第三章 化学合成药物的工艺研究
制药工艺学填空题

填空题第二章药物合成工艺路线的设计和选择填空题(1)对于有明显结构特点及功能基特点的化合物,一般可采用(类型反应法)进行设计。
(2)对于有明显结构对称性特点的化合物,一般可采用(分子对称法)进行设计。
(3)对于具有较为复杂的基本骨架结构和多功能系的药物,可根据基本骨架的组合方式和构成方法、功能基引入和转化等情况,采用(逐步综合法)进行工艺路线设计。
(4)对于化合物中具有明显结合点的药物可采取(倒推法)进行工艺路线设计。
(5) 在对化学结构复杂的药物合成工艺进行设计时,当文献资料无现成的设计方法,或有但不适合用语工业生产,多般采用(模拟类推法)法。
(6)对药物的结构剖析的目的是:(首先是分清主环与基本结构、功能基与侧链,以及它们的结合情况,以便选择结合的部位;其次考虑主环的形成方法、基本碳架的组合方式、功能基与侧链的形成方式与引入顺序。
若系手征性药物,还需同时考虑基本立体构型所要求的问题)。
3. 在制定化学制药工艺实验研究方案时,还必须对反应类型作必要的考察,阐明所组成的化学反应类型到底是“平顶型”还是“尖顶型”反应。
4.从收率的角度看,应该把收率低的单元反应放在前头,收率高的反应步骤放在后边。
亦即其合成时的连接部位。
9.应用类型反应法进行药物或中间体的工艺设计时,如果功能基的形成与转化的单元反应排列方法出现两种或两种以上不同安排时,不仅需要从理论上_推测合理的排列顺序_,而且还要从实践上_ 着眼于原辅材料、设备条件_等进行实验研究,经过实验设计及选优方法遴选,反复比较来选定。
10. 在应用模拟类推法设计药物工艺路线时,还必须和_ 已有方法_ 对比,并注意对比__化学结构__和___化学活性_的差异。
11. 对于_简单分子或已知结构, _衍生物的合成设计,常可通过查阅有关文献专著、综述或化学文献,找到若干可供__模拟__的方法。
12. 选择工艺路线,首先应考虑每一合成路线所用的各种原辅材料的来源、规格和供应情13. 由对硝基苯酚为原料制备扑热息痛时可应用_“一勺烩”或“一锅煮”_工艺。
第三章化学合成药物的工艺分析研究99

第三章化学合成药物的工艺研究第一节概述在药物合成工艺路线的设计和选择之后,接下来要进行工艺条件研究。
<1)一个药物的合成工艺路线通常可由若干个合成工序组成,每个合成工序包含若干个化学单元反应,每个单元反应又包括反应和后处理两部分,后处理是产物的分离、精制的物理处理过程,只有经过适当而有效的后处理才能得到符合质量标准的药物。
<2)对这些化学单元反应进行实验室水平的工艺<小试工艺)研究,目的在于优化和选择最佳的工艺条件;同时,为生产车间划分生产岗位做准备。
<3)药物的制备过程是各种化学单元反应与化工单元操作的有机组合和综合应用。
另:在合成工艺上多倾向于在同一反应器中,连续地加入原辅材料,以进行一个以上的化学单元反应,成为一个合成工序;即多个化学单元反应合并成一个合成工序的生产工艺,习称为“一勺烩”工艺。
本章讨论的具体内容:研究反应物分子到产物分子的反应过程,深入探讨药物化学合成工艺研究中的具体问题及其相关理论。
<1)在了解或阐明反应过程的内因<如反应物和反应试剂的性质)的基础上,探索并掌握影响反应的外因<即反应条件);只有对反应过程的内因和外因以及它们之间的相互关系深入了解后,才能正确地将两者统一起来,进一步获得最佳工艺条件。
药物化学合成工艺研究的过程也就是探索化学反应条件对反应物所起作用的规律性的过程。
<2)化学反应的内因,主要是指反应物和反应试剂分子中原子的结合状态、键的性质、立体结构、官能团的活性,各种原子和官能团之间的相互影响及物化性质等,是设计和选择药物合成工艺路线的理论依据。
<3)化学反应的外因,即反应条件,也就是各种化学反应的一些共同点:配料比、反应物的浓度与纯度、加料次序、反应时间、反应温度与压力、溶剂、催化剂、pH值、设备条件,以及反应终点控制、产物分离与精制、产物质量监控等等。
在各种化学反应中,反应条件变化很多,千差万别,但又相辅相成或相互制约。
化学制药工艺学复习参考资料

化学制药工艺学复习参考资料第一节、绪论1、化学制药工业的特点:①品种多,更新速度快;②生产工艺复杂,需用原辅料繁多,而产量一般不大;③产品质量要求严格;④大多采用间歇式生产方式;⑤原辅材料和中间体不少是易燃、易爆、有毒性的;⑥“三废”多(废渣、废气、废液),且成分复杂,严重危害环境。
2、名词(清洁技术):用化学原理和工程技术来减少或消除造成环境污染的有害原辅材料、催化剂、溶剂、副产物;设计并采用更有效、更安全、对环境无害的生产工艺和技术。
3、清洁技术的目标:分离和再利用本来要排放的污染物,实现“零排放”的循环利用策略。
4、清洁技术当前研究内容:①原料的绿色化;②化学反应绿色化;③催化剂或溶剂的绿色化;④研究新合成的方法和新工艺路线。
5、名词(化学制药工艺学):药物开发和生产过程中,设计和研究经济、安全、高效的化学合成工艺路线的一门科学;也是研究工艺原理和工业生产过程,制定生产工艺规程,实现化学制药生产过程最优化的一门科学。
6、化学合成药物的生产工艺研究分为:实验室工艺研究、中试放大研究、工业生产工艺研究。
第二节、药物合成工艺路线的设计和选择1、名词(全合成):化学合成药物一般以化学结构简单的化工产品为起始原料,经过一系列化学反应和物理处理过程制得,这种途径被称为全合成。
2、名词(半合成):具有一定结构的天然产物经化学结构改造和物理处理过程制得的。
3、IND:研究中新药。
4、(填空题):药物生产工艺路线是药物生产技术的基础和依据。
工艺路线的技术先进性和经济合理性,是衡量生产技术水平高低的尺度。
5、药物合成工艺路线设计,应从剖析药物的化学结构入手,然后根据其化学结构的特点采取相应的设计方法。
6、如何剖析药物的化学结构:①分清主要部分(主环)和次要部分(侧链),基本骨架与官能团;②研究分子中各部分的结合情况,找出易拆键的部位;③考虑骨架的组合方式,形成方法;④官能团的引入、转换和消除,官能团的保护与去保护等;⑤若为手型药物还需考虑手型中心的构建方法和整个工艺路线中的位置等问题。
河北省高等教育自学考试课程考试大纲

