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摘要:连续流动化学是伴随着行业技术发展而出现的一种全新技术手段,该技术具有安全性高、传热速度快的特性,所以在药物合成实际生产中应用该技术能够提升药物合成的自动化水平,对于药物合成产业的发展具有重要价值。然而,目前在药物合成过程中,发现该技术的运用状况并不乐观,文章对这种状况展开了分析,旨在推动连续流动化学在药物合成中的运用。
关键词:连续流动化学;药物合成;应用
连续流动化学技术在实际应用过程中主要是借助于泵的帮助来提高动力,以实现反应器的连续化学反应。这种技术属于一种非常新颖的化学合成技术,在药物合成领域中应用该技术,能够对相关反应参数进行高效的控制,继而推动药物合成反应产品品质的提升。实际生产过程中,在高温高压环境下,连续流动化学技术的应用可以促进药物合成生产的自动化程度,降低工作人员操作对药物合成工序的影响。因所以,近年来,这种技术被广泛开发和使用,并被应用于药物和中间体的合成中。在此基础上,本研究详细探讨了连续流动化学在医药品合成中的应用,希望为中国制药产业的发展作出有益启示。
1 在药物中间体合成中的应用分析
在传统的药物中间体合成过程中,采用的都是批次处理的方式,这种方式耗时较长,效率相对低下。连续流动化学反应技术的应用,能够提升药物中间体合成效率,同时更好的保障生产的安全性与稳定性。因此,在近些年药物合成中连续流动化学受到了越来越广泛的运用,该技术的应用在一定程度上降低了反应的风险。下文对此分别展开分析和阐释。
1.1 与有机光化学的结合使用
随着现代科学技术的高速发展,光化学技术领域也取得了非常丰硕的成果,并在很多领域都实现了运用,然而,实际生产中如果对于光源设备和其他反应设备产生非常高的依赖性,那么必然导致光能的渗透会受到很大的影响,导致药物中间体合成工序中副产品的产生量大大增加。连续流动化学的应用,对于有机光化学技术的发展和应用来讲能够起到非常大的促进作用。第一,在窄氟乙烯丙烯材料的帮助下,可以在快速热转换过程中改善光渗透,以确保准确的温度控制,最终减少和控制副产品的出现。第二,可以合理地应用小型低能量光源。借助于该技术,可以使材料流经区域照明效果与灯的发光面积合理地一致,能够最大限度地控制医药品制造工序中的光损失问题。因此,在连续流动化学技术中的光化学转换过程中,传统的批次处理模式也可以被调整,并且可以基于输出产品的增加来提高产品的整体纯净度。例如,在维生素K的合成过程中,K3中间体作为医学领中非常常见且重要的一种添加剂,在现代医药以及化学领域的应用是非常普遍的。K3中间体是人工合成的产物,无法从自然界中直接进行获取,所以如何更加高效、安全的获取K3中间体是医药化工行业企业都非常关注的一个问题。在K3中间体合成时,除了要避免重金属铬引起的污染问题之外,还需要考虑如何提升其整体收率。基于此,在这项研究中,研究工作人员提出了使用流动光化学反应器。通过合成一系列的萘醌化合物,进一步明确连续流动化学的适用范围。研究实践已经充分表明,通过应用这种技术,还能够有效降低产物中过氧污染性物质以及毒性物质的产生率。除此之外,连续流动化学技术的应用还能够大大提高收益效果。另外,连续流动化学还是布洛芬类药物合成中非常重要的技术手段。在布洛芬类药物实际生产过程中,连续流动化学的应用能够将流动系统与光电反应器进行合理的组合,并通过对药物阵列的重新布置,有效改善终产物的药效。在反应过程中,可以运用小型光谱仪,来对整个反应过程进行监控,并通过对反应条件和参数的不断优化和改良,探索出一条最适宜的生产途径,大大提升布洛芬药物的常量。
1.2 与微波反应的组合应用
1986年以来,一些研究人员开始对微波在药物合成中的作用展开相关研究。现代科学相关研究和实践证明,微波辐射目前可以用在加速试验工作中。微波的传热方式与常规设备传热方式是存在显著区别的。连续流动化学与微波反应的组合,微波能够在受热物品的下放进行快速加热,这样能够有效保证物品受热的均匀性与统一性。当时同时工作人员也必须要认识到,微波本身的渗透和敷设功率较弱,所以目前还无法将微波加热应用在大规模的化学合成反应中。从合成技术的视角来看,连续流动化学的应用具有很强的安全性和稳定性,并且可以有效地提高药物合成的安全性。在研究中,发现连续流动化学技术不但能够有效降低反应过程中对能量的消耗,同时还能够优化反应规模。因此,连续流动化学技术越来越受到行业人员的关注。
