頭孢噻肟鈉實(shí)驗(yàn)室 合成研究

PAGE20頭孢噻肟鈉實(shí)驗(yàn)室合成研究摘要：由于市場(chǎng)上對(duì)于頭孢噻肟鈉的需求量仍比較大，加之目前國(guó)內(nèi)藥企針對(duì)頭孢噻肟鈉的生產(chǎn)每年均有增加，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。為了在競(jìng)爭(zhēng)中能夠扮演成功的角色，對(duì)于頭孢噻肟鈉生產(chǎn)工藝的優(yōu)化便刻不容緩。本論文希望在頭孢噻肟鈉制備工藝中溶媒體系的篩選、原輔料的選擇、反應(yīng)過(guò)程控制、結(jié)晶過(guò)程控制及收率等方面進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)采用原輔料快速鑒別的方式來(lái)降低交叉污染的現(xiàn)象，達(dá)到改善藥品質(zhì)量及藥品穩(wěn)定性的目的。關(guān)鍵詞：頭孢噻肟鈉；合成實(shí)驗(yàn)；加工工藝

目錄1引言 12頭孢噻肟鈉研究概況 12.1頭孢菌素類(lèi)抗生素 12.2頭孢噻肟鈉的物化性質(zhì) 32.3藥物作用機(jī)理 42.4頭孢噻肟鈉檢測(cè)方法 62.5不良反應(yīng) 73頭孢噻肟鈉的合成 93.1試劑和儀器 93.1.1試劑 93.1.2儀器 103.2方法 103.2.1頭孢噻肟鈉的原生產(chǎn)工藝 103.2.2工藝優(yōu)化單因素實(shí)驗(yàn) 103.2.3正交實(shí)驗(yàn) 113.2.4晶種的選擇性實(shí)驗(yàn) 113.3結(jié)果 123.3.1頭孢噻肟鈉的生產(chǎn)工藝優(yōu)化單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果 123.3.2正交實(shí)驗(yàn) 143.3.3晶種的選擇性實(shí)驗(yàn) 153.3.4最優(yōu)合成工藝制備頭孢噻肟鈉 153.4小結(jié) 154結(jié)論 15參考文獻(xiàn) 16致謝 171引言現(xiàn)如今，雖說(shuō)中國(guó)對(duì)于專(zhuān)一針對(duì)于人類(lèi)而使用的藥物已經(jīng)給于了嚴(yán)格的使用要求，但是，在相關(guān)的監(jiān)督管理體制和有效執(zhí)行方面還存在欠缺。并未，對(duì)于頭孢噻肟鈉這種藥物來(lái)講，其具有著比較容易的生產(chǎn)方式以及價(jià)格也較低，在巨大的利益驅(qū)使下，日益增多的養(yǎng)殖戶與養(yǎng)殖企業(yè)就把此類(lèi)藥物使用在了動(dòng)物飼養(yǎng)疾病防治中，這就成為了違規(guī)的用藥方式。由于藥物殘留問(wèn)題已經(jīng)成為了國(guó)際貿(mào)易中常常出現(xiàn)的不良問(wèn)題，對(duì)于中國(guó)的動(dòng)物源性食品在出口方面形成了極大的不利影響。另外，為了有效保障人類(lèi)的食品安全，以及更好的保護(hù)抗生素資源，盡快的構(gòu)建有效檢測(cè)方式也成為了大勢(shì)所趨。對(duì)于頭孢噻肟鈉藥物的合成，主要是以最初的工藝為基礎(chǔ)，通過(guò)改變結(jié)晶溶媒的加入量及調(diào)整成鹽劑的種類(lèi)，探巧了其對(duì)產(chǎn)量的影響。除此之外，通過(guò)改變工藝方案中間參數(shù)，優(yōu)化了產(chǎn)品質(zhì)量。