張勇(甘肅省化工研究院有限責(zé)任公司,甘肅 蘭州730030)
醫(yī)藥中間體的最主要的特點就是品種多、附加值高并且更新十分迅速。在工業(yè)合成過程中不僅收率低、選擇性差,而且為了能夠達到合成的效果,往往會使用一些具有揮發(fā)性的有機分子溶劑,比如說甲苯、鹵代烷等,這些溶劑都有著一定程度的毒性,并且還有易燃易爆的特性,因此,進行生產(chǎn)的時候,會對環(huán)境造成很大的影響。為了解決這些問題,綠色替代溶劑技術(shù)的新型合成工藝成為人們的新選擇,其中離子液體就是最受歡迎的替代溶劑之一。離子液體在醫(yī)藥中間體合成反應(yīng)的研究中應(yīng)用的越來越廣泛,其中所表現(xiàn)出來的一些優(yōu)勢是很多其他物質(zhì)都沒有辦法做到的。基于此,本文將對離子液體在醫(yī)藥中間體合成中的應(yīng)用進行了簡要分析,希望能夠提供相關(guān)借鑒。
醫(yī)藥中間體是應(yīng)用于藥品合成的一種特殊化工原料,醫(yī)藥中間體并不像其他藥物一樣有著嚴格的規(guī)范,只需要滿足基本規(guī)范。同樣的,也不需要像其他藥物一樣要有相關(guān)的許可證,只需要符合基本許可就行了。這樣就意味著,很多的廠家達到一定的級別就能夠參與醫(yī)藥中間體的生產(chǎn),對廠家的限制并沒有那么大。其中心臟病藥物、抗生素以及抗病毒藥物是醫(yī)藥中間體主要分類的代表。
離子液體在抗生素中的應(yīng)用較為復(fù)雜,其中有著很詳細的分類,其中氟羅沙星、青霉素以及環(huán)戊烷并吡啶這三種抗生素在當(dāng)今的技術(shù)條件下可以很好的進行離子液體的合成,合成的效果也是十分可觀。下面將對這三種抗生素進行分析:①氟羅沙星的合成。在對其進行合成的時候,相比較傳統(tǒng)的方法,技術(shù)人員可以更加充分的利用離子液體的便利性,在進行合成的過程中省去了很多不必要的操作,不僅減少了工作量,并且還大量的節(jié)省了時間,提升了工作的效率。在實驗過程中可以發(fā)現(xiàn),使用離子液體進行合成可以把合成的收率提高8%,另外,在合成的過程中乙醇的溫度也可以降低100℃左右,合成的結(jié)果很好。②青霉素的合成。在這個過程中技術(shù)人員可以將離子液體應(yīng)用到G 酶水界面當(dāng)中,不僅能夠大幅度提升酶的活性,而且還可以最大程度上保障酶的穩(wěn)定性。另外,為了能夠控制離子液體對青霉素合成效果的影響,可以調(diào)節(jié)離子液體的數(shù)量和品種,這樣就能夠很好的提升青霉素合成的選擇性,增強合成效果。③環(huán)戊烷并吡啶的合成。在對其進行合成的過程中,技術(shù)人員可以通過離子液體的催化性把環(huán)戊酮和丙炔胺暴露在催化的環(huán)境下,這樣就能夠獲得很好的合成效果。需要注意的是環(huán)戊酮和丙炔胺主要包括以下幾種:第一,反應(yīng)溫度控制在60℃效果最佳。第二,催化劑在10%左右使用。第三,收率在反應(yīng)3h左右能夠達到頂峰。在環(huán)戊烷并吡啶合成中使用離子液體不僅能夠大幅度縮短反應(yīng)時間,還能夠反復(fù)使用離子液體,達到降低成本的作用。