1.3 与有机电化学的组合应用
有机电化学主要是指形成阴离子和阳离子自由基以便于更好的提供药物合成制造的中性有机分子,并最终实现各种有源中间体的开发的清洁高效氧化还原方法。通过使用电子作为主试剂,可以通过氧化还原反应转换毒性或危险副产品。近几年,随着有机电化学技术的不断发展及其应用,行业工作人员对该技术的优势也有了更加深入的了解和认识,然而,应注意的是,当前的机电化学的批次处理存在一定的局限性。这主要是因为一般的有机溶剂的导电率不好,因此要在反应前向其中添加适量的电解质,在反应完成后再将电解质进行去除。在分批次处理的过程中,电极之间的距离过大,电流梯度显著增加。连续流动反应器的应用可以实际解决和控制这个问题。微电极距离可以最大限度地避免电流梯度,从而实现微量电解质的添加或完全不添加反应。
2 药物合成过程中流动化学的最新应用进展
环丙沙星属于氟喹诺酮类广谱抗菌药物,一般主要是对细菌感染问题进行治疗,可以对革兰阳性菌和革兰阴性菌产生活性反应。研究者在近年来的技术发展中提出了对合并环丙沙星的连续流动方式,并且实践中发现,全部过程的停留时间仅需要9min。研究人员通过对药物合成中各项反应的精准分析,不但可以避免传统方式合成工作中存在的缺陷以及不足,同时还能够进一步提升环丙沙星的纯度,使其收益率得到增加。
3 结束语
通过上述分析能够得知,在现代社会实际发展中,连续流动化学技术的优势逐渐被人们所了解,其应用领域也变得愈来愈广泛。目前,该技术在药物合成领域的应用时间虽然并不长,但是其各項优势特征已经充分显现,并且极大的提升了药物合成效率与质量。所以,在之后的研究工作中,研究工作人员还需要不断对该技术以及相关设备进行研发,继而更好的推动连续流动化学在药物合成中的应用,为患者提供更多、更好的药物,推动药学产业健康发展。
参考文献
[1]朱海华,王晓岗,孟珊珊.连续流动化学在药物合成中的应用[J].化工设计通讯,2019,46(08):208+221.
[2]袁冲,曹海峰,朱海华.药物合成实验室安全现状与安全管理[J].化工设计通讯,2019,46(08):183+201.
[3]周志旭,柳蓓蓓,孙悦,吴成军,赵金龙,孙铁民.连续流动化学在药物合成中的应用[J].中南药学,2014,12(02):135-140.
南京合创药业有限公司 江苏省 南京市 210000
关键词:连续流动化学;药物合成;应用
连续流动化学技术在实际应用过程中主要是借助于泵的帮助来提高动力,以实现反应器的连续化学反应。这种技术属于一种非常新颖的化学合成技术,在药物合成领域中应用该技术,能够对相关反应参数进行高效的控制,继而推动药物合成反应产品品质的提升。实际生产过程中,在高温高压环境下,连续流动化学技术的应用可以促进药物合成生产的自动化程度,降低工作人员操作对药物合成工序的影响。因所以,近年来,这种技术被广泛开发和使用,并被应用于药物和中间体的合成中。在此基础上,本研究详细探讨了连续流动化学在医药品合成中的应用,希望为中国制药产业的发展作出有益启示。
1 在药物中间体合成中的应用分析
在传统的药物中间体合成过程中,采用的都是批次处理的方式,这种方式耗时较长,效率相对低下。连续流动化学反应技术的应用,能够提升药物中间体合成效率,同时更好的保障生产的安全性与稳定性。因此,在近些年药物合成中连续流动化学受到了越来越广泛的运用,该技术的应用在一定程度上降低了反应的风险。下文对此分别展开分析和阐释。
1.1 与有机光化学的结合使用
随着现代科学技术的高速发展,光化学技术领域也取得了非常丰硕的成果,并在很多领域都实现了运用,然而,实际生产中如果对于光源设备和其他反应设备产生非常高的依赖性,那么必然导致光能的渗透会受到很大的影响,导致药物中间体合成工序中副产品的产生量大大增加。连续流动化学的应用,对于有机光化学技术的发展和应用来讲能够起到非常大的促进作用。第一,在窄氟乙烯丙烯材料的帮助下,可以在快速热转换过程中改善光渗透,以确保准确的温度控制,最终减少和控制副产品的出现。第二,可以合理地应用小型低能量光源。借助于该技术,可以使材料流经区域照明效果与灯的发光面积合理地一致,能够最大限度地控制医药品制造工序中的光损失问题。因此,在连续流动化学技术中的光化学转换过程中,传统的批次处理模式也可以被调整,并且可以基于输出产品的增加来提高产品的整体纯净度。