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中采用了單因素實(shí)驗(yàn)方法，在得出主要影響因素后，結(jié)合采用正交實(shí)驗(yàn)方案，探究了頭孢噻肟鈉的第二步合成反應(yīng)中，反應(yīng)溫度、異丙醇用量和成鹽劑對(duì)收率的影響，并單獨(dú)考察了不同晶種條件下的產(chǎn)品收率和晶型，確定了最優(yōu)生產(chǎn)工藝條件。2頭孢噻肟鈉研究概況2.1頭孢菌素類(lèi)抗生素在上個(gè)世紀(jì)的四十年代初，青霉素正式應(yīng)用于臨床中，也從此揭開(kāi)了抗生素使用的序幕?，F(xiàn)如今，對(duì)于抗生素所給的定義為：其屬于一些細(xì)菌、放線菌以及真菌等多種微生物所產(chǎn)生的次級(jí)代謝產(chǎn)物，也或者是使用化學(xué)方式予以合成的相似化合物或者是結(jié)構(gòu)相似物，在濃度比較低的時(shí)候，對(duì)于各類(lèi)病原性微生物或者是腫瘤細(xì)胞均有著比較強(qiáng)的殺滅或者是抑制等功效。在剛開(kāi)始的時(shí)候，抗生素是以發(fā)酵方式而獲得的微生物次級(jí)代謝產(chǎn)物，而到了1949年的時(shí)候，第一次合成了氯霉素，從而打破了抗生素的單一來(lái)源。也正是由于新型的全合成以及半合成等生產(chǎn)方式的不斷成熟，也讓抗生素更多的應(yīng)用于臨床中，發(fā)揮著巨大的貢獻(xiàn)?，F(xiàn)如今，已經(jīng)正式上市的半合成和全合成產(chǎn)品已經(jīng)占據(jù)了較大的比例，并且還在快速的增多。可以這樣說(shuō)，當(dāng)前的中國(guó)已經(jīng)可以對(duì)大多數(shù)的抗生素予以生產(chǎn)，并且在原料藥的產(chǎn)量方面也排在了全球第一位。在頭孢菌素類(lèi)中主要包含了天然的與半合成的兩大類(lèi)，而它也成為了現(xiàn)如今發(fā)展速度最快的一種抗生素。自上個(gè)世紀(jì)的60年代初發(fā)展到現(xiàn)在，也已經(jīng)從第一代快速的發(fā)展到了第四代。而在臨床上所使用的抗微生物感染藥物中，頭孢菌素類(lèi)所占比例接近一半。對(duì)于頭孢菌素的四代產(chǎn)品來(lái)講，并未在結(jié)構(gòu)方面出現(xiàn)明顯的類(lèi)型劃分，下面對(duì)于這四代頭孢菌素給予簡(jiǎn)要的介紹：第一代：能夠被革蘭氏陰性菌（）的β-內(nèi)酰胺酶所破壞，具有著比較窄的抗菌譜，僅能夠?qū)τ诟锾m氏陽(yáng)性菌（）與葡萄球菌產(chǎn)生抑制功效，并且容易形成耐藥性和腎臟毒性。第二代：能夠比較穩(wěn)定的應(yīng)對(duì)多類(lèi)β-內(nèi)酰胺酶，在抗菌譜方面擴(kuò)大了不少，對(duì)于和第一代相似，然而，對(duì)于大部分的有著顯著的提高。另外在腎臟毒性方面也低于第一代。主要包括頭孢呋辛（）、頭孢孟多（）以及頭孢西丁等。第三代：在抗菌譜方面要更加廣泛，對(duì)于β-內(nèi)酰胺酶的穩(wěn)定性也更強(qiáng)，然而，對(duì)于所具有的活性要比第一代還差一些。對(duì)于的活性則比第二代更強(qiáng)，在耐藥性方面則第三代表現(xiàn)的更好。另外，在抗菌譜方面，第三代對(duì)于綠膿桿菌以及沙雷桿菌等也有著一定的殺滅和抑制效果。如頭孢噻肟（）、頭孢曲松（）以及頭孢哌酮（）等。第四代：這一代的藥物種類(lèi)還較少，主要包括頭孢吡肟（）和頭孢匹羅（）等，此類(lèi)藥物存在著四價(jià)氮，對(duì)于細(xì)菌膜有著更強(qiáng)的穿透能力，故而在抗菌譜與功效等多方面均有很大的提高。