河北省高等教育自学考试课程考试大纲课程名称:化学制药工艺学课程代码:第一部分课程性质与学习目的一、课程性质与特点化学制药工艺学是研究药物制备原理及生产过程的一门综合性学科,是将制药理论知识与具体生产实际相结合的前沿学科。
它综合应用所学的基础理论知识,结合具体药物的生产实际,研究符合大规模生产条件的工艺路线,为考生今后从事新药开发、工艺研究、质量控制及工程设计等方面的工作奠定基础。
化学制药工艺学是制药科学与工程专业的主干课程之一。
二、课程设置的目的和要求要求学生掌握药物合成路线设计、工艺路线选择的基本理论与规律,工艺研究的基本理论、基本实验方法和技能。
“三废”防治的基本常识,中试放大,制定生产规程。
熟悉典型药物的合成原理与生产工艺,为从事化学制药工艺学研究奠定基础。
三、与其它课程的关系本课程是制药科学与工程专业的必修课。
第二部分课程内容与考核要求第一章绪论一、学习目的与要求通过本章学习,掌握制药工艺学的研究对象、内容、目的;了解现代制药工业的基本特点和发展状况,我国制药工业的发展状况和发展方向;新药研究与开发;的基本知识。
明确本课程在制药工程专业中的意义和作用。
二、考核知识点与考核要求第一节世界制药业的发展现状.世界制药工业的现状和特点。
(一般).化学制药工业的发展趋势。
(一般)第二节我国制药工业的现状和发展.我国制药工业的现状。
(一般).我国医药工业的发展前景。
(一般)第三节化学制药工艺学及其研究内容.化学制药工艺学极其研究内容。
(一般).学习本课程的要求和方法。
第二章药物合成工艺路线的设计和选择一、学习目的与要求掌握药物合成路线设计的基本方法,分子拆开技巧,逆合成法的运用;药物工艺路线的评价与选择的原则和方法。
二、考核知识点与考核要求第一节概述第二节药物合成工艺路线的设计.类型反应法。
(次重点).分子对称法。
(次重点). 追溯求援法。
(次重点). 模拟类推法。
(次重点)第三节药物合成工艺路线的评价和选择.药物合成工艺路线的评价标准。
化学合成药物和天然药物的研究及开发

化学合成药物和天然药物的研究及开发药物的研究和开发是现代医学的重要组成部分。
而在药物的研究和开发中,化学合成药物和天然药物的研究与开发都扮演了重要的角色。
本文将围绕化学合成药物和天然药物的研究和开发,探讨这两种药物的特点、应用和未来的研究方向等方面的内容。
化学合成药物的特点和应用化学合成药物是指利用化学合成方法,通过人工合成一种或多种化合物来制备药物的药品。
化学合成药物具有剂量稳定、性质可控、生产方便、成本较低等优点。
同时,化学合成药物还具有分子结构多样化、研究和开发成本低、疗效可控等优势,可以针对不同的疾病和病理过程进行研究和开发。
目前,许多重要的药物都是通过化学合成的方法制备而成,如阿司匹林、甲氨蝶呤、头孢菌素等。
化学合成药物的研究和开发也是药学研究的重要方向之一。
为了设计和合成一种有效的化学合成药物,需要对分子结构、药理学和化学合成方法等方面进行深入的研究。
这些研究旨在发现新的化学药物分子,提高药物分子的选择性和活性,缩短研发周期和降低开发成本。
天然药物的特点和应用天然药物是指由动植物或者微生物等生命体自然产生的药物。
这些药物具有活性成分多样、副作用少、疗效显著等优点。
天然药物也具有研究难度大、成本高、提纯困难等不足之处,其中也存在着剂量不稳定、质量差异大等问题,这些问题使得天然药物的研发过程较为困难,但其自然来源也让它成为了一个研究的热点。
天然药物的研究和开发主要针对从天然原料中分离、提纯和鉴定药物分子和活性成分,从而达到对其化学结构、生物活性、药理学特性等方面的深入认识,并开发出符合规范、规格完整的原料和制剂。
优势方面,天然药物分子结构多样化、生物活性高、广泛应用于多种疾病治疗,如六味地黄丸、鱼腥草、连翘等。
化学合成药物与天然药物的研究和发展趋势化学合成药物和天然药物在临床应用都具有其特点和优势。
在药物研究的未来,继续深入研究和发展化学合成药物和天然药物都是值得探讨和投入的方向。
其中,都需要继续探索发现新的天然药物和新的具有一定特殊结构的化学合成药物,探讨它的代谢通道、作用靶点、作用机理、药代动力学等基本特征,并对可能的副作用和协同治疗的影响等进行统计和分析。
化学合成药物工艺研究

