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
概述


                 第二节     概述

一、     手性概念及表示

(一)手性及旋光性的概念


手性(chirality):是指化合物的不对称性,其实物与镜像不能重合的性质。例如甘油醛分子的中心碳原子上连有是个不同的原子或基团,称为不对称原子或手性碳原子,它是分子的手性中心。

应当注意的是,化合物的手性与有无手性原子并无直接相关。例如如果分子结构中含有1个手性原子,那一定是手性分子,具有旋光性;如果具有两个或以上手性原子的分子则不一定是手性分子;无任何手性原子的分子,由于存在手性轴、手性面等手性因素,也可能是手性分子。

(二)手性物构型的表示

对于具有不同构型的手性物命名,目前有D/L及R/S两种方法。

以D-型甘油醛为对照命名为“D”反之为“L”型


为了研究方便,人们规定羟基在右边的右旋甘油醛为D构型,它的对映体是左旋的,定义为L型。

以不对称原子上的基团顺序为依据,基团由大到小顺时针为“R”,逆时针为“S”

尽管目前普遍采用R/S命名法,但一些常见的手性物由于习惯原因仍经常使用D/L命名的名称。

表示分子结构关系可以用透视式和费歇尔投影式

透视式:使用实楔和虚楔表示方向,实楔表示指向纸前,虚楔表示指向纸后


费歇尔投影式的规则是:

(1)把手性碳原子置于纸面,用横竖两线交点代表C原子;

(2)投影时,竖线上的取代基在纸面的下方,横线的取代基在纸面的上方;

(3)习惯上把含C原子的基团放在竖线方向,并把最大的取代基(编号最小的基团)放在上端。


(三)手性纯度的表示及计算

对于已知旋光度或标准旋光度[α]max的纯对映体,可用光学纯度来表征其手性纯度。计算方法如下:

光学纯度(%)=*%=[α]obs/[α]max*100%

 这种方法主要用于已知手性化合物的质量检测及生产过程质量控制。

在手性药物领域,目前更多地采用“对映体过量”或ee%来描述手性化合物的纯度。公式如下:

 

 

 

二、     手性药物的药理作用

    具有药物功能或用途的手性化合物为手性药物。( chiral drug)人体的手性环境可以识别手性药物的立体异构体,并与特定的异构体相互作用;由于这种相互作用具有立体选择性,手性药物异构体间的药理活性往往表现出质和量的差异,从而在药效学、药代动力学和毒理学方面显现出不同效果。

(1)两个对映体具有相同的药理作用。如:氟卡胺的两个对映体都有抗心律失常作用。

(2) 两个对映体中的一个有药理活性,另一个则无明显作用。例如:沙丁胺醇和特布他林均为支气管扩张药,其R-(-)-异构体的作用比S-(+)-异构体强80-200倍。

(3) 两个对映体的药理作用不同,上市后用于不同的适应症。如:右丙氧酚是镇痛药,左丙氧酚为镇咳药。当以外消旋体给药时,互相产生副作用,而分离成为单一对映体后,都是有效的治疗药物。

(4)在消旋体中增加一种对映体的比例可以调整临床疗效。丙吡胺

(5)两个对映体中的一个有治疗价值,另一个有不良作用。左旋多巴,“反应停”

(6)两对映体具有相近的活性,但从全局平衡仍宜选用单一异构体

如:奥美拉唑(Omeprazole)治疗胃溃疡,两种活性相仿,但消旋体个体差异较多,S-型差异小且治疗指数高

三、 手性药物制备的主要方法

   手性药物作制备主要有三种途径:一是从天然产物中提取手性药物或中间体;二是拆分法分离外消旋手性化合物,获得手性药物或中间体;三是不对称催化合成手性药物。


四、手性药物合成工艺研究的技术指导原则

2006年12月,国家食品药品监督管理局发布了《手性药物质量控制研究技术指导原则》,对手性药物的合成工艺、结构确证以及质量控制研究方面需要进行的研究工作,明确了必须考虑的主要内容。

(一)手性药物合成工艺的路线分析

(二)起始原料控制

(三)中间体控制

(四)过程控制和过程控制指标