這一代具有的顯著特征就是對(duì)于青霉素結(jié)合蛋白（）有著非常強(qiáng)的親和力及比較高的穿透力，對(duì)于β-內(nèi)酰胺酶更加的穩(wěn)定，還能夠更有效的抑制綠膿桿菌。對(duì)于頭孢噻肟鈉來(lái)講，其屬于第三代的半合成、廣譜抗菌素，這種藥擁有著比較廣的抗菌譜和比較強(qiáng)的抗菌功效，在毒副作用方面也相對(duì)小一些，對(duì)于β-內(nèi)酰胺酶也是比較穩(wěn)定的。此外，對(duì)于溶血性鏈球菌、肺炎球菌以及流感桿菌等多種致病菌也形成了非常高的抗菌活力，對(duì)于活性也顯著的比前兩代要高，特別是對(duì)于腸桿菌中的多種病菌有著非常強(qiáng)的作用；對(duì)于大部分的厭氧菌有著非常好的抑制功效。在臨床上也普遍的使用在由敏感細(xì)菌所造成的敗血癥、化膿性腦膜炎和人體多種部位的感染治療中，對(duì)于由免疫能力較低或者是抗體細(xì)胞降低等因素而形成的感染性疾病有著比較有效的治療效果。2.2頭孢噻肟鈉的物化性質(zhì)頭孢噻肟鈉（）的化學(xué)名是(6R,7R-3-［（乙酰氧基）甲基］-7-[（2-氨基-4-噻唑基）-（甲氧亞氨基）乙酞胺基］-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-甲酸鈉鹽[[6R-[6alpha,7beta(z)]]-3-[(Acetyloxy)methyl]-[[(2-amine-4-thiazolyl)(methoxyimino)acetyl]amino]-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4,2,0]oct-2-ene-2-carboxylicacidmonosodiumsalt]，其分子式是C16H16N5O7S2Na，而分子量為477.44，其結(jié)構(gòu)式在下圖2-1中展示。頭孢噻肟鈉的外觀呈現(xiàn)白色或者是淡黃白色的結(jié)晶，無(wú)臭味或者是稍微有一些較為特殊的臭味。其較易溶于水，但是在甲醇及丙酮內(nèi)是微溶的，而不會(huì)溶于氯仿、正己烷以及二氯甲烷等。其熔點(diǎn)不是固定不變的，而分解的溫度則是273±2。圖2-1由于頭孢噻肟鈉在分子構(gòu)造上的特殊性，因此要比青霉素分子有著更加穩(wěn)定的表現(xiàn)。在其分子中也存在著多個(gè)能夠被修飾的位置，因此說(shuō)上市的藥物種類(lèi)相對(duì)多一些。在頭孢噻肟鈉的結(jié)構(gòu)特征方面，其7位側(cè)鏈上具有著α位順式的甲氧肟基，還連接著2-氨基噻唑，其中的甲氧肟基對(duì)于β-內(nèi)酰胺酶擁有著極高的的穩(wěn)定效應(yīng)，而2-氨基噻唑基則是能夠增強(qiáng)藥物和細(xì)菌間的親和力，再加之空間位阻功效，從而阻止了酶分子和β-內(nèi)酰胺環(huán)的相互接近，讓?duì)?內(nèi)酰胺環(huán)不會(huì)輕易的被酶所破壞，進(jìn)而使此類(lèi)產(chǎn)品有著更強(qiáng)的耐酶性能，也讓抗菌譜得以擴(kuò)大。在頭孢噻肟鈉的分子構(gòu)造中，其7位側(cè)鏈上的甲氧肟基具有著立體異構(gòu)的相關(guān)功效，往往屬于順式構(gòu)型（），在活性方面則比反式構(gòu)型（）高出很多，在活性方面的對(duì)比：=40～100倍?；诠庹談t順式異構(gòu)體就會(huì)轉(zhuǎn)化成反式異構(gòu)體，在下圖2-2中展示，且轉(zhuǎn)化率也是極高的，所以說(shuō)，對(duì)于頭孢噻肟鈉的相關(guān)產(chǎn)品則應(yīng)該給予避光貯存。