按照劃分標準,病毒類藥物是有著很多的分類的,但是最受認可的分類方式主要包括了α氨基磷酸酯、β-D阿糖腺苷以及核苷類藥物,在抗病毒治療中這兩種藥物是最為常見的。首先,在對α氨基磷酸酯進行合成的時候,傳統(tǒng)的合成方法則需要使用磷完成,磷這種物質(zhì)無論是對環(huán)境還是對人體都會造成一定的傷害,除此之外,還需要通過很多復(fù)雜的反應(yīng)來進行合成,合成的效果也很低,傳統(tǒng)的方法并不可取。而相較于傳統(tǒng)的方法,離子液體在合成的時候主要是通過對環(huán)境以及人體都沒有很大影響的醛和銅來進行的,使用這種方法所需的條件是很少的,只需要在有水的常溫條件下,花費十幾分鐘,合成率高達89%的α氨基磷酸酯類藥物就能產(chǎn)生。其次,為了使得天然類核苷類成分能夠具備抗病毒的作用,需要通過必要的人工調(diào)整來達到目的。為了使得本來不溶于有機溶劑的核苷類成分物質(zhì)溶解于溶液中,則需要借助對環(huán)境以及人體都有害的物質(zhì),這種方式不僅會污染環(huán)境,而且成本也很高。在核苷類藥物合成中應(yīng)用離子液體能夠很好的解決這些問題,不僅能夠縮短反應(yīng)周期,還能夠?qū)⑹章侍岣叩?0%。最重要的是核苷類藥物合成中的離子液體可以反復(fù)使用,很好的降低了合成的成本。
單硝酸異山梨酯是一種長效的抗心絞痛的藥物,在心臟病治療中發(fā)揮著極大的作用。傳統(tǒng)技術(shù)中,單硝酸異山梨酯需要通過很多的化學(xué)反應(yīng)才能夠完成,還要經(jīng)歷脫水、硝酸酯化以及?;拳h(huán)節(jié),在脫水完成以后,進入高溫提純環(huán)節(jié),這個環(huán)節(jié)中需要使用到甲苯磺酸,甲苯是有著很大毒性的,并且很容易揮發(fā),這就意味著在合成的過程中是充滿著危險的,因此,相關(guān)的技術(shù)人員時刻要注意自己的身體安全,不然的話會對身體造成很大的傷害。而使用離子液體進行酸異山梨酯的合成就不需要經(jīng)過高溫提純這個環(huán)節(jié)。由于異山梨醇的熔點只有61℃,在高溫環(huán)境下進行蒸餾的話會使得管道被異山梨酯結(jié)晶體阻塞,在這個過程中很可能會出現(xiàn)意想不到的危險。離子液體的使用很好的解決了這個問題。除此之外,通過使用離子液體萃取的春花異山梨酯的產(chǎn)物是很符合我國的質(zhì)量標準的,一般情況下,生產(chǎn)率都在80%以上,無毒無害的酸性離子液體代替了傳統(tǒng)有毒有害的有機溶劑,這樣不僅酸異山梨醇酯的收率得到了大幅度的提升,人們的生命財產(chǎn)安全以及環(huán)境已得到了很好的保護。
蒂巴因作為一種處方安眠類藥物已經(jīng)存在了很長時間了,合成過程中主要融合了大概25倍量的γ-MnO2氧化可待因甲醚在四氫呋喃中,由于添加比例以及反應(yīng)程度的問題,合成到最后產(chǎn)生的蒂巴因中會存在一些γ-MnO2,這種物質(zhì)是很難從蒂巴因中分離出來的,因此,蒂巴因的純度以及產(chǎn)率很難保證。為了解決這些問題,相關(guān)的研究人員在超聲輻射的環(huán)境中將四氫呋喃作為溶劑,大概融合10倍量的氧化可待因甲醚來合成蒂巴因,再進行了充分反映以后再加入離子液體,很好的避免了一些不好的化學(xué)反應(yīng),并且有效分離了氧化劑和產(chǎn)物,蒂巴因產(chǎn)率得到大幅度提升。更重要的是可以在剩余的產(chǎn)物中使用有機溶劑來重復(fù)的對蒂巴因進行萃取,蒂巴因的純度也得到了保障,綜合產(chǎn)率就能夠很好的提升。
總而言之,我國的很多醫(yī)藥中間體合成反應(yīng)中都應(yīng)用了離子液體,其很好的解決了傳統(tǒng)技術(shù)所不能解決的問題,大幅度的提高了收率以及選擇性,不僅不會對環(huán)境造成傷害,更是符合了現(xiàn)代社會發(fā)展的需求,因此,在未來,離子液體將應(yīng)用到更加廣泛的領(lǐng)域中,推動我國醫(yī)藥事業(yè)的發(fā)展。