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针对酶法制备阿莫西林的工艺的优化

2015-10-21高玉梅

医学美学美容·中旬刊 2015年2期
关键词:阿莫西林稳定性

高玉梅

【摘要】目的:主要采用酶法来进行阿莫西林的制备,对相关的工艺进行优化处理。同时对相关的内容进行比较。方法:本次试验主要是充分利用羚基苯甘氨酸甲酯作为催化剂,与6-APA合成阿莫西林成分。在制备的过程中需要对温度、酸碱中和指数以及侧链等因素进行分析和介绍,要对相应的投酶量或者是投料比例进行优化。采用化学法对阿莫西林成分进行加速,同时观察其变化情况,对于药物成分的含量以及稳定性等进行观察和分析。结果:经过科学的工艺进行优化之后,阿莫西林的收率到高达84.3%,经过6个月的加速试验,采用酶法制备的阿莫西林下降值低于化学法,具体数值可达0.78%左右。结论:在制备阿莫西林的过程中,采用酶法要远远优于化学法,其环保性和节能性得到了人们的高度认可,同时药品的纯度较高,所含的杂质较少,产品的稳定程度也比较高。

【关键词】阿莫西林;青霉素G酰化酶;稳定性

【中图分类号】R378.1 【文献标识码】B【文章编号】1004-4949(2015)02-0678-01

对于阿莫西林药物来说,其属于β-内酰胺类抗生素的一种,也是目前国内和国际用量较大的一种药物,具体的使用数量惊人。在进行阿莫西林的制取过程中主要可以选择化学法和酶法两种形式。从现如今的医药制备工作中可以看出,采用化学法的方式还比较普遍。其工艺流程比较复杂。经过的缩合、水解或者是结晶的形式都会出现误差,不仅影响到制备的准确程度,还会造成资源的浪费。在制备的过程中还会产生较多有害的物质,影响到周围的环境质量。可见,化学法制备阿莫西林的方式对于工作人员或者是制备环境都会造成严重的影响,所以,相关的专家和学者就需要对这一工艺进行优化处理,同时保证植被的准确性和科学性。

1、实验部分

1.1实验材料

在本次试验中,主要采用的是青霉素G酰化酶、羚基苯甘氨酸甲酯以及6-APA成分和其他的制剂。这些试剂中有自产材料还有来自于其他的生产厂家,但材料都经过鉴定,没有任何问题,在药物制备的过程中具有一定的可信性。

1.2仪器设备

所用的仪器设备主要为酶反应器、高效液相分析仪、显微镜以及真空干燥箱等等,这些制备仪器多为国产,少量为进口产品。设备的准确性达到了相应的标准。

1.3試验方法

1.3.1酶法合成

具体来说,采用这种方式就是将少量的青霉素G酰化酶用盐水冲洗,然后将其放置到准备好的酶反应器当中,然后用仪器底部的过滤网去除过量的水分。将准备好的试剂和6-APA进行融合,在此过程中要按照相应的比例进行调节。然后在其中加入适量的无盐水,一同投入到酶反应器中。在此过程中,需要每分钟以400转的速度进行搅拌。同时用氨水成分来对溶液的酸碱中和指数进行调节,保证制备的温度。在整个合成的过程中,要在不同的时间取样两次,直到反应终止。

反应之后,需要利用酶反应器的筛网将制备的阿莫西林的悬液和酶成分分离,将混悬液倒入烧杯当中。采用冰水来对其进行降温,直到温度达到5℃左右。然后在溶液中加入少量的盐酸溶液,过滤要采用抽滤瓶,然后要在其中加入少量的氨水,使得制备成分形成晶体。操作人员要做好养晶工作,要合理地控制时间,通常情况下在30分钟左右。然后,在制备的药品中加入适量的氨水,需要注意的是,这时需要将氨水的酸碱中和指数控制在5.1值,将其控制在弱酸状态,经过4小时之后,对其进行过滤,然后采用无盐水和甲醇进行洗涤,最后一步就是将其进行干燥处理,干燥温度要控制在45℃。

1.3.2稳定性实验

为了对制备结果进行肯定,需要对采用稳定性实验来进行。要对采用化学法制备的阿莫西林进行加速试验,应用的实验条件就是样品30g,将其进行密封,然后放置到恒温的容器中,控制好湿度,然后进行6个月的加速试验,同样按照科学的药典法来进行检测,对相应的指标进行对比分析。