化学合成药物工艺研究引言化学合成药物工艺研究是现代药物研发领域中的重要一环。
通过合成药物的工艺研究,可以确定药物的制备方法、反应条件、纯度及产量等关键参数,为药物的生产提供指导,并促进药物的优化及工业化生产。
本文将介绍化学合成药物工艺研究的方法、意义以及一些典型的研究案例。
方法化学合成药物工艺研究通常包括以下几个步骤:1.药物分子设计:首先需要设计合成目标药物的分子结构,并确定合成的关键中间体。
通过分子模拟等计算方法,可以预测分子的性质,并优化设计。
2.合成路线规划:根据目标药物的结构和合成中间体的性质,制定合成路线,并考虑合成的可行性和效率。
3.合成步骤优化:确定每个合成步骤的具体条件,包括反应时间、温度、溶剂等。
通过调整反应条件,优化合成步骤,提高产量和纯度。
4.中间体的合成和纯化:根据合成路线,逐步合成中间体,并进行纯化和结构表征。
纯化方法包括结晶、溶剂挥发、柱层析等。
5.药物的合成和纯化:最后通过合成中间体的连接和后续的化学变换,完成目标药物的合成。
合成后,需要进行纯化和结构表征。
6.比较研究和最优条件确定:通过比较不同合成工艺的结果,确定最佳的合成条件,包括产量、纯度、操作简便性等因素。
意义化学合成药物工艺研究的意义在于:1.优化合成工艺:通过工艺研究,可以寻找和优化合成路径中的瓶颈步骤,提高反应效率和产量。
合成工艺的优化能够减少合成过程中的废料产生,提高药物的制备效率。
2.提高纯度和质量:工艺研究还可以提高药物的纯度,并确保其化学结构的一致性。
高纯度的药物可以提高治疗效果,并减少不良反应的发生。
3.提高可持续性:优化合成工艺可以减少原料和能源的消耗,提高合成过程的可持续性。
通过减少废料产生和能源消耗,工艺研究可以减少化学废物对环境的影响。
4.加速药物研发:合成工艺研究可以加速新药的研发过程,缩短药物的上市时间。
通过工艺优化,可以提高合成速度,并减少研发阶段的反复尝试。
典型案例以下是一些典型的化学合成药物工艺研究案例:1. 阿司匹林的合成阿司匹林是常见的非处方药,用于缓解疼痛、退烧和消炎。
制药工艺学国家精品课习题

10-12 发酵过程中温度和搅拌有何影响,如何控制? 10-13 发酵过程中 pH 和溶氧有何影响,控制策略有哪些?为什么? 10-14 分析发酵中泡沫形成的原因及其对发酵的影响,提出消沫措施和方式。 10-15 微生物发酵制药的基本过程是什么?各阶段的主要任务是什么? 10-16 如何确定发酵终点?如何实现发酵过程的最优化控制?
第八章 8-1 路线 1 与路线 2 有哪些不同? 8-2 在制备氢化可的松过程中,哪些步骤采用化学合成,哪些为生物法? 8-3 制备氢化可的松哪步采用 Oppenauer 氧化反应,其机理是什么? 8-4 制备 17α-羟基黄体酮时,氢解除溴为什么要加入吡啶? 8-5 制备氢化可的松中可能产生的“三废”是什么?
第二章 2-1 工艺路线设计有几种方法,各有何特点?如何应用? 2-2 工艺路线评价的标准是什么?为什么? 2-3 如何进行工艺路线的选择?
第三章 3-1 化学合成药物工艺研究的的主要内容是什么? 3-2 分析影响反应的各种条件与工艺之间的关系是什么? 哪些反应条件需要进行极限试 验?为什么? 3-3 合成工序的确定一般在哪个阶段?对于整个生产过程具有什么重要意义? 3-4 单分子反应、双分子反应、一级反应、二级反应之间的关系? 3-5 比较重结晶的溶剂要求与普通反应溶剂的异同点? 3-6 化学反应中不符合 Van’tHoff 经验规则具有哪些情况? 3-7 冠醚类属于哪种催化剂,其最适合哪类反应?除此以外,还有哪些催化剂也具有类似的
化学合成药物的研究与合成

化学合成药物的研究与合成药物的合成,是人类自古以来就一直追求的过程。
药物合成的背后,是对疾病的探索以及对人类健康的维护。
随着科技的不断发展,人类对药物合成的研究也越来越深入,很多新药物的成功开发,都是经过多年的不懈努力和不断探索后取得的。
本文将从化学合成的角度,探讨药物的研究与合成。
一、药物的研究药物的研究一般分为两个阶段,即前期的药物研发和后期的药物临床试验。
前期的药物研发主要是利用现代化学技术,以及疾病的生理和药理学知识,来发现一些新的药物分子。
研发药物的第一步,是确定要研发的药物分子的分子结构和性质。
研发人员需要对该药物分子的物理、化学性质进行全面的分析和测试,并确定其在体内的活性和毒性。
这个过程中需要涉及的不仅仅是化学合成知识,还需要对疾病的相关知识有深入的了解,以便更好地确定药物分子的活性和选择性。
在确定药物分子的分子结构和性质的基础上,研发人员需要开始进行化学合成的工作了。
化学合成是药物研发的关键,要完成一个药物分子的化学合成,需要经过多种反应,同时考虑不同反应的选择性和收率,以及后续清除合成中可能产生的其他化学物品的步骤。
在药物实验室中,确保实验结果的可重复性和误差控制是非常重要的。
研发工作中还需要开展大量的体外测试,以便进一步了解药物分子的体内活性和毒性。
在这个过程中,研发人员会利用大量的生物手段,在体外对药物分子的活性进行测试。
如果体外测试成功,就可以开始进行药物临床试验的申请了。
二、药物的合成1. 化学合成的方法化学合成是药物研发和生产的重要环节。
药物合成的前期流程包括化合物的设计,合成方案的优化和试验中的反应条件优化等。
而药物的工业制造则需要生产工艺的优化和稳定性的提高。
药物的合成方法多种多样,根据不同的药物分子的结构,不同的化学反应方法会被用来合成药物分子。
比如,过氧化物法合成紫杉醇,磺胺类抗生素可通过母核法 or 偶联法合成,而阿司匹林的合成则可以采用麦蓝酰基化反应的方法。
制药工艺学(总结)

