制药工艺学

黄鹏飞

目录

  • 1 第一章 绪论
    • 1.1 导语
    • 1.2 概述
    • 1.3 化学制药发展
    • 1.4 制药工业的发展
  • 2 第二章 化学制药工艺路线的设计方法
    • 2.1 导语
    • 2.2 类型反应法和分子对称法
    • 2.3 追溯求源法
    • 2.4 模拟类推法
  • 3 第三章 化学制药工艺研究
    • 3.1 概述
    • 3.2 反应物浓度与配比
    • 3.3 反应溶剂与重结晶溶剂
    • 3.4 反应温度与压力
    • 3.5 催化剂
    • 3.6 化学反应的稳健性
    • 3.7 小节
  • 4 第四章 化学制药工艺安全性
    • 4.1 导语
    • 4.2 光气化工艺安全性
    • 4.3 硝化工艺安全性
    • 4.4 加氢工艺安全性
    • 4.5 重氮化工艺安全性
    • 4.6 小结
  • 5 第五章 手性制药工艺
    • 5.1 导语
    • 5.2 概述
    • 5.3 外消旋体的拆分工艺
    • 5.4 不对称合成制药工艺
    • 5.5 小结
  • 6 奥美拉唑生产工艺
    • 6.1 概述
    • 6.2 奥美拉唑合成工艺路线与选择
    • 6.3 5-甲氧基-1H-苯并咪唑-2-硫醇的生产工艺
    • 6.4 2-氯甲基-3,5-二甲基-4-甲氧基吡啶盐酸盐的生产工艺
    • 6.5 奥美拉唑的合成
    • 6.6 知识拓展1
  • 7 第七章 紫杉醇生产工艺
    • 7.1 概述
    • 7.2 紫杉醇侧链的合成工艺原理
    • 7.3 紫杉醇半合成工艺过程与质量控制
    • 7.4 知识拓展2(上)
  • 8 第八章 头孢菌素类抗生素生产工艺
    • 8.1 概述
    • 8.2 7-氨基头孢烷酸生产工艺
    • 8.3 头孢氨苄生产工艺
    • 8.4 知识拓展2(下)
  • 9 第九章 质量源于设计与制药工艺优化
    • 9.1 概述
    • 9.2 制药工艺研发的工具
    • 9.3 原料药生产工艺优化
    • 9.4 知识拓展3(上)
  • 10 第十章 反应器与放大设计
    • 10.1 概述
    • 10.2 通气搅拌反应器
    • 10.3 化学反应器设计
    • 10.4 反应器的放大
    • 10.5 知识拓展3(下)
    • 10.6 知识拓展4(上)
  • 11 第十一章 制药工艺计算
    • 11.1 制药工艺流程图
    • 11.2 物料衡算
    • 11.3 能量衡算
    • 11.4 知识拓展4(下)
  • 12 第十二章 制药中试工艺研究
    • 12.1 制药中试工艺研究
    • 12.2 生产工艺规程
    • 12.3 原料药生产工艺验证
    • 12.4 化学制药工艺总复习
  • 13 第十三章 三废处理工艺
    • 13.1 概述
    • 13.2 废水处理工艺
    • 13.3 废气处理工艺
    • 13.4 废渣处理工艺
    • 13.5 共性技术总复习
模拟类推法


第四节       模拟类推法


对于化学结构复杂、合成路线设计困难的药物,可以模拟类似化合物的合成方法进行工艺路线的设计。


一、     基本概念


是基于药物分子结构之间的相似性,使用模拟和类推两种思路进行制药工艺路线设计的方法。该方法的特点是简洁和高效,是一种被广泛使用的方法。它可以和前面几种方法相互补充,联合使用,提高化学制药工艺路线的设计实效。


二、     设计思路


(一)   模拟阶段  首先要准确、细致地剖析药物分子(目标化合物)的结构,发现其关键性的结构特征。收集同类结构的分子及其合成路线的信息,进行比对分析和归纳总结,形成对同类化合物合成工艺路线的一般性知识和特殊性差异的广泛认识和深刻理解。


(二)   类推阶段  从多条类似化合物合成路线中挑选出有望适用于目标化合物合成的工艺路线,并进一步分析目标物与其各种类似物的结构特征,确认前者与后者结构之间的差别。最后以精选的类似物合成路线为参考,结合药物分子自身的实际情况,设计合成路线。


对于作用靶点完全相同、化学结构高度类似的共性显著的系列药物,采用模拟类推法进行工艺路线设计的成功概率比较高。例如:祛痰药杜鹃素属于二氢黄酮类化合物,可以模拟二氢黄酮的合成途径进行工艺路线设计。


化学制药工艺路线的装配


一、     直线式工艺路线


直线方式(linear synthesis sequential approach)中,一个由A,B,B,D,E,F共六个单元组成的产物,从A单元开始,加上B,再依次加上C,D,E,F,合成产物为ABCDEF,总收率又是各步收率的连乘积。


对于反应步骤多的直线方式,要求大量的起始原料A。在直线方式装配中,随着每一个单元的加入,趋近末端的产物愈来愈重要。


二、     汇聚式工艺路线


汇聚方式(convergent synthesisparallel approach)两种,完全汇聚式和部分汇聚式。


分别积累各个反应单元


汇聚式的优点是,即使偶然损失一个批号的中间体不至于对整个路线造成灾难性损失。在反应步骤数量相同的情况下,宜将一个分子的两个大块分别组装,然后尽可能在最后阶段将它们结合在一起,这种汇聚式的合成路线比直线式的合成路线有利得多。同时把收率高的步骤放在最后,经济效益也最好。



理想的药物合成工艺路线应该是:


①原辅材料品种少且易得,价格低廉;


②合成途径简捷;


③中间体容易提纯,质量符合要求,最好可多步反应连续操作;


④反应条件易于控制、安全、无毒;


⑤设备条件不苛刻;


⑥产品可达到药用标准;


⑦收率高,经济效益好;


⑧三废少易于治理