2、结果与讨论

2.1合成工艺优化

实验考察了投酶量、对羟基苯甘氨酸甲酯(HPGM)6一APA投料比、反应温度、反应pH等对阿莫西林合成收率的影响,其目的是找到酶法合成的最佳条件。

2.1.1固定化青霉素酰化酶投酶量对合成收率的影响

在HPGM:6-APA=2:1,温度15℃,pH6.5条件下,投酶量分别为2.0、2.5、3.0、3.5KU/L,检测6-APA转化率,终点时取样检测阿莫西林合成收率。结果显示投酶量在2.5KU/L以上,基本可以达到最大合成反应收率,进一步提高投酶量对合成反应收率没有明显影响(图1)。

2.1.2HPGM和6一APA投料比对合成收率的影响

在投酶量3.0KU/L,温度15℃,pH6.5条件下,HPGM:6.APA分别为1.2、1.5、1.8、2.1,检测6-APA转化率,终点时取样检测阿莫西林合成收率。结果显示HPGM:6-APA达1.5以上,可达到最大合成反应收率(图2)。

2.1.3反应温度对合成收率的影响

在投酶量3.0KU/L,HPGM:6一APA=2.0:1,pH6.5条件下,温度控制10、12、14、16、18、20℃,检N6APA转化率,终点时取样检测阿莫西林合成收率。结果显示温度控制在12~16℃,可以达到相对较高的反应收率。

2.1.4反应pH对合成收率的影响

在投酶量3.0KU/L,HPGM:6.APA=2.0:1,温度控制12℃条件下,pH控制在6.0、6.5、7.0、7.5、8.0,检测6-APA转化率,终点时取样检测阿莫西林合成收率。结果显示pH控制在6.0~6.5,可以达到相对较高的反应收率。综合上述因素,在投酶量3.0KU/L,侧链:6一APA=1.5:1,温度12℃,pH6.5条件下反应2h,取样检测6一APA转化率95.67%,阿莫西林生成率92.54%,最终阿莫西林成品摩尔收率84.3%。

2.2晶型观察

取酶法阿莫西林粉末和化学法阿莫西林粉末在显微镜下观察,可发现化学法阿莫西林的晶型比较细小,酶法阿莫西林的晶型较大、完整且规则。化学法阿莫西林的结晶是取阿莫西林水解液加3mol/L氨水到少量出晶,养晶30min,继续加氨水到pH5.1,分析酶法和化学法阿莫西林结晶过程可发现酶法实际上存在两次成晶过程,首先在酶法合成中出现阿莫西林晶体,这时的晶体形状与化学法晶型类似,在阿莫西林与酶分离后需要再次溶解后进行结晶,这种结晶近似于重结晶,而化学法是一次结晶。这种区别可能是导致酶法和化学法阿莫西林在制剂和稳定性方面差异的原因之一。

2.3阿莫西林加速实验

加速实验6个月后,酶法阿莫西林含量平均下降1.38%,化学法下降2.16%;酶法阿莫西林单杂平均升高0.19%,化学法升高0.23%;酶法阿莫西林总效平均升高0.48%,化学法升高0.49%。通过对两种产品的加速实验数据和指标趋势变化情况进行比较,可以看出酶法阿莫西林比化学法阿莫西林质量稳定性要好。

3、结论

本文利用对羟基苯甘氨酸甲酯为侧链在青霉素酰化酶催化下,与母核6一APA合成阿莫西林,当投酶量大于2.5KU/L、侧链:6-APA大于1.5:1、温度控制在12~l6℃、pH控制在6.0~6.5时可以获得较好的收率。同一物质的不同晶型在热力学方面的参数是不一样的,对于药物来说,这些差异影响了药物的内在质量和稳定性,而且药物的晶型对制剂也有很大的影响,因此在药物质量控制中晶型是其中的一个重要质控指标。化学法阿莫西林的晶型比较细小,酶法阿莫西林的晶型较大、完整且规则。阿莫西林作为一种原料药,流动性好对于制剂有着较明显的优势,如在制成胶囊剂型和片剂时具有操作粉尘少、松密度大、分装收率高等优点,而酶法阿莫西林就具有这一性质。

通过加速实验结果表明酶法阿莫西林稳定性优于化学法。酶法阿莫西林工艺路线简单,反应条件温和,且避免使用特戊酰氯、二氯甲烷、三乙胺等有毒有害物質的使用,减少了三废的排放,是绿色合成的工艺路线,有利于社会经济长远利益的发展。如果能通过酶的改造,进一步提高酶法合成的收率,酶法合成阿莫西林替代化学法将得以大规模推广,将对生产企业发展和大众用药产生深远影响。

参考文献

[1]陈顺记.酶法阿莫西林工艺参数优化[J].科技资讯.2011(03)

[2]徐荣.壳聚糖微球固定化重组TEM-116型ESBL的研究[J].中国抗生素杂志.2011(01)

[3]郑玉林.阿莫西林合成工艺改进[J].中国抗生素杂志.2010(04)

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