第一章绪论1、制药工艺学是研究药物工业生产过程的共性规律及其应用,包括制备原理,工艺路线和质量控制。
2、制药工艺学的研究可分为:包括小试研究、中试放大研究和工业化生产工艺研究,分别在实验室、中试车间和生产车间进行。
3、按照药物生产过程,制药工艺过程分为:✓化学制药工艺:全合成工艺(total synthesis)和半合成工艺(semi synthesis)✓生物技术制药工艺✓中药制药工艺✓制剂工艺4、化学全合成工艺——化学合成药物一般由结构比较简单的化工原料经过一系列化学合成和物理处理过程制得。
5、化学半合成工艺——由已知具有一定基本结构的天然产物经化学改造和物理处理过程制得。
第二章化学制药工艺路线的设计和选择1、药物生产工艺路线的设计和选择的一般程序:1)必须先对类似的化合物进行国内外文献资料的调查和研究工作。
2)优选一条或若干条技术先进,操作条件切实可行,设备条件容易解决,原辅材料有可靠来源的技术路线。
3)写出文献总结和生产研究方案(包括多条技术路线的对比试验)药物合成工艺路线设计属于有机合成化学中的一个分支,从使用的原料来分,有机合成可分为全合成和半合成两类。
●半合成(semi synthesis):由具有一定基本结构的天然产物经化学结构改造和物理处理过程制得复杂化合物的过程。
●全合成(total synthesis):以化学结构简单的化工产品为起始原料,经过一系列化学反应和物理处理过程制得复杂化合物的过程。
2、逆合成分析方法逆合成的过程是对目标分子进行切断,寻找合成子及其合成等价物的过程。
切断:目标化合物结构剖析的一种处理方法,想象在目标分子中有价键被打断,形成碎片,进而推出合成所需要的原料。
切断的方式有均裂和异裂两种,即切成自由基形式或电正性、电负性形式,后者更为常用。
切断的部位极为重要,原则是“能合的地方才能切”,合是目的,切是手段,与200余种常用的有机反应相对应。
合成子:已切断的分子的各个组成单元,包括电正性、电负性和自由基形式。
药物合成反应第三章酰化反应

在有机合成中的应用
1
酰化反应是有机合成中的一种重要反应类型,可 用于合成各种具有特定结构的化合物。
2
酰化反应可以用于合成羧酸、酯、酰胺等有机化 合物,这些化合物在化学工业、农药、染料等领 域具有广泛的应用。
3
酰化反应在有机合成中还常用于合成复杂化合物 和天然产物的全合成。
在材料科学中的应用
酰化反应在材料科学中也有一定的应用,主要用于合成高分子材料和功能材料。
药物合成反应第三章 酰化反应
目录
CONTENTS
• 酰化反应概述 • 常用酰化试剂 • 酰化反应的应用 • 酰化反应的实验操作与注意事项 • 案例分析
01 酰化反应概述
定义与重要性
定义
酰化反应是一种有机化学反应,涉及 醇或酚与羧酸或其衍生物在催化剂的 作用下,通过酯化或酰胺化形成酯或 酰胺的过程。
羧酸酯
总结词
羧酸酯是一种酰化试剂,可以通过羧酸 与醇的酯化反应制备,其在药物合成中 应用广泛。
VS
详细描述
羧酸酯是羧酸与醇通过酯化反应生成的化 合物,其结构中包含一个羰基和一个酯基 。在酰化反应中,羧酸酯可以与醇或酚反 应生成相应的酯或酚酯,广泛应用于药物 合成中。由于羧酸酯的反应活性较低,通 常需要在酸性或碱性条件下进行反应。
羧酸酯的合成与性质
总结词
羧酸酯的合成通常采用羧酸与醇在酸性或碱性条件下进行酯化反应得到,其性质主要取 决于酯基和羰基的结构。
详细描述
羧酸酯的合成通常采用羧酸与醇在酸性或碱性条件下进行酯化反应得到。在酸性条件下, 羧酸与醇反应生成酯和水;在碱性条件下,羧酸与醇反应生成酯和盐。羧酸酯的性质主 要取决于酯基和羰基的结构,如取代基的性质、空间位阻等都会影响羧酸酯的反应活性。
化学制药工艺学

单元反应的分类-3
• 根据反应机理分类: • 单分子反应(一级反应):只有一个分子参与反应。公式:-
dc/dt=kc如:热分解反应、异构化反应和分子重排反应 • 双分子反应(二级反应):两分子碰撞时相互作用发生的反应。
公式:-dc/dt=kCACB如:加成反应、取代反应和消除反应 • 零级反应:反应速度与反应物浓度无关,而仅受其它因素影响的
• 中试放大是确定生产工艺的重要环节; • 工业化考察实验室工作报告、优化; • 生产车间的设计、施工安装, • “三废处理” • 中间体质量控制; • 制定产品质量要求和工艺操作规程;
4、制定产品的生产工艺规程
• 在车间试生产若干批号,稳定后; • 制定出该产品的 生产工艺规程。
三、合成药物的生产特点
写出——调查报告, 并进行信息搜集工作,
创造性的设计 及选择出工艺路线。
2、实验室工艺研究
考察
单元反应;
操作方法;
工艺技术条件;
设备要求;
劳动保护;
安全生产及“三废”防治;
分析 数据的分析、优化和整理,
完成各项工作指标;
总结 最后形成——实验室工作报告。
单元反应的分类-1
• 基元反应:反应物分子在碰撞中一步直接转化为生成物分子的反 应。
二、化学制药工艺学研究的内容
1、制定出药物及其工艺路线(包括仿制药物和创新 药物) 研究方案;
2、开展实验室工艺研究; 3、中试放大确定生产工艺的工业化生产线; 4、制定出该产品的生产工艺规程。
内容
研究方案
实验室研究
中试放大
生产工艺规 程
1、制定出药物及其工艺路线研究方案
依据—— 遴选药物周密的调查研究
CPT 的相关学科
制药工艺学-元英进-课后答案

