針對酶法制備阿莫西林的工藝的優(yōu)化

高玉梅

【摘要】目的：主要采用酶法來進行阿莫西林的制備，對相關(guān)的工藝進行優(yōu)化處理。同時對相關(guān)的內(nèi)容進行比較。方法：本次試驗主要是充分利用羚基苯甘氨酸甲酯作為催化劑，與6-APA合成阿莫西林成分。在制備的過程中需要對溫度、酸堿中和指數(shù)以及側(cè)鏈等因素進行分析和介紹，要對相應(yīng)的投酶量或者是投料比例進行優(yōu)化。采用化學(xué)法對阿莫西林成分進行加速，同時觀察其變化情況，對于藥物成分的含量以及穩(wěn)定性等進行觀察和分析。結(jié)果：經(jīng)過科學(xué)的工藝進行優(yōu)化之后，阿莫西林的收率到高達84.3%，經(jīng)過6個月的加速試驗，采用酶法制備的阿莫西林下降值低于化學(xué)法，具體數(shù)值可達0.78%左右。結(jié)論：在制備阿莫西林的過程中，采用酶法要遠遠優(yōu)于化學(xué)法，其環(huán)保性和節(jié)能性得到了人們的高度認(rèn)可，同時藥品的純度較高，所含的雜質(zhì)較少，產(chǎn)品的穩(wěn)定程度也比較高。

【關(guān)鍵詞】阿莫西林；青霉素G?；?；穩(wěn)定性

【中圖分類號】R378.1 【文獻標(biāo)識碼】B【文章編號】1004-4949（2015）02-0678-01

對于阿莫西林藥物來說，其屬于β-內(nèi)酰胺類抗生素的一種，也是目前國內(nèi)和國際用量較大的一種藥物，具體的使用數(shù)量驚人。在進行阿莫西林的制取過程中主要可以選擇化學(xué)法和酶法兩種形式。從現(xiàn)如今的醫(yī)藥制備工作中可以看出，采用化學(xué)法的方式還比較普遍。其工藝流程比較復(fù)雜。經(jīng)過的縮合、水解或者是結(jié)晶的形式都會出現(xiàn)誤差，不僅影響到制備的準(zhǔn)確程度，還會造成資源的浪費。在制備的過程中還會產(chǎn)生較多有害的物質(zhì)，影響到周圍的環(huán)境質(zhì)量?？梢姡瘜W(xué)法制備阿莫西林的方式對于工作人員或者是制備環(huán)境都會造成嚴(yán)重的影響，所以，相關(guān)的專家和學(xué)者就需要對這一工藝進行優(yōu)化處理，同時保證植被的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。

1、實驗部分

1.1實驗材料

在本次試驗中，主要采用的是青霉素G?；?、羚基苯甘氨酸甲酯以及6-APA成分和其他的制劑。這些試劑中有自產(chǎn)材料還有來自于其他的生產(chǎn)廠家，但材料都經(jīng)過鑒定，沒有任何問題，在藥物制備的過程中具有一定的可信性。

1.2儀器設(shè)備

所用的儀器設(shè)備主要為酶反應(yīng)器、高效液相分析儀、顯微鏡以及真空干燥箱等等，這些制備儀器多為國產(chǎn)，少量為進口產(chǎn)品。設(shè)備的準(zhǔn)確性達到了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。

1.3試驗方法

1.3.1酶法合成

具體來說，采用這種方式就是將少量的青霉素G酰化酶用鹽水沖洗，然后將其放置到準(zhǔn)備好的酶反應(yīng)器當(dāng)中，然后用儀器底部的過濾網(wǎng)去除過量的水分。將準(zhǔn)備好的試劑和6-APA進行融合，在此過程中要按照相應(yīng)的比例進行調(diào)節(jié)。然后在其中加入適量的無鹽水，一同投入到酶反應(yīng)器中。在此過程中，需要每分鐘以400轉(zhuǎn)的速度進行攪拌。同時用氨水成分來對溶液的酸堿中和指數(shù)進行調(diào)節(jié)，保證制備的溫度。在整個合成的過程中，要在不同的時間取樣兩次，直到反應(yīng)終止。

反應(yīng)之后，需要利用酶反應(yīng)器的篩網(wǎng)將制備的阿莫西林的懸液和酶成分分離，將混懸液倒入燒杯當(dāng)中。采用冰水來對其進行降溫，直到溫度達到5℃左右。然后在溶液中加入少量的鹽酸溶液，過濾要采用抽濾瓶，然后要在其中加入少量的氨水，使得制備成分形成晶體。操作人員要做好養(yǎng)晶工作，要合理地控制時間，通常情況下在30分鐘左右。然后，在制備的藥品中加入適量的氨水，需要注意的是，這時需要將氨水的酸堿中和指數(shù)控制在5.1值，將其控制在弱酸狀態(tài)，經(jīng)過4小時之后，對其進行過濾，然后采用無鹽水和甲醇進行洗滌，最后一步就是將其進行干燥處理，干燥溫度要控制在45℃。

1.3.2穩(wěn)定性實驗

為了對制備結(jié)果進行肯定，需要對采用穩(wěn)定性實驗來進行。要對采用化學(xué)法制備的阿莫西林進行加速試驗，應(yīng)用的實驗條件就是樣品30g，將其進行密封，然后放置到恒溫的容器中，控制好濕度，然后進行6個月的加速試驗，同樣按照科學(xué)的藥典法來進行檢測，對相應(yīng)的指標(biāo)進行對比分析。

2、結(jié)果與討論

2.1合成工藝優(yōu)化

實驗考察了投酶量、對羥基苯甘氨酸甲酯（HPGM）6一APA投料比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)pH等對阿莫西林合成收率的影響，其目的是找到酶法合成的最佳條件。

