哌拉西林酸的制备

2019/12/27 11:46:10

简述[1]

哌拉西林为半合成青霉素类抗生素,外观为白色或类白色粉末,由日本富山化学工业株式会社开发。哌拉西林对革兰阳性菌的作用与氨苄西林相似,对肠球菌有较好的抗菌作用,对于某些拟杆菌和梭菌也有一定效果,具有广谱抗菌作用。哌拉西林酸的合成工艺中通常采用氨苄西林与4-乙基-2,3-双氧代哌嗪基甲酰氯(简称EDPC)进行酰化反应生成哌拉西林酸。酰化试剂EDPC特别容易与反应器中的水相互作用发生水解反应,EDPC的水解反应会生成HCl,HCl会造成反应器中的pH下降,进一步导致哌拉西林酸的生成反应向逆反应方向进行。

制备[1-2]

方法1:一种哌拉西林酸的制备方法,包括以下步骤:

a、加入原料:在反应器中按氨苄西林与水的质量比为1:5、水与缓冲溶液的体积比为4:1加入原料,本实施例中加入8g氨苄西林、40mL水、10mLpH=7.5-9.0的硼酸-硼砂缓冲溶液;

b、酰化反应:向步骤a的反应容器中按EDPC与氨苄西林的质量比为1:2继续加入原料,本实施例中加入4gEDPC,同时加入氢氧化钠溶液,控制pH为7.0-8.5,加完EDPC后,在温度为8℃的条件下保温反应30min;

c、结晶纯化:继续向步骤a的反应容器中按溶剂与步骤a中加入的水的体积比为1.25:1的比例,加入50mL水进行结晶,控制结晶温度为15℃,滴加磷酸调至终点pH=1.9,在温度为5℃的条件下养晶1h后,过滤,用水和异丙醇进行洗涤,在72℃下真空干燥2h,得到哌拉西林酸成品。哌拉西林酸的收率为98.2%,纯度为99.8%。

方法2:一种哌拉西林酸的制备方法,包括以下步骤:

S1、固体光气溶解,具体如下:在200L的1号溶解罐中用隔膜泵加入100L二氯甲烷,保持30℃。在投料口中加入52kg固体光气,搅拌30min,溶解,得到溶液。

S2、双氧哌嗪硅烷化,具体如下:在1000L的2号溶解罐中泵入500L二氯甲烷,在真空条件下向投料口加入68kg乙基双氧哌嗪,降温至5℃。真空抽入三甲基氯硅烷70kg,搅拌30min,继续降温至0℃,反应得中间体。

S3、酰氯化,具体如下:硅烷化结束后,用0.2MPa的中压氮气,快速将溶解好的溶液从1号溶解罐内压入到2号溶解罐中,泵入时间为5min,加完后,罐内温度升高至3℃,反应得第二中间体。溶液全部压入2号溶解罐后,用10L二氯甲烷冲洗1号溶解罐,并转入2号溶解罐中。降温至-5℃,保温2h,备用。

S4、氨苄西林三水酸溶解,具体如下:向3000L清洁的3号溶解罐中泵入二氯甲烷1500L,真空条件下投入氨苄西林三水酸。搅拌溶解,得到第二溶液,降温至-5℃,备用。

S5、缩合反应,具体如下:将第二中间体转移至第二溶液中,转移时间为30min,保持温度为5℃,并加入0.01mg的铂作为催化剂,搅拌反应30min,得第三中间体。反应30min后,开始取样,采用HPLC的方法检测反应终点,至氨苄西林三水酸的残留量低于3mg/mL时,反应结束。

S6、水解反应,具体如下:在500L的萃取罐中真空抽入纯化水1200L,搅拌降温至5℃,将第三中间体转入萃取罐中,保持5℃,反应得产物哌拉西林酸。

S7、萃取,具体如下:反应完全后,停止搅拌,静置30min,分层。将下层的二氯甲烷转移至3000L的中转罐,将水层转移至脱色罐中。往中转罐中的二氯甲烷加水100L,搅拌10min后停止搅拌,静置分层,二氯甲烷层转移至母液存储罐,水层留在中转罐中,用于洗涤脱色罐。

S8、结晶,具体如下:往脱色罐的投料口加入10kg活性炭,在10℃的温度条件下搅拌30min,使得水层脱色。脱色完成后,对水层进行压滤操作,并取滤液转移至结晶罐中,压干。水层转移后,采用二次萃取水100L洗涤脱色罐,再经压滤器,压入结晶罐中压干。水层压入结晶罐后,控制温度为35℃,在15min内用120kg的12%盐酸调节pH为4.3,搅拌60min。再在60min内用12%盐酸调节pH为1.8,降温至18℃,搅拌60min。

S9、离心、干燥,具体如下:检查离心机运转正常后,将结晶平稳放入离心机中,高速甩干母液,至母液大部分被甩出后,再甩干30min。甩干母液后,用300L纯化水分两次洗涤结晶。水洗完毕后,高速离心,甩干90min。停止离心机,将结晶取出,装入不锈钢料桶,称重,得到275kg湿品。将湿品用颗粒机粉碎,将粉碎好的哌拉西林酸湿品加入双锥干燥器中,在真空条件下,开加热热水循环。在40℃、-0.095MPa的条件下干燥5h,取样测水分,当测得水分不大于4.8%时,停止干燥。干燥完成后,降温至30℃,出料,装桶,称重,得220kg哌拉西林酸干品,收率98.7%,纯度99.8%。

主要参考资料

[1] CN201510267754.8一种哌拉西林酸的制备方法

[2] CN201811580188.6哌拉西林酸的制备方法

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