率和增加产物的收率。 ②当反应生成物的生成量取决于反应液中某一反应物的浓度时，则应增加其配料比。 ③当反应物中有一种为廉价时，为了使贵重的一种尽可能转化，可以考虑增加廉价反应物的用量。 ④当参与主、副反应的反应物不尽相同时，应利用这一差异，增加某一反应物的用量，以增加主反应的竞争能力。 2.3.3 反应物浓度与配料比的确定 2.3.4.1 常用溶剂的性质和分类 （１）溶剂的毒性 ①第一类溶剂是指已知可以致癌并被强烈怀疑对人和环境有害的溶剂。 ②第二类溶剂是指无基因毒性但有动物致癌性的溶剂。 ③第三类溶剂是指对人体低毒的溶剂。 （２）溶剂的极性 ①介电常数也是衡量溶剂极性的重要数值。 ②溶剂的分类。 2.3.4 反应溶剂和重结晶溶剂 2.3.4.2 反应溶剂的作用和选择 （１）溶剂对反应速率的影响 （２）溶剂对反应方向的影响 （３）溶剂对产品构型的影响 2.3.4.3 重结晶溶剂的选择 理想的重结晶溶剂应对杂质有良好的溶解性；对于待提纯的药物应具有所期望的溶解性，即室温下微溶，而在该溶剂的沸点时溶解度较大，其溶解度随温度变化曲线斜率大。选择重结晶溶剂的经验规则是“相似相溶”。 2.3.4 反应溶剂和重结晶溶剂 反应温度是决定化学反