例如,在维生素K的合成过程中,K3中间体作为医学领中非常常见且重要的一种添加剂,在现代医药以及化学领域的应用是非常普遍的。K3中间体是人工合成的产物,无法从自然界中直接进行获取,所以如何更加高效、安全的获取K3中间体是医药化工行业企业都非常关注的一个问题。在K3中间体合成时,除了要避免重金属铬引起的污染问题之外,还需要考虑如何提升其整体收率。基于此,在这项研究中,研究工作人员提出了使用流动光化学反应器。通过合成一系列的萘醌化合物,进一步明确连续流动化学的适用范围。研究实践已经充分表明,通过应用这种技术,还能够有效降低产物中过氧污染性物质以及毒性物质的产生率。除此之外,连续流动化学技术的应用还能够大大提高收益效果。另外,连续流动化学还是布洛芬类药物合成中非常重要的技术手段。在布洛芬类药物实际生产过程中,连续流动化学的应用能够将流动系统与光电反应器进行合理的组合,并通过对药物阵列的重新布置,有效改善终产物的药效。在反应过程中,可以运用小型光谱仪,来对整个反应过程进行监控,并通过对反应条件和参数的不断优化和改良,探索出一条最适宜的生产途径,大大提升布洛芬药物的常量。
1.2 与微波反应的组合应用
1986年以来,一些研究人员开始对微波在药物合成中的作用展开相关研究。现代科学相关研究和实践证明,微波辐射目前可以用在加速试验工作中。微波的传热方式与常规设备传热方式是存在显著区别的。连续流动化学与微波反应的组合,微波能够在受热物品的下放进行快速加热,这样能够有效保证物品受热的均匀性与统一性。当时同时工作人员也必须要认识到,微波本身的渗透和敷设功率较弱,所以目前还无法将微波加热应用在大规模的化学合成反应中。从合成技术的视角来看,连续流动化学的应用具有很强的安全性和稳定性,并且可以有效地提高药物合成的安全性。在研究中,发现连续流动化学技术不但能够有效降低反应过程中对能量的消耗,同时还能够优化反应规模。因此,连续流动化学技术越来越受到行业人员的关注。
1.3 与有机电化学的组合应用
有机电化学主要是指形成阴离子和阳离子自由基以便于更好的提供药物合成制造的中性有机分子,并最终实现各种有源中间体的开发的清洁高效氧化还原方法。通过使用电子作为主试剂,可以通过氧化还原反应转换毒性或危险副产品。近几年,随着有机电化学技术的不断发展及其应用,行业工作人员对该技术的优势也有了更加深入的了解和认识,然而,应注意的是,当前的机电化学的批次处理存在一定的局限性。这主要是因为一般的有机溶剂的导电率不好,因此要在反应前向其中添加适量的电解质,在反应完成后再将电解质进行去除。在分批次处理的过程中,电极之间的距离过大,电流梯度显著增加。连续流动反应器的应用可以实际解决和控制这个问题。微电极距离可以最大限度地避免电流梯度,从而实现微量电解质的添加或完全不添加反应。
2 药物合成过程中流动化学的最新应用进展
环丙沙星属于氟喹诺酮类广谱抗菌药物,一般主要是对细菌感染问题进行治疗,可以对革兰阳性菌和革兰阴性菌产生活性反应。研究者在近年来的技术发展中提出了对合并环丙沙星的连续流动方式,并且实践中发现,全部过程的停留时间仅需要9min。研究人员通过对药物合成中各项反应的精准分析,不但可以避免传统方式合成工作中存在的缺陷以及不足,同时还能够进一步提升环丙沙星的纯度,使其收益率得到增加。
3 结束语
通过上述分析能够得知,在现代社会实际发展中,连续流动化学技术的优势逐渐被人们所了解,其应用领域也变得愈来愈广泛。目前,该技术在药物合成领域的应用时间虽然并不长,但是其各項优势特征已经充分显现,并且极大的提升了药物合成效率与质量。所以,在之后的研究工作中,研究工作人员还需要不断对该技术以及相关设备进行研发,继而更好的推动连续流动化学在药物合成中的应用,为患者提供更多、更好的药物,推动药学产业健康发展。
参考文献
[1]朱海华,王晓岗,孟珊珊.连续流动化学在药物合成中的应用[J].化工设计通讯,2019,46(08):208+221.
[2]袁冲,曹海峰,朱海华.药物合成实验室安全现状与安全管理[J].化工设计通讯,2019,46(08):183+201.
[3]周志旭,柳蓓蓓,孙悦,吴成军,赵金龙,孙铁民.连续流动化学在药物合成中的应用[J].中南药学,2014,12(02):135-140.
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