制药⼯艺学-元英进-课后答案第⼀章论绪第⼆章1-1:分析制药⼯艺在整个制药链中的地位与作⽤。
答:制药⼯艺学的⼯程性和实⽤性较强,加之药品种类繁多,⽣产⼯艺流程多样,过程复杂。
即使进⾏通⽤药物的⽣产,也必须避开已有专利保护,要有⾃主知识产权的⼯艺。
制药⼯艺作为把药物产品化的⼀种技术过程是现代医药⾏业的关键技术领域,在新药的产业化⽅⾯具有不可代替的作⽤;制药⼯艺学是研究药的⽣产过程的共性规律及其应⽤的⼀门学科,包括制配原理,⼯艺路线和质量控制,制药⼯艺是药物产业化的桥梁与瓶颈,对⼯艺的研究是加速产业化的⼀个重要⽅⾯。
1-2.提取制药、化学制药、⽣物技术制药的⼯艺特点是什么,应⽤的⼚品范围是什么?答:提取制药⼯艺的特点:以化⼯分离提取单元操作组合为主,直接从天然原料中⽤分离纯化等技术制配药物;应⽤的产品范围包括:氨基酸、维⽣素、酶、⾎液制品、激素糖类、脂类、⽣物碱。
化学制药⼯艺的特点:⽣产分⼦量较⼩的化学合成药物为主,连续多步化学合成反应,随即分离纯化过程;应⽤产品范围包括;全合成药物氯霉素,半合成药物多烯紫杉醇,头孢菌素C等。
⽣物技术制药⼯艺特点:⽣产⽣物技术制药、包括分⼦量较⼤的蛋⽩质、核酸等药物。
化学难以合成的或⾼成本的⼩分⼦量药物。
⽣物合成反应(反应器,⼀步)⽣成产物,随后⽣物分离纯化过程;应⽤的产品范围包括:重组蛋⽩质、单元隆抗体、多肽蛋⽩质、基因药物、核苷酸、多肽、抗⽣素等。
1-3化学制药产品⼀定申报化学制药吗?⽣物技术制药产品⼀定申报⽣物制药吗?为什么?举例说明。
答:化学制药产品和⽣物制药产品均不⼀定申报化学药物和⽣物制药制品:有些药物的⽣产⼯艺是由化学只要和⽣物技术制药相互链接有机组成的。
如两步法⽣产维⽣素C,⾸先是化学合成⼯艺,之后是发酵⼯艺,最后是化学合成⼯艺;有些药物经过化学合成⼯艺,最后是⽣物发酵⼯艺,如氢化可的松。
1-4从重磅炸弹药物出发,分析未来制药⼯艺的趋势。
答:重磅炸弹药物是指年销售收⼊达到⼀定标注,对医药产业具有特殊贡献的⼀类药物。
化学合成药物工艺研究的主要内容

化学合成药物工艺研究的主要内容
化学合成药物工艺研究是现代药物研究的重要组成部分,主要涉及药物的化学合成及其反应机理、工艺优化、制剂开发等方面。
其主要内容包括以下几个方面:
1. 药物的合成路线设计:化学合成药物需要经过多步反应,每一步
反应都影响到下一步反应的顺利进行。
因此,药物的合成路线设计是化学合成药物工艺研究的第一步。
合成路线的设计需要考虑反应效率、产率、反应条件和反应废物的生成等问题。
2. 反应机理研究:药物的合成反应机理研究是了解其反应过程的基础。
根据反应机理,可以选择最适宜的反应条件,优化反应过程,提高产率和纯度。
3. 工艺优化:药物的制剂过程需要考虑多个方面的因素,如原料质
量的稳定性、反应条件的控制、反应废物的处理等。
因此,工艺优化是化学合成药物工艺研究中的一个重要环节。
通过优化工艺,可以在保证药品质量的同时,提高反应效率和产率。
4. 制剂研究:制剂研究是将化学合成的药物转化为最终的制剂形式,如固体剂型、液体剂型或注射剂型等。
制剂研究需要考虑药物的稳定性、药效、生物利用度和药物释放特性等因素。
总之,化学合成药物工艺研究是现代药物研究中不可或缺的一部分。
通过对药物的合成路线、反应机理、工艺优化和制剂研究等的深入探究,可以为新药的开发和制造提供科学的依据和技术支持。
化学合成药物的研究与制备过程