圖2-2頭孢噻肟鈉在自身的穩(wěn)定性方面是比較差的，其共有3個(gè)部位均能夠產(chǎn)生降解變化，當(dāng)遇到水分子后就容易被水解，并且在堿、酸與溫度等因素增強(qiáng)時(shí)也都能夠促使水解產(chǎn)生。故而，在臨床上使用的頭孢菌素注射通常會(huì)是固體類(lèi)型的粉針劑。2.3藥物作用機(jī)理從藥物的作用機(jī)制方面來(lái)講，頭孢噻肟鈉和大部分β-內(nèi)酞胺類(lèi)藥是相似的，均是經(jīng)由和細(xì)菌的受體結(jié)合蛋白()有效結(jié)合，進(jìn)而對(duì)于D-丙氨酞-D一丙氨酸轉(zhuǎn)膚酶(也簡(jiǎn)稱為粘轉(zhuǎn)膚酶)形成一定的抑制作用，阻滯了膚鏈的交叉鏈接增長(zhǎng)，進(jìn)而對(duì)于細(xì)菌的細(xì)胞壁產(chǎn)生合成性的破壞。在細(xì)菌的細(xì)胞壁中，粘膚也屬于一個(gè)重要成分，屬于一類(lèi)高聚物，應(yīng)由轉(zhuǎn)膚酶催化而實(shí)施轉(zhuǎn)膚(交聯(lián))反應(yīng)，從而讓線狀高聚物轉(zhuǎn)變?yōu)閾碛泻嵌嗄w并形成細(xì)胞壁。因?yàn)轭^孢噻肟鈉和粘膚D-丙氨酞-D-丙氨酸有著一定的相似結(jié)構(gòu)，易造成酶的錯(cuò)誤識(shí)別，進(jìn)而和酶的活性中心形成競(jìng)爭(zhēng)性的共價(jià)結(jié)合，最終形成不可逆性的抑制功效，實(shí)現(xiàn)迅速殺菌作用。頭孢噻肟鈉所具有的功效主要是在細(xì)菌的繁殖期予以作用的，所以說(shuō)，這一類(lèi)的藥物就被稱之為繁殖期殺菌藥，對(duì)于已經(jīng)合成了交聯(lián)粘膚的靜止細(xì)菌則是沒(méi)有功效的。頭孢噻肟的主要特征包括：廣譜、高效、耐酶和比較少的副作用，在抗菌譜方面和青霉素鈉等是較為類(lèi)似的。對(duì)于腸桿菌科的各種細(xì)菌具有著比較強(qiáng)的活性，和頭孢他睫以及是比較相似的，要比頭孢吠辛和拉氧頭孢的功效更強(qiáng)一些；對(duì)于耐藥嗜血流感桿菌也有著非常強(qiáng)的抑制作用，在方面是≤0.07/L；對(duì)于淋球菌與腦膜炎球菌有著比較強(qiáng)的殺滅和抑制作用，且0.001≤≤0.016/L；對(duì)于大腸桿菌、肺炎球菌、AEI噪性變形桿菌以及沙霉菌屬等能夠形成0.16≤≤0.25/L的作用功效，在這些病菌中具有最強(qiáng)抑制性的就是大腸埃希菌；另外，對(duì)于綠膿桿菌的抗菌功效卻是比較差的。頭孢噻肟對(duì)于大部分的β-內(nèi)酞胺酶是較為穩(wěn)定的，原因是它的C7位擁有著同向(Syn)甲氧亞氨基結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)內(nèi)具有的甲氧基能夠占據(jù)β-內(nèi)酞胺撥基的相應(yīng)位置，進(jìn)而阻滯了酶分子對(duì)于β-內(nèi)酞胺的靠近，能夠形成β-內(nèi)酞胺環(huán)而起到較為全面的保護(hù)，拮抗了β-內(nèi)酞胺酶所造成的水解功效，然而依然有一些細(xì)菌所形成的酶可以對(duì)它造成破壞。在一些研究人員的報(bào)道中得出，處于體內(nèi)的頭孢噻肟鈉所具有的抑菌功效要比體外更強(qiáng)一些，其原因就是頭孢噻肟和其代謝的產(chǎn)物能夠?qū)τ诖蟛糠帜c桿菌科以及脆弱擬桿菌形成協(xié)調(diào)抗菌的功效。去乙酞頭孢噻肟對(duì)β-內(nèi)酞胺酶也擁有著非常強(qiáng)的穩(wěn)定性，甚至說(shuō)在一些細(xì)菌所形成的酶面前要比其他的原型藥物還要強(qiáng)，比如說(shuō)在分類(lèi)中的與類(lèi)β-內(nèi)酞胺酶等。