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药物化学合成实验中依达拉奉的合成方法改进

2022-05-23徐平田

中国应急管理科学 2022年2期

徐平田

作者简介:姓名:徐平田(1968.10--);性别:男,民族:汉,籍贯:山东省临沂人,学历:专科;现有职称:药师;研究方向:有机合成。

摘  要:本文简要介绍药物化学合成实验,重点强调现阶段药物化学合成实验中常用的依达拉奉合成方法,并围绕药物化学合成实验中依达拉奉合成方法改进开展研究,深入探讨实验方法以及实验结果,期望研究内容能够为相关人员提供参考。

关键词:药物化学实验;依达拉奉的合成;合成方法改进

引言:依达拉奉合成是药物化学实验教材中的重要实验,能够加深学生对理论知识的理解以及操作技能的培训。而对药物化学合成实验中依达拉奉的合成方法改进开展研究,则能为更好开展药物化学合成实验提供便利,因此本文研究具备较高现实层面意义。

一、药物化学合成实验概括

学校开展药物化学实验能够通过实验的方式,引导学生独立完成文献查阅、合成路线以及基本实验操作设计等,对巩固和提高有机合成药物的基本操作技能,训练其科学思维发挥着至关重要的作用。而药物化学合成实验中依达拉奉的合成不仅是一个具有代表性的药物合成实例,还是大多数学校药物化学实验教材中一个重要的实验内容。依达拉奉是一种脑保护剂,可以有效抑制脂质过氧化,抑制梗阻区域相关的血管流量下降[1]。化学名称为3-甲基-1-苯基-2-呲唑啉-5-酮。依达拉奉是由日本三菱东京制药株式会社研发的,在临床上主要用来治疗脑梗塞,当患者出现脑梗塞急性期时使用依达拉奉,可抑制梗塞周围局部脑血流量的减少。这是因为依达拉奉具有清楚自由基的功效,可以有效改善脑梗死引发的神经症状与功能障碍[2]。并且当患者出现缺血/缺血再灌注后,使用依达拉奉,可阻止脑水肿和脑梗塞的进展。这是因为依达拉奉能够降低缺血脑组织中线粒体或许氧簇的产生,保证局部细胞内线粒体结构和功能正常[3]。并缓解所伴随的神经症状,抑制迟发性神经元死亡。并且依达拉奉是临床常用脑保护剂,可扩张脑血管,预防脑水肿及脑梗死,同时对神经系统损失有修复作用[4]。

学校开展药物化学实验的根本目的是为了加强学生对药物化学基本实验操作能力,使学生能够充分掌握药物化学实验教材上的理论知识,从而培养学生形成一个科学的药物化学研究观念,并具备药物化学合成的能力。为了实现这一目标,学校在对依达拉奉药物化学实验进行设计时,要确保实验能够符合学生的实际情况以及实验室当前状况。此外学校在设计依达拉奉药物化学实验时,还要确保实验的科学性和有效性,保证药物化学实验的成功率,使学生能够按照实验方法得到合格的依达拉奉,从而在潜移默化当中培养学生的实验操作能力。

二、现阶段药物化学合成实验中依达拉奉合成方法

1.前期药物化学实验过程中采用的实验方案

现阶段,学校在开展依达拉奉药物化学实验时,主要材料为苯肼、乙酰乙酸乙酯以及乙醇。其中苯肼用量为14.9ml,摩尔量为150mmol,而乙酰乙酸乙酯的用量为19.1ml,摩尔量为150mmol,对于乙醇的用量为50ml。在开展依达拉奉药物化学实验时,要先准备一个拥有搅拌、温度计以及回流冷凝管的烧瓶,然后将苯肼和无水乙醇全部倒入到烧瓶中,并将烧瓶中的苯肼和无水乙醇进行搅拌,待二者彻底融合后将烧瓶加热,当烧瓶上的温度计达到50℃以后,实验人员需要向烧瓶当中倒入乙酰乙酸乙酯,然后继续将烧瓶进行加热,直到烧瓶出现回流反应,待回流反应完毕后便会出现析晶,这时实验人员要将得到的析晶进行过滤压干,随后便能够获得依达拉奉粗品,这时整个依达拉奉药物合成实验便完成了一半。

此外,实验人员还要将依达拉奉粗品进行精制,首先在1.0kg的依达拉奉粗品中,添加重结晶溶剂5.0ml(重结晶溶剂中乙酸乙酯与乙醇体积的比例为2:1),然后对溶剂进行加热处理,直到依达拉奉粗品溶解,这时实验人员便可以停止加热,让其进行冷却然后便能到温析晶,再将温析晶进行过滤后,实验人员需要用乙酰乙酸乙酯对温析晶进行洗涤、抽干,这样便能得到依达拉奉精品,从而完成整个实验。