化学合成药物的研究与制备过程化学合成药物这一领域是现代医学不可或缺的一部分。
化学合成药物的研究与制备是一项非常复杂的工作,需要通过多种方法和技术来实现。
这个领域涉及到多个学科,如有机化学、生物化学、药学等等。
下面,我们将着重介绍化学合成药物的研究与制备过程。
1、药物研究阶段药物研究阶段是化学合成药物研究的第一步。
在这个阶段,研究人员需要确定药物分子的化学结构和分子特性。
这个过程需要使用多种技术和工具,如核磁共振(NMR)光谱技术、质谱(MS)技术、红外光谱(IR)等等。
通过这些技术,研究人员可以确定药物样品的化学式和结构,了解药物分子的相关参数。
同时,在药物研究阶段,研究人员还需要对药物进行生物学评价。
这个过程包括了药物的生物相容性、活性、代谢途径等等。
通过这些评价,研究人员可以确定药物的安全性和有效性。
2、药物设计和优化阶段在药物设计和优化阶段,研究人员需要对药物分子进行结构优化和修饰,以提高药物的生物活性和稳定性。
这个过程通常利用计算机辅助药物设计和分子模拟技术。
这些工具可以帮助研究人员预测药物的分子结构和生物活性,为药物分子的结构修饰提供重要信息。
同时,在药物设计和优化阶段,研究人员需要对药物的物理化学性质进行优化。
这个过程通常包括了结构设计、分子合成、药物分子复性等工作。
这些工作需要有机化学、生物学、物理化学等学科的支撑。
3、药物制备的关键步骤药物制备的关键步骤通常包括了原料准备、反应体系的控制和工艺优化。
这些关键过程需要使用多种技术和工具,如光谱学、色谱学、质谱学等。
在药物制备的原料准备阶段,研究人员需要对原材料进行多种处理,如溶解、过滤、蒸馏等。
这些工作需要仪器设备的支撑,如反应釜、搅拌器、离心机等。
同时,在原料准备阶段,还需要对原材料进行检测和检验,以确保原料的纯度和质量。
在反应体系的控制阶段,研究人员需要对反应温度、反应物浓度、反应时间等参数进行精密控制。
这些工作需要对反应体系进行在线监测和控制,以避免产生不纯、不稳定的产物。
合成药物的化学转化与制备工艺

合成药物的化学转化与制备工艺药物合成是一门复杂而又关键的科学,它涉及到许多化学转化和制备工艺。
在这篇文章中,我们将探讨合成药物的化学转化和制备工艺,以及它们在药物研发中的重要性。
一、药物合成中的化学转化药物合成中的化学转化是将原料化合物转化为目标化合物的过程。
这些化学转化可以通过各种反应来实现,如酯化、酰化、还原、氧化等。
其中,最常见的化学转化是通过有机合成反应来实现的。
有机合成反应是一种将有机化合物转化为其他有机化合物的反应。
它可以通过改变分子中的原子连接方式来实现。
常见的有机合成反应包括取代反应、加成反应、消除反应等。
这些反应可以在实验室中进行,也可以在工业生产中使用。
在药物合成中,化学转化的选择非常重要。
合成药物的化学转化应该具有高效、高选择性和高产率。
这就要求合成路线的设计者在选择反应条件和催化剂时要考虑到反应的速度和选择性,以及产物的纯度和收率。
二、药物制备工艺药物制备工艺是将化学转化过程转化为实际生产过程的一系列步骤。
它包括原料的采购、反应的进行、产物的分离和纯化等。
药物制备工艺的设计和优化对于药物的质量和产量有着重要的影响。
在药物制备工艺中,原料的选择和采购是至关重要的。
原料的质量和纯度直接影响到最终产品的质量。
因此,制药企业需要与供应商建立良好的合作关系,确保原料的质量和供应的可靠性。
在药物制备过程中,反应的进行是关键步骤。
反应条件的选择和控制对于产物的选择性和产率有着重要的影响。
制药企业需要通过实验室研究和工艺开发来确定最佳的反应条件,并确保反应的稳定性和可控性。
产物的分离和纯化是药物制备中的另一个重要环节。
药物合成通常会产生许多副产物和杂质,需要通过分离和纯化来获得纯净的药物产品。
分离和纯化的方法包括结晶、蒸馏、萃取等。
制药企业需要选择最适合的方法,并进行工艺优化,以提高产物的纯度和产量。
三、化学转化与制备工艺的重要性化学转化和制备工艺在药物研发中起着至关重要的作用。
合成药物的化学转化决定了药物的结构和活性。
生物医药中药物合成的化学方法和研究

