医药经济报数字报
医药经济报医药经济报 > 正文

后处理“一勺烩” 降本增效

发布时间:2018-10-31 17:36:20作者:石正国来源:医药经济报

后处理“一勺烩”降本增效


药物的生产是综合多门科学之后的艺术,化学药物的合成及其工艺研究何尝不是如此。化学药物合成工艺路线的优化研究是一门很深的学问,药物合成的优化工艺路线具有质量可靠、经济有效、过程安全、环境友好等特征要求。

简捷性为指标

工艺优化的研究方法如减少合成路线的反应-分离的步骤,以尽量少的步骤完成目标物制备是合成路线设计的重要追求,简捷、高效的合成路线通常是精心设计的结果。化学药物合成路线的简捷性是评价工艺路线的最简单、最直观的指标。

化学制药的工艺优化一直是化工制药研究的热点,如王绍堃在《化工制药工艺优化策略分析》一文中讨论了药品制成过程中的清洁性、完善制药设备、提高设备使用率、优化完善药物质量监督体系、优化完善制药方法与流程等几个方面的工艺优化。

其中,完善药物质量监督体系和优化完善制药方法与流程是化学制药工艺优化研究的重点。作者指出,根据化工技术特征、性质等,简化所采用的制药流程,使其符合化工技术具体要求,降低各类药物生产难度,减少药物生产工作量,在降低药物生产成本的基础上,获取更多的经济利润。

化学药物的合成工艺设计及优化研究有2种典型策略:一是多步骤的工艺合成路线装配。一种策略是“直线式合成法”,即一步一步地进行反应,每一步增加目标分子的一个新单元,最后构建整个分子;另一种策略是“汇聚式合成法”,分别合成目标分子的主要部分,并使这些部分在接近合成结束时再连接到一起,完成目标物构建。

二是保护基策略。在化学药物的合成过程中,为了避免副产物的生产,通常使用保护基策略,在药物母体结构上先行引入合适的保护基,完成合成反应的结构构建后,再选择适当的时机将保护基去掉。

固体表面为基础

除了以上两种策略,笔者将着重谈一谈后处理过程简单化的“一勺烩”策略。上一步所使用的溶剂和试剂以及产生的副产物对下一步反应的影响不大,不至于导致产物和关键中间体纯度的下降,将几个反应连续操作,实现多步反应的“一锅操作”。这样就减少了后处理及纯化过程对药物合成的收率影响,也一定程度上降低了生产成本。

考虑分离化学反应一般是在液体溶剂中进行,与一般化学反应一样,化学药物的合成需要最大限度地增加反应底物的浓度以提高反应速率,同时要最大限度地降低药物合成过程中的分离及后处理的非合成工序过程的成本和时间。

我们设想,可以通过保护基将药物的前体或基本物料链接到经过活化处理的固体材料或者微囊微粒的表面上,再与液体溶剂的其他试剂材料进行化学反应,合成中间体或目标化合物。反应时间结束后,将结合有中间体或目标化合物的固体材料从反应溶剂中取出,更换新的反应试剂(反应溶剂)就可以在上一阶段的基础上进行下一阶段的合成反应,最后一步脱去保护基团解离,就可以得到高纯度的目标化合物。

参照这样的工艺路线优化设计思路,将药物合成的反应聚集在固体表面,这样反应的底物浓度达到最大化,可以很好地提高反应的效率。药物合成过程中,除了与药物的结构基团结合的部分,全部从反应体系中清除。一般概念上的副反应或者杂质几乎没有进入最终产品(原料药产物)的机会。再者,药物的化学合成对后处理的依赖大幅度降低,药物合成的工艺实现“一勺烩”。

当然,这种以固体表面为基础的反应体系还在设想和初步研究之中,距离产业化应用还有待新的技术开发。需要指出的是,不论是何种工艺优化方案,都要严格关注所采用的反应体系、化学试剂对人体健康危害及其环境影响,必需保证安全生产和绿色环保,这样的合成路线才能持久地生产运行。


此内容为《医药经济报》融媒体平台原创。未经《医药经济报》授权,不得以任何方式加以使用, 包括转载、摘编、复制或建立镜像。如需获得授权请事前主动联系:020-37886610或020-37886753;yyjjb@21cn.com。



医药经济报公众号

肿瘤学术号免疫时间

医药经济报头条号