頭孢噻肟在臨床上和其它抗生素的聯(lián)合使用較為成熟。比如說(shuō)它和氨基糖營(yíng)類(lèi)抗生素予以聯(lián)合，從而能夠?qū)τ诖竽c桿菌、克雷伯菌屬等形成協(xié)同性的抗菌功效；又比如和阿莫西林相互聯(lián)合，則能夠?qū)τ诩S腸球菌形成更強(qiáng)的抗菌功效等。2.4頭孢噻肟鈉檢測(cè)方法對(duì)于頭孢噻肟鈉所實(shí)施的測(cè)定主要包含生物組織內(nèi)與藥物制劑兩大部分的測(cè)定，前者主要使用在藥代動(dòng)力學(xué)探究以及藥物殘留測(cè)定等方面，通常來(lái)講，對(duì)于生物樣品實(shí)施了相應(yīng)處理之后都能夠使用制劑測(cè)定方式。下面對(duì)于相關(guān)測(cè)定方式予以介紹：2.4.1高效液相色譜法高效液相色譜法()屬于一種比較多見(jiàn)的檢測(cè)含量和藥物殘留的測(cè)定方式，其擁有著比較少的使用量較快測(cè)定等幾種優(yōu)勢(shì)，在《中國(guó)藥典》的相應(yīng)要求中，其屬于測(cè)定頭孢噻肟鈉的一種方式。此種測(cè)定過(guò)程可分為3大部分：前期的樣品提取和濃縮等；使用色譜柱去實(shí)施組分分離；經(jīng)由檢測(cè)設(shè)備實(shí)施測(cè)定。我國(guó)的于力等研究者經(jīng)過(guò)對(duì)于美國(guó)、英國(guó)藥典方式的對(duì)比，從而得出了兩種方式都能夠使用在頭孢噻肟鈉的相關(guān)測(cè)定中，并且還可以給出頭孢噻肟鈉內(nèi)所具有的聚合物數(shù)量。由孫淑芬等人員使用了高效液相方式去對(duì)血漿內(nèi)所含的頭孢噻肟鈉濃度予以檢測(cè)，經(jīng)過(guò)分離血漿樣品內(nèi)的多種藥物，最后精確的獲得了實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。2.4.2分光光度法在分光光度方法中主要包括了兩種：紫外分光光度法、熒光分光光度法。前一種方式經(jīng)常使用在控制制劑質(zhì)量的需求中。我國(guó)的研究人員李振州就是使用紫外分光光度法去對(duì)頭孢噻肟鈉注射液的相應(yīng)含量予以檢測(cè)，最終的結(jié)論就是此方式比較穩(wěn)定，并且有著比較好的重現(xiàn)性，能夠使用在測(cè)定生產(chǎn)過(guò)程中的相應(yīng)質(zhì)量控制。由李晶川等人員則是構(gòu)建了借助于鐵氰化鉀來(lái)檢測(cè)頭孢噻肟鈉的分光光度法，主要是使用了頭孢噻肟鈉在降解中所產(chǎn)生的Fe3+還原成Fe2+的相關(guān)變化，還原之后的Fe2+和鐵氰化鉀可以產(chǎn)生可溶性的普魯士藍(lán)，從而在736nm位置有著最大的吸收，擁有著比較高的靈敏度，無(wú)需應(yīng)用特殊的設(shè)備或者是試劑就能夠簡(jiǎn)捷實(shí)施，有著比較低的成本。2.4.3聯(lián)用技術(shù)檢測(cè)法現(xiàn)如今，各類(lèi)測(cè)定方式的聯(lián)合使用技術(shù)已經(jīng)變成了獸藥測(cè)定的新型發(fā)展方向，比如說(shuō)將薄層色譜()、質(zhì)譜()、氣相色譜()以及液相色譜()等多種方式實(shí)施了優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，將色譜儀所具有的高分離能力與質(zhì)譜儀所具有的較高靈敏度和結(jié)構(gòu)解析能力強(qiáng)等相關(guān)優(yōu)勢(shì)聯(lián)合在一起，從而成為了體內(nèi)藥物代謝問(wèn)題探究過(guò)程中極為有效的方式之一。