生物医药中药物合成的化学方法和研究随着生物医药的发展,中药作为一种重要的医疗资源也得到了广泛的关注。
中药的研究发展已经不仅仅依赖于传统的中医理论,同时计算机、机器学习、化学合成等现代技术手段在中药的研究中得到了广泛的应用。
其中,化学合成技术被广泛地应用于生物医药中药物合成研究中,具有很重要的作用。
本文将围绕化学合成技术在生物医药中药物合成研究中的应用及其研究进展进行阐述。
一、生物医药中药物合成的化学方法1. 基于天然产物体系的中药化学合成中药化学合成的典型例子就是基于天然产物体系的中药化合物合成。
天然产物是很重要的中药资源,在化学合成中,可以采用从天然产物中提取结构单元分子的方法,来获得复杂天然产物的结构单元。
例如丹参素是中药丹参中的一种有效成分,丹参素的合成的基本思路就是从丹参中的分离物中获取相应结构单元,使用化学合成的方法进行大规模的生产。
目前根据丹参中的分离物,已经成功地合成了丹参素和多种丹参素的衍生物。
2. 基于计算的中药化合物生成中药化合物的化学结构比较复杂,传统的天然产物体系的中药化学合成并不一定能够完成复杂结构的中药化合物的合成。
这时,计算化学方法就可以派上用场。
计算机能够计算出某一个蛋白质与一种化合物相互作用的程度,还能根据这种与蛋白质相互作用的程度选择最优的中药化合物。
同样地,计算机与化学合成的方法相结合,也能在不用中药天然产物从中获得结构单元的情况下实现中药化合物的合成。
3. 基于蛋白质合成技术的中药化合物生成蛋白质合成技术在生物医药中的应用已经是比较成熟的技术手段了,而在中药化学合成中,也可以使用蛋白质合成技术来合成中药化合物。
蛋白质合成技术是一种使用化学方法合成特定的蛋白质,然后将蛋白质与其他分子进行结合的方法。
蛋白质合成技术在中药化学合成中的应用也是具有潜力的研究方向。
二、生物医药中药物合成的研究现状化学合成技术在生物医药中药物合成方面的研究已经越来越被重视。
在中药研究中应用化学合成技术可以加速中药化合物的研究,可以更快地发现新的中药化合物,进而促进新药的研发。
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第二章药物合成工艺路线的设计和选择第一节概述工艺路线:一个化学合成药物往往可通过多种不同的合成途径制备,通常将具有工业生产价值的合成途径称为该药物的工艺路线。
工艺研究的首要任务:在化学合成药物的工艺研究中,首先是工艺路线的设计和选择,以确定一条经济而有效的生产工艺路线。
工艺路线设计与选择的研究对象:(1)即将上市的新药在新药研究的初期阶段,对研究中新药(investigational drug,IND)的成本等经济问题考虑较少,化学合成工作一般以实验室规模进行。
当IND在临床试验中显示出优异性质之后,便要加紧进行生产工艺研究,并根据社会的潜在需求量确定生产规模。
这时必须把药物工艺路线的工业化、最优化和降低生产成本放在首位。
(2)专利即将到期的药物药物专利到期后,其它企业便可以仿制,药物的价格将大幅度下降,成本低、价格廉的生产企业将在市场上具有更强的竞争力,设计、选择合理的工艺路线显得尤为重要。
(3)产量大、应用广泛的药物某些活性确切老药,社会需求量大、应用面广,如能设计、选择更加合理的工艺路线,简化操作程序、提高产品质量、降低生产成本、减少环境污染,可为企业带来极大的经济效益和良好的社会效益。
第二节药物合成工艺路线的设计药物合成工艺路线设计属于有机合成化学中的一个分支,从使用的原料来分,有机合成可分为全合成和半合成两类:(1)半合成(semi synthesis):由具有一定基本结构的天然产物经化学结构改造和物理处理过程制得复杂化合物的过程。
(2)全合成(total synthesis):以化学结构简单的化工产品为起始原料,经过一系列化学反应和物理处理过程制得复杂化合物的过程。
与此相应,合成路线的设计策略也分为两类:(1)由原料而定的合成策略:在由天然产物出发进行半合成或合成某些化合物的衍生物时,通常根据原料来制定合成路线。
(2)由产物而定的合成策略:有目标分子作为设计工作的出发点,通过逆向变换,直到找到合适的原料、试剂以及反应为止,是合成中最为常见的策略。
这种逆合成(retrosynthesis)方法,由E.J.Corey于1964年正式提出。
逆合成(retrosynthesis)的过程是对目标分子进行切断(disconnection),寻找合成子(synthon)及其合成等价物(synthetic equivalent)的过程。
切断(disconnection):目标化合物结构剖析的一种处理方法,想象在目标分子中有价键被打断,形成碎片,进而推出合成所需要的原料。
切断的方式有均裂和异裂两种,即切成自由基形式或电正性、电负性形式,后者更为常用。
切断的部位极为重要,原则是“能合的地方才能切”,合是目的,切是手段,与200余种常用的有机反应相对应。
合成子(synthon):已切断的分子的各个组成单元,包括电正性、电负性和自由基形式。
合成等价物(synthetic equivalent):具有合成子功能的化学试剂,包括亲电物种和亲核物种两类。
逆合成方法的基本过程:(1)化合物结构的宏观判断:找出基本结构特征,确定采用全合成或半合成策略。
例:头孢拉定(p17)例:克霉唑(p15)PhPh ClCl SOCl 2252ClOC 2H 5OPhPh ClOH (2-6)(2)化合物结构的初步剖析:分清主要部分(基本骨架)和次要部分(官能团),在通盘考虑各官能团的引入或转化的可能性之后,确定目标分子的基本骨架,这是合成路线设计的重要基础。
(3)目标分子基本骨架的切断:在确定目标分子的基本骨架之后,对该骨架的第一次切断,将分子骨架转化为两个大的合成子,第一次切断部位的选择是整个合成路线的设计关键步骤。
(4)合成等价物的确定与再设计:对所得到的合成子选择合适的合成等价物,再以此为目标分子进行切断,寻找合成子与合成等价物。
(5)重复上述过程,直至得到可购得的原料。
在化合物合成路线设计的过程中,除了上述的各种构建骨架的问题之外,还涉及官能团的引入、转换和消除,官能团的保护与去保护等;若系手性药物,还必须考虑手性中心的构建方法和在整个工艺路线中的位置等问题。
合成路线设计的基本方法,是逆合成(retrosynthesis)方法,即追溯求源法;在此基础上,还有分子对称性法、模拟类推法、类型反应法等。