2.依达拉奉合成中遇到的问题

目前,学校在进行依达拉奉药物化学实验时,遇到许多问题,严重影响了依达拉奉药物化学实验的开展。首先,在合成依达拉奉时,其回流反应时间需要五个小时,严重浪费了学生实验时间,使得学生在这五个小时当中处于无事可做的状态,无法合理利用时间。其次,大部分学生在进行依达拉奉药物化学实验时,虽然在依达拉奉粗品反应结束后,将反应液进行冷却,但是却没有得到析晶,使得学生无法进行后续实验,获得依达拉奉精品。而且在使用GC-MS对反应液进行检测时,却发现反应液当中存在目標矿物。考虑到依达拉奉在乙醇当中具有溶解度,能够在一定程度上溶解依达拉奉,并且依达拉奉回流反应的副产物之一也是乙醇,最终导致依达拉奉实验失败。因此,学生可以按照药物化学实验教材上的其他方法进行依达拉奉合成实验,可以在依达拉奉回流反应结束后便立即将回流冷凝装置改成蒸馏装置,将依达拉奉当中的乙醇蒸干,这样便可以最大程度上防止出现实验失败的情况。然后在依达拉奉反应液冷却后,实验人员应该及时向烧瓶中加入乙酸乙酯,并快速进行搅拌,通过这种方法便能够得到依达拉奉粗品。

但是该项操作要求蒸馏乙醇的过程缓慢且需要保证溶剂有少量剩余,不能完全蒸干。此外这种蒸馏的方法对整个蒸馏过程有着极高的要求,必须严格按照标准进行,使得学生在使用这种方法进行依达拉奉药物化学实验时,很容易便会实验失败。因此,为了提高实验成功率,使依达拉奉药物化学实验能够得到大范围普及,决定对该实验方法的依达拉奉粗品研制过程进行改进,以此来简化整个实验流程,让更多的学生能够进行药物化学实验,由此开展的依达拉奉合成方法创新具备较高现实意义,理应得到相关业内人士的高度重视。

3.实验结果分析

通过对依达拉奉药物化学实验结果进行分析,发现依达拉奉回流反应的副产物以及反应后产生的乙醇是阻碍依达拉奉析晶出现的主要原因。因此为了降低溶剂对依达拉奉析晶的影响,实验人员在进行实验时,应该尽可能选择无溶剂环境进行依达拉奉药物化学实验,这样便可以减少依达拉奉回流反应的副产物以及反应后产生的乙醇,从而最大程度上降低了依达拉奉药物化学实验失败的可能,使学生在进行依达拉奉药物化学实验时,能够得到依达拉奉析晶,为后续的实验打下坚实基础。

不仅如此,在溶剂环境中进行依达拉奉药物化学实验,可以有效降低废液排放量,降低了实验成本,使依达拉奉药物化学实验能够得到大范围推广。

三、对于依达拉奉的合成方法改进

1.实验方法

将依达拉奉药物化学实验改进后,实验人员发现当溶剂为乙醇,用量为5ml时,所得到的实验结果为没有固体析出,而将溶剂换成乙酸乙酯后,用量同样为5ml,所得到的实验结果依然是没有固体析出,再不向烧瓶中加入溶剂时,所得到的实验结果却是有大量的固体析出。由此可以判断,在进行依达拉奉药物化学实验时,向烧瓶中加入乙醇或者乙酸乙酯都会导致依达拉奉药物化学实验失败,无法得到依达拉奉析晶,若是不向烧瓶中加入任何溶剂,甚至在无溶剂的环境下进行依达拉奉药物化学实验,在经过冷却后便能得到大量的依达拉奉析晶,提高依达拉奉药物化学实验的成功率。

此外,在将依达拉奉合成方法改进后,苯肼由原先的14.9ml缩减为3.0ml,而乙酰乙酸乙酯的用量则由19.1ml缩减为3.8ml,然后将苯肼与乙酰乙酸乙酯倒入进烧瓶当中,然后迅速进行搅拌,直到二者完全融合在一起后,实验人员便可以对烧瓶进行加热,让烧瓶内进行回流反应,但需要注意的是,这次要将烧瓶温度控制在80℃,并将回流反应时间严重把控在五个小时当中。同时在进行回流反应时,实验人员可以借助CG-MS对实验进行监控,如此当烧瓶内溶液出现异常时,实验人员便可以及时发现,然后采取对应措施进行补救,避免依达拉奉药物化学实验失败。不仅如此,通过CG-MS对依达拉奉溶液进行监控,能够让实验人员了解依达拉奉的转化率,从而寻找出降低依达拉奉反应时间的方法,如此可以最大程度上降低依达拉奉药物化学反应时间,使学生在进行依达拉奉药物化学实验时,不会出现无事可干的情况。此外还有利于依达拉奉药物化学实验大范围推广,让更多的学生可以按照相关要求进行实验,不断提高自身的实验操作能力,加深对药物化学实验理论知识的了解。