2.1.1固定化青霉素酰化酶投酶量對合成收率的影響

在HPGM：6-APA=2：1，溫度15℃，pH6.5條件下，投酶量分別為2.0、2.5、3.0、3.5KU/L，檢測6-APA轉(zhuǎn)化率，終點時取樣檢測阿莫西林合成收率。結(jié)果顯示投酶量在2.5KU/L以上，基本可以達到最大合成反應(yīng)收率，進一步提高投酶量對合成反應(yīng)收率沒有明顯影響（圖1）。

2.1.2HPGM和6一APA投料比對合成收率的影響

在投酶量3.0KU/L，溫度15℃，pH6.5條件下，HPGM：6.APA分別為1.2、1.5、1.8、2.1，檢測6-APA轉(zhuǎn)化率，終點時取樣檢測阿莫西林合成收率。結(jié)果顯示HPGM：6-APA達1.5以上，可達到最大合成反應(yīng)收率（圖2）。

2.1.3反應(yīng)溫度對合成收率的影響

在投酶量3.0KU/L，HPGM：6一APA=2.0：1，pH6.5條件下，溫度控制10、12、14、16、18、20℃，檢N6APA轉(zhuǎn)化率，終點時取樣檢測阿莫西林合成收率。結(jié)果顯示溫度控制在12～16℃，可以達到相對較高的反應(yīng)收率。

2.1.4反應(yīng)pH對合成收率的影響

在投酶量3.0KU/L，HPGM：6.APA=2.0：1，溫度控制12℃條件下，pH控制在6.0、6.5、7.0、7.5、8.0，檢測6-APA轉(zhuǎn)化率，終點時取樣檢測阿莫西林合成收率。結(jié)果顯示pH控制在6.0～6.5，可以達到相對較高的反應(yīng)收率。綜合上述因素，在投酶量3.0KU/L，側(cè)鏈：6一APA=1.5：1，溫度12℃，pH6.5條件下反應(yīng)2h，取樣檢測6一APA轉(zhuǎn)化率95.67%，阿莫西林生成率92.54%，最終阿莫西林成品摩爾收率84.3%。

2.2晶型觀察

取酶法阿莫西林粉末和化學(xué)法阿莫西林粉末在顯微鏡下觀察，可發(fā)現(xiàn)化學(xué)法阿莫西林的晶型比較細小，酶法阿莫西林的晶型較大、完整且規(guī)則?；瘜W(xué)法阿莫西林的結(jié)晶是取阿莫西林水解液加3mol/L氨水到少量出晶，養(yǎng)晶30min，繼續(xù)加氨水到pH5.1，分析酶法和化學(xué)法阿莫西林結(jié)晶過程可發(fā)現(xiàn)酶法實際上存在兩次成晶過程，首先在酶法合成中出現(xiàn)阿莫西林晶體，這時的晶體形狀與化學(xué)法晶型類似，在阿莫西林與酶分離后需要再次溶解后進行結(jié)晶，這種結(jié)晶近似于重結(jié)晶，而化學(xué)法是一次結(jié)晶。這種區(qū)別可能是導(dǎo)致酶法和化學(xué)法阿莫西林在制劑和穩(wěn)定性方面差異的原因之一。

2.3阿莫西林加速實驗

加速實驗6個月后，酶法阿莫西林含量平均下降1.38%，化學(xué)法下降2.16%；酶法阿莫西林單雜平均升高0.19%，化學(xué)法升高0.23%；酶法阿莫西林總效平均升高0.48%，化學(xué)法升高0.49%。通過對兩種產(chǎn)品的加速實驗數(shù)據(jù)和指標(biāo)趨勢變化情況進行比較，可以看出酶法阿莫西林比化學(xué)法阿莫西林質(zhì)量穩(wěn)定性要好。

3、結(jié)論

本文利用對羥基苯甘氨酸甲酯為側(cè)鏈在青霉素?；复呋拢c母核6一APA合成阿莫西林，當(dāng)投酶量大于2.5KU/L、側(cè)鏈：6-APA大于1.5：1、溫度控制在12～l6℃、pH控制在6.0～6.5時可以獲得較好的收率。同一物質(zhì)的不同晶型在熱力學(xué)方面的參數(shù)是不一樣的，對于藥物來說，這些差異影響了藥物的內(nèi)在質(zhì)量和穩(wěn)定性，而且藥物的晶型對制劑也有很大的影響，因此在藥物質(zhì)量控制中晶型是其中的一個重要質(zhì)控指標(biāo)?；瘜W(xué)法阿莫西林的晶型比較細小，酶法阿莫西林的晶型較大、完整且規(guī)則。阿莫西林作為一種原料藥，流動性好對于制劑有著較明顯的優(yōu)勢，如在制成膠囊劑型和片劑時具有操作粉塵少、松密度大、分裝收率高等優(yōu)點，而酶法阿莫西林就具有這一性質(zhì)。

通過加速實驗結(jié)果表明酶法阿莫西林穩(wěn)定性優(yōu)于化學(xué)法。酶法阿莫西林工藝路線簡單，反應(yīng)條件溫和，且避免使用特戊酰氯、二氯甲烷、三乙胺等有毒有害物質(zhì)的使用，減少了三廢的排放，是綠色合成的工藝路線，有利于社會經(jīng)濟長遠利益的發(fā)展。如果能通過酶的改造，進一步提高酶法合成的收率，酶法合成阿莫西林替代化學(xué)法將得以大規(guī)模推廣，將對生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展和大眾用藥產(chǎn)生深遠影響。

參考文獻

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