一、追溯求源法追溯求源法:从药物分子的化学结构出发,将其化学合成过程一步一步逆向推导进行寻源的思考方法,又称倒推法或逆向合成分析(retrosynthesis analysis)。
研究药物分子的化学结构,首先考虑哪些官能团可以通过官能团化或官能团转换可以得到;在确定分子的基本骨架后,寻找其最后一个结合点作为第一次切断的部位,考虑这个切断所得到的合成子可能是那种合成等价物,经过什么反应可以构建这个键;在对合成等价物进行新的剖析,继续切断,如此反复追溯求源直到最简单的化合物,即起始原料为止。
起始原料应该是方便易得、价格合理的化工原料或天然化合物。
最后是各步反应的合理排列与完整合成路线的确立。
常见的切断部位:药物分子中C-N、C-S、C-O等碳-杂键的部位,通常是该分子的首先选择切断部位。
在C-C的切断时,通常选择与某些基团相邻或相近的部位作为切断部位,由于该基团的活化作用,是合成反应容易进行。
在设计合成路线时,碳骨架形成和官能团的运用是两个不同的方面,二者相对独立但又相互联系;因为碳骨架只有通过官能团的运用才能装配起来。
通常碳-杂键为易拆键,也易于合成。
因此,先合成碳-杂键,然后再建立碳-碳键。
例:抗真菌药益康唑(econazole,2-29)OClCl ClNNb (2-29)a益康唑分子中有C-O 和C-N 两个碳-杂键的部位,可从a 、b 两处追溯其合成的前一步中间体。
按虚线a 处断开,(2-29)的前体为对氯甲基氯苯和1-(2,4-二氯苯基)-2-(1-咪唑基)乙醇(2-30);剖析(2-30)的结构,进一步追溯求源,断开C-N 键,(2-30)的前体为1-(2,4-二氯苯基)-2-氯代乙醇(2-31)和咪唑。
按虚线b 处断开,(2-29)的前体则为2-(4-氯苯甲氧基)-2-(2,4-二氯苯) 氯乙烷(2-32)和咪唑,(2-32)的前体为对氯甲基氯苯和(2-31)。
这样(2-29)的合成有a 、b 两种连接方法; C-O 键与C-N 键形成的先后次序不同,对合成有较大影响。
若用上述b 法拆键,(2-31)与对氯甲基氯苯在碱性试剂存在下反应制备中间体(2-32)时,不可避免地将发生(2-32)的自身分子间的烷基化反应;从而使反应复杂化,降低(2-32)的收率。
因此,采用先形成C-N 键,然后再形成C-O 键的a 法连接装配更为有利。
OClCl ClNN(2-29)a a(2-31)NHN+HO Cl ClCl HOCl ClNN(2-30)ClCl+b (2-32)(2-29)b(2-31)+HOCl ClClClCl+NHNOClCl ClClO ClCl ClNN再剖析(2-31),它是一个仲醇,可由相应的酮还原制得。
故其前体化合物为 -氯代-2,4-二氯苯乙酮(2-33),它可由2,4-二氯苯与氯乙酰氯经Friedel-Crafts 反应制得。
+(2-31)HO ClClClOCl ClCl(2-33)ClClClOCl而间二氯苯可由间硝基苯还原得间二氨基苯,再经重氮化、Sandmeyer 反应制得。
NH 2H 2N NO 2O 2NFe/HCl对氯甲基氯苯可由对氯甲苯经氯化制得。
这样,以间二硝基苯和对氯甲苯为起始原料合成(2-29)的合成路线可设计如下:(2-31)N HNHOCl Cl Cl HOCl Cl NN(2-30)OClCl ClNNClCl (2-29)(2-33)/CH 3OH/CH 3ONa例:促凝血药氨甲环酸(tranexamic acid ,2-34)氨甲环酸的骨架具有环己烷的结构,按照官能团转化的方法,可由环己烯类经还原得到。
环己烯类化合物可由环己醇转化而来,也可以由丁二烯与乙烯通过Diels-Alder 反应得到。
氨甲环酸的合成设计可由氯代丁二烯(2-35)与丙烯酸酯(2-36),经Diels-Alder 反应得关键中间体(4-氯-3-环己烯)甲酸甲酯(2-37),再经氰化和还原等制得(2-34)。
(2-36)(2-35)(2-34)HHH 2NH 2CCOOH(2-37)ClCOOCH 3+ClH 2C OCH 3ONCCOOCH 3例:N -羧烷基二肽类血管紧张素转化酶(angiotensin converting enzyme ,ACE ) 抑制剂:血管紧张素转化酶抑制剂(ACEI )是一类安全有效的高血压和充血性心力衰竭治疗药物,已有18个ACE 抑制剂上市,大多数属于N -羧烷基二肽结构,如依那普利(enalapril ,2-40)、赖诺普利(lisinopril ,2-41)、贝那普利(benazepril ,2-42)、培哚普利(perindopril ,2-43)、喹那普利(quinapril ,2-44)和雷米普利(ramipril ,2-45)。
(2-42)HOOC(2-41)(2-40)NEtO 2CHN EtO 2CN EtO 2CH(2-45)(2-44)(2-43)N EtO 2CHN EtO 2CHCH 3N -羧烷基二肽型ACE 抑制剂都是多手性中心化合物,其中N -羧烷基部分中的手性中心都是(S )构型。
培哚普利含2-氨基戊酸部分,其它药物含2-氨基-4-苯丁酸结构部分。
根据它们的结构特征,以新手性中心的构建方法为合成策略的中心,对N -羧烷基二肽有两种基本的逆合成分析切断法,按切断法a 可得到N -羧烷基和二肽两部分,核心反应是构建N -羧烷基中(S )构型的手性中心。
按切断法b 可得到2-氨基-4-苯丁酸或2-氨基戊酸与N -酰化氨基酸残基两部分,核心反应是构建氨基酸残基中的(S )构型的手性中心。
切断法a 利用天然氨基酸引入所需手性中心,利用立体选择性反应构建新手性中心;而按切断法b 涉及2-氨基-4-苯丁酸或2-氨基戊酸等特殊试剂或专属性酶促反应,因此,ACE 抑制剂的合成策略绝大多数采用逆合成分析切断法a [10]。
aN R 1O 2CH5R 4R 2*切断法a 合成N -羧烷基二肽型ACE 抑制剂的具体方法有以下四种方法: (1) 对映选择性Michael 加成反应合成法4-苯基-4-氧代丁烯酸乙酯(2-46)与L -丙氨酸苄酯(2-47)进行非对映选择性Michael 加成反应,得到占优势的(S,S )构型产物(2-48)及少量的(R,S )产物,二者在乙醇中溶解度不同,容易分离。