开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
- 课题背景
化学原料药的生产是整个药物生产中不可或缺并且极其重要的一个步骤。保证原料药的安全可靠并且高效的生产路线以及方式,与接下来的合成以及制剂的生产密不可分。同时,符合生产规模要求以及法规规定的设备选型与车间布置也直接影响到生产的效率,也于生产安全挂钩。
舒巴坦,又称青霉烷砜,是一种人工合成的广谱beta;-内酰胺酶抑制剂,属于半合成青霉烷砜类,对革兰阳性及阴性菌(除绿脓杆菌外)所产生的beta;-内酰胺酶均有抑制作用。舒巴坦对金葡菌和多数革兰阴性杆菌产生的beta;-内酰胺酶有很强和不可逆的抑制作用,抑制剂清除后也不能使酶的活性得到恢复。单独应用对淋球菌和脑膜炎球菌的周围感染有效;舒巴坦与氨苄西林、头孢哌酮、哌拉西林、美洛西林等联合治疗敏感细菌所致的呼吸道、尿路、妇产科、腹腔内、皮肤软组织、眼耳鼻喉科和骨关节感染以及败血症、脑膜炎等。由于口服吸收差,一般通过静注给药。现在中国市场上最主要的舒巴坦产品是氨苄西林和舒巴坦钠的复方注射剂。如要通过口服,可以使用前药舒他西林,药物到达作用部位后可以通过非特定的酯酶作用,在体内分解出舒巴坦和氨苄西林,其临床效果与该两者的联合制剂相仿。舒巴坦作为一种市场需求量较大的原料药,它与青霉素类或头孢菌素类药物联用,一般可以出现明显的协同作用,极大地提高了前两者的抗菌活性,也扩大了抗菌谱。
舒巴坦是一种白色或类白色结晶性粉末,溶于水,且水溶液有一定的稳定性,是一种化学结构稳定的化合物。舒巴坦在化学结构上仅仅比他的原料6-APA少了一个6位的氨基。在工业生产上一般使用6-APA为原料,经过重氮化以及溴代氧化得到6,6-二溴青霉烷酸,再经高锰酸钾氧化,最后进行催化氢化后即能得到舒巴坦。
- 要解决的问题
在有具体的工艺路线、生产规模以及生产制度要求下,并且符合国家现行有关建设标准及《药品生产质量管理规范》(GMP)(2010 年修订)的规定来完成该设计说明书的制作。采取可行的措施减少车间对环境的不利影响,并对排出的污染物提出合理的治理方案。采取消除、预防或降低装置危险性、提高装置安全运行等级的安全卫生措施。在满足功能和法规的前提下,尽可能降低项目投资。
主要需要解决的问题有进行工艺流程设计,包括编制热量衡算和物料衡算的计算书并绘制带控制点的能够体现控制方案的工艺流程图;进行设备选型,包括编制计算说明书,共用系统设备单元的配置说明,典型设备工艺设计,并且设计并编制设备一览表;绘制车间设计图纸,包括车间设备平、立面布置图,车间主管平面布置图,洁净区平面布局图和人流物流平面走向图。最终汇总,完成编写《初步设计说明书》。
- 可行性分析
原料药舒巴坦的生产已经实现工业化,市场上已经存在许多适合舒巴坦合成生产的设备。并且舒巴坦的合成已经是一条成熟的、经过优化的工艺路线,在生产安全以及资金方面都没有较大的问题。反应中的重氮化、溴化氧化、氧化以及催化氢化都是常见的反应类型,反应条件也没有超出一般生产的提供范围,生成的中间体以及最终产物的状态也属于常见物质,可以通过已有的方法来进行处理。同时舒巴坦作为一种重要化学原料药,也有很大的市场需求,不仅可以作为单独的药品生产使用,也可以继续生产不同的复方制剂以及其他合成药品。
在工艺方案的选择上,会尽可能地使配料比合理,选择正确且易于操作的加料顺序,通过温度、压强、催化剂、pH值等因素控制好每一步反应的终点,选择适当且必要的溶剂和搅拌等物理因素,来使整个工艺流程趋于合理现实。
在初步文献查阅中,发现投入实际生产后,这条路线存在着氧化不完全、操作复杂、过程难控制、成品品质不稳定等问题,面对这些问题,在本次车间设计中将尽可能地选用合理的方式来处理。
- 研究方法和内容
研究方法主要以查阅文献为主,结合已学过的理论以及实验知识来完成。