由我國(guó)的孫雷川等研究者經(jīng)過(guò)對(duì)于動(dòng)物源性食品內(nèi)所含的阿莫西林以及頭孢噻肟等多達(dá)十三種的β-內(nèi)酞胺類(lèi)，使用了高效液相色譜和串聯(lián)質(zhì)譜法聯(lián)合去測(cè)定了藥物殘留的情況，并且在回收率方面也達(dá)到了80-99的理想效果，也有效的反映出這種方式是較為準(zhǔn)確和可靠的。2.4.4微生物法微生物測(cè)定方式屬于一種比較傳統(tǒng)的方式，在進(jìn)行藥物效價(jià)以及抗生素殘留過(guò)程中也被普遍的使用，在測(cè)定原理方面則是按照抗生素所具有的微生物抑制效應(yīng)去予以定性或者是定量測(cè)定的，主要包括杯碟方式以及紙片方式()等等。由黃曉蓉二等人員就對(duì)于牛奶內(nèi)所含有的β-內(nèi)酞胺類(lèi)抗生素采用了微生物方式予以測(cè)定，最終的結(jié)果也反映出了這一種方式是比較簡(jiǎn)單的，并且是成本比較低的。2.5不良反應(yīng)在臨床中較多的使用到了頭孢噻肟鈉，原因就是此藥物有著較廣的抗菌譜、較強(qiáng)的抗菌活性以及比較低的價(jià)格等優(yōu)勢(shì)，其具有著較高的安全范圍和較小的毒性，所形成的不良反應(yīng)幾率也是比較低的，大概為3-5。然而，緊隨頭孢噻肟鈉在臨床上的使用范圍不斷增大，在不良反應(yīng)方面也越來(lái)越常見(jiàn)。2.5.1過(guò)敏反應(yīng)由頭孢噻肟鈉所產(chǎn)生的不良反應(yīng)中，大概有80是因?yàn)檫^(guò)敏反應(yīng)。頭孢噻肟鈉與青霉素均為β-內(nèi)酞胺類(lèi)的抗生素，在安全性方面要比青霉素更高一些，然而在臨床應(yīng)用過(guò)程中，依然具有少數(shù)的過(guò)敏反應(yīng)。在一些研究中曾提出，頭孢噻肟鈉在分子量方面要比1000小，其自身也不存在免疫原性，但是在和蛋白質(zhì)、多糖以及多膚等多種大分子載體物質(zhì)相互結(jié)合時(shí)，就會(huì)顯現(xiàn)出完全抗原，也或者是出現(xiàn)自身聚合之后而形成多價(jià)的半抗原，最終變成了產(chǎn)生過(guò)敏反應(yīng)的重要因素。2.5.2毒性其身為第三代的頭孢類(lèi)抗生素，在腎毒性方面要更低一些，相關(guān)的腎臟損害報(bào)告也很少見(jiàn)。然而，也是能夠?qū)е录毙阅I功能衰竭情況出現(xiàn)的，故而，在對(duì)于存在著腎功能不全的應(yīng)用對(duì)象時(shí)還是應(yīng)該給予科學(xué)調(diào)整的。2.5.3其他不良反應(yīng)在血液系統(tǒng)中，由于頭孢噻肟鈉所形成的不良反應(yīng)不超過(guò)10，但是，其可能會(huì)造成溶血性的血尿形成，還有可能會(huì)造成消化道出血、心肌缺血等少見(jiàn)的不良反應(yīng)，另外，有一些研究人員認(rèn)為，頭孢噻肟還會(huì)對(duì)冠狀動(dòng)脈膜造成一過(guò)性的痙攣狀況，也會(huì)因其造成的過(guò)敏反應(yīng)而讓冠脈腔變窄或者是阻塞，進(jìn)而造成供血不足使心肌出現(xiàn)缺血和缺氧等嚴(yán)重狀況；對(duì)于泌尿、神經(jīng)以及呼吸等多種系統(tǒng)也形成了較少的不良反應(yīng)，但是在危害性方面卻是比較高的。故而，在臨床上的應(yīng)用需要對(duì)其劑量實(shí)施更嚴(yán)格的控制，并且在給藥方面選擇更為合理化的方式。