2.实验结果

在实验人员对药物化学实验教材上的实验方法进行改进后可以发现,依达拉奉回流反应时间不会随着溶剂的变化而发生改变,其回流反应时间依然需要五个小时左右,因此学生在进行依达拉奉药物化学实验时,依然会出现无事可干的情况。同时在进行依达拉奉药物化学实验时,不管是缩减溶剂的用量还是使用不同的溶剂,都不能保證依达拉奉溶液在经过冷却后得到固体析晶,由此可以判断,依达拉奉析晶的出现与溶剂的用量与溶剂无关,都不会对依达拉奉析晶产生影响。而当实验人员将依达拉奉溶剂放在无溶剂环境中,或者不向其中加入溶剂时,在回流反应结束冷却后,依然没有任何依达拉奉析晶析出,但是这些反应液却呈现橙色透明液体,并且在经过一夜的放置过后,实验人员发现有大量依达拉奉析晶析出,再对这些析晶进行检验分析后,实验人员确定这些橙色固体,属于依达拉奉粗品。此外,当实验人员按照药物化学实验教材上的方法对这些依达拉奉粗品精制时,可以得到依达拉奉精品,由此可以确定,在对依达拉奉合法方法改进后,所得到的产物符合相关要求。

另外,通过调查研究发现,改进之后的依达拉奉药物化学方法可以有效提高实验成功率,使得学生在进行依达拉奉药物化学实验时,能够快速获得依达拉奉精品,极大提高了学生的实验操作能力,加深了学生对药物化学实验教材上理论知识的理解,从而在实验过程中让学生建立科学研究的观念和能力,促进学生不断发展。

结合实验结果和实验教学的具体情况,学校将药物化学实验教材中的依达拉奉合成方法进行修正,使学生在进行依达拉奉合成实验时在无溶剂环境下进行,提高依达拉奉药物化学实验的成功率。同时对于药物化学实验教材当中对于反应投料量以及反应时间保持原样,不对其进行修正。并且为了避免在依达拉奉反应液进行回流反应时,学生处于无事可做的情况,学校可以让学生开展其余的药物化学实验,通过这种方式不仅可以有效避免上述情况的发生,还可以提高学生的实验操作能力,合理利用时间,促进学生不断发展。

不仅如此,在依达拉奉反应液完成回流反应后,应该将其放置冷区24小时以上,以此来获得大量的依达拉奉析晶,为后续实验的开展打下坚实的基础。但是为了保证实验的完整性,在依达拉奉粗品形成后,实验人员要立即对其进行粗品精制,得到依达拉奉精品。

除此之外,实验人员通过研究发现,最适合合成依达拉奉精品溶剂和配比为每2.0依达拉奉粗品中添加5.0ml混合溶剂(混合溶剂中乙酸乙酯与乙醇的体积比为2:1),这个配比进行重结晶操作时,所得到的效果是做好的,所产生的产品在经过验证后确定为依达拉奉精品,符合相关标准。

通过对药物化学实验教材中依达拉奉合成方法改进,不仅解决了依达拉奉药物化学实验过程中遇到相关问题,还将实验方法从溶剂改良成无溶剂,而且在等待反应液进行回流反应时,加入其他实验内容,不仅充分利用了实验时间,还极大提高了依达拉奉药物化学实验的效率,使学生能够更好的进行实验操作。另外,通过对依达拉奉合成方法改进,让依达拉奉药物化学实验的成功率得到了显著提高,使依达拉奉药物化学实验的操作方法高效易行,可以在学校范围内大规模推广,让更多的学生进行依达拉奉药物化学实验,以此来提高学生的实验操作能力,促进学生全面发展。

三、结语

总而言之,要想对药物化学合成实验中依达拉奉的合成方法进行改进,需要综合考虑实验方法,进而提高依达拉奉合成实验效益,最终使依达拉奉实验操作高效易行,满足大规模开展药物化学实验需要,保证学生更好开展相关药物化学实验。

参考文献:

[1]马恒章,钟华斌,石智锋等.依达拉奉联合丁苯酞辅助治疗急性缺血性脑卒中的疗效及对患者神经功能的影响[J].临床合理用药杂志,2021,14(28):45-47.

[2]张世全.丁苯酞氯化钠注射液联合依达拉奉对急性脑梗死患者神经功能及日常生活能力的影响[J].首都食品与医药,2020,27(08):79.

[3]钱晶.依达拉奉联合阿托伐他汀强化降脂治疗缺血性脑卒中的疗效及预后[J].中国药物与临床,2020,20(14):2355-2356.

[4]郭文正.丹参注射液联合胞磷胆碱钠、依达拉奉治疗慢性脑供血不足[J].实用中西医结合临床,2020,20(12):97-99.