2.5.4耐藥性現(xiàn)如今，在抗生素的相關(guān)應(yīng)用中所存在的一個(gè)難題就是耐藥性的產(chǎn)生。因?yàn)榧?xì)菌自身具有著的易變異的特性，當(dāng)長(zhǎng)期使用某種抗生素之后，其敏感菌株就會(huì)被選擇性的殺滅，但是耐藥菌株則會(huì)迅速繁殖，從而造成一些疾病的治療效果降低，還會(huì)造成腸道菌群出現(xiàn)失調(diào)等情況，最終讓人體的免疫力降低。因?yàn)轭^孢噻肟鈉是β-內(nèi)酞胺類(lèi)的一種抗生素，細(xì)菌有可能會(huì)形成鈍化酶，從而讓?duì)?內(nèi)酞胺環(huán)產(chǎn)生水解變化，進(jìn)而失去了和青霉素結(jié)合蛋白()相互結(jié)合功能，影響到了細(xì)胞壁的合成，最終失去了抗菌的活性；此外，還可以經(jīng)由形成新的靶位，從而競(jìng)爭(zhēng)性的對(duì)和β-內(nèi)酞胺類(lèi)藥相互結(jié)合功能形成抑制效果，導(dǎo)致了抗菌活性的減弱。我國(guó)的研究人員武紅權(quán)等，經(jīng)過(guò)對(duì)于814株革蘭氏陰性桿菌所具有的耐藥性探究后得出：頭孢呱酮的耐藥性是68；的耐藥性是23；以及頭孢噻肟的耐藥性是22.5。此外，還有部分超廣譜的大腸桿菌等多種革蘭陰性菌也對(duì)于頭孢噻肟鈉具有著相應(yīng)的耐藥性，因此說(shuō)，越來(lái)越嚴(yán)重的耐藥情況發(fā)生成為了頭孢噻肟鈉應(yīng)用過(guò)程中的大難題之一。現(xiàn)如今，有效應(yīng)對(duì)耐藥性的方式有三類(lèi)：①對(duì)于酶的底物構(gòu)造予以修飾，比如說(shuō)將結(jié)合位置引入阻滯性的成分以影響它和酶之間的順利結(jié)合；②提高青霉素結(jié)合蛋白()所具有的穩(wěn)定性，比如說(shuō)對(duì)于β-內(nèi)酞胺類(lèi)抗生素實(shí)施合適的親脂性取代基，進(jìn)而去提高PBP2a應(yīng)有的親和能力；③和β-內(nèi)酞胺酶抑制劑進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用，從而對(duì)于酞化的抗生素予以保護(hù)，能夠避免其被水解而發(fā)生失活，這種方式要比前兩種方式更具可操作性，并且在成本方面也是比較低的，有著較為理想的效果?，F(xiàn)如今，通常將β-內(nèi)酞胺類(lèi)抗生素和舒巴坦以及他哇巴坦等多種抑制劑予以聯(lián)合應(yīng)用，并且也獲得較多的成效。3頭孢噻肟鈉的合成身為第3代頭孢類(lèi)抗生素的頭孢噻肟鈉，其擁有著比較廣的抗菌譜和比較強(qiáng)的抗菌功效，對(duì)于β-內(nèi)酞胺酶有著較為穩(wěn)定的作用，并對(duì)于革蘭氏陰性桿菌具有著較高的抗菌活性和較強(qiáng)的殺菌作用，毒副作用小。本品既可注射用，又可口服用;既可人用，也可獸用。并且獸用量非常大，現(xiàn)在市場(chǎng)上本品供不應(yīng)求，且其用量近幾年呈上升趨勢(shì)。頭孢噻肟鈉的合成主要分兩步，由7-ACA和AE一活性酷在促進(jìn)劑作用下得到頭孢噻肟酸，然后，與成鹽劑反應(yīng)生成頭孢噻肟鈉，經(jīng)結(jié)晶得到質(zhì)量良好的產(chǎn)品。對(duì)于頭孢噻肟在合成方面的路線則在下圖3-1中予以展示：圖3-13.1試劑和儀器3.1.1試劑3.1.2儀器3.2方法3.2.1頭孢噻肟鈉的原生產(chǎn)工藝在250mL三口燒瓶中，加入1.5mL亞硫酸，加入24mL異丙醇，攪勻。另取3.8g異辛酸鈉溶于9mL水中，加入到異丙醇溶液中。0℃下，加入l0g頭孢噻肟酸，攪拌約30min，噻肟酸基本溶清。抽濾，25℃滴加異丙醇至溶液微渾濁，約用異丙醇15mL，加入少量頭孢噻肟鈉晶種，攪拌約1h。較多晶體析出，繼續(xù)滴加異丙醇80mL，約2h滴完。25℃，養(yǎng)晶30min，抽濾。濾餅用40mL異丙醇洗滌后，再用40mL丙酮洗滌。抽干后，35-45℃真空干燥至水分合格，得到白色產(chǎn)物。收率大約在92.0%左右。3.2.2工藝優(yōu)化單因素實(shí)驗(yàn)（1）反應(yīng)溫度的選擇實(shí)驗(yàn)根據(jù)頭孢噻肟鈉的原生產(chǎn)工藝，進(jìn)行五組實(shí)驗(yàn)。編號(hào)分別為1、2、3、4、5。在250mL三口燒瓶中，加入1.5mL亞硫酸，加入24mL異丙醇，攪勻。另取3.8g異辛酸鈉溶于9mL水中，加入到異丙醇溶液中。五組實(shí)驗(yàn)分別控制溫度為5℃、10℃、15℃、20℃、25℃，在該溫度條件下加入l0g頭孢噻肟酸，攪拌約30min，噻肟酸基本溶清。抽濾，25℃，滴加異丙醇至溶液微渾濁，約用異丙醇15mL，加入少量頭孢噻肟鈉晶種，攪拌約1h。較多晶體析出，繼續(xù)滴加異丙醇80mL，約2h滴完。25℃，養(yǎng)晶30min，抽濾。濾餅用40mL異丙醇洗滌后，再用40mL丙酮洗滌。抽干后，35-45℃真空干燥至水分合格，得到白色產(chǎn)物。通過(guò)對(duì)比這五組實(shí)驗(yàn)的收率，初步確定反應(yīng)溫度的最佳范圍。（2）異丙醇用量的選擇實(shí)驗(yàn)根據(jù)頭孢噻肟鈉的原生產(chǎn)工藝，進(jìn)行五組實(shí)驗(yàn)。編號(hào)分別為1、2、3、4、5。在250mL三口燒瓶中，加入1.5mL亞硫酸，加入24mL異丙醇，攪勻。另取3.8g異辛酸鈉溶于9mL水中，加入到異丙醇溶液中。在15℃條件下加入l0g頭孢噻肟酸，攪拌約30min，噻肟酸基本溶清。抽濾，25℃，滴加異丙醇至溶液微渾濁，約用異丙醇15mL，加入少量頭孢噻肟鈉晶種，攪拌約1h。較多晶體析出，繼續(xù)滴加異丙醇一定體積，五組實(shí)驗(yàn)加入異丙醇的量分別為60m1,80m1,100rn1,120m1,140m1，約2h滴完。25℃，養(yǎng)晶30min，抽濾。濾餅用40mL異丙醇洗滌后，再用40mL丙酮洗滌。抽干后，35^45℃真空干燥至水分合格，得到白色產(chǎn)物。通過(guò)對(duì)比這五組實(shí)驗(yàn)的收率，初步確定反應(yīng)溫度的最佳范圍。（3）成鹽劑的選擇實(shí)驗(yàn)本實(shí)驗(yàn)擬打算考察氫氧化鈉、碳酸氫鈉、異辛酸鈉三種堿性化合物對(duì)產(chǎn)率的影響。因?yàn)閴A的種類(lèi)少，所以不單獨(dú)在單因素中進(jìn)行考查。選擇氫氧化鈉、異辛酸鈉作為正交實(shí)驗(yàn)中催化劑的考查水平。3.2.3正交實(shí)驗(yàn)按照單因素的相關(guān)檢測(cè)結(jié)果，進(jìn)而實(shí)施三種因素和三種水平之間的正交實(shí)驗(yàn)。經(jīng)由實(shí)驗(yàn)去對(duì)最合理的反應(yīng)溫度、異丙醇用量和最優(yōu)成鹽劑予以確認(rèn)。3.2.4晶種的選擇性實(shí)驗(yàn)根據(jù)頭孢噻肟鈉的生產(chǎn)工藝，進(jìn)行兩組實(shí)驗(yàn)，分別編號(hào)為1,2。在250mL三口燒瓶中，加入15mL亞硫酸，加入24mL異丙醇，攪勻。另取3.8g異辛酸鈉溶于15mL水中，加入到異丙醇溶液中。15℃，加入l0g頭孢噻肟酸，攪拌約30min，噻肟酸基本溶清。抽濾，15℃，滴加異丙醇至溶液微渾濁，約用異丙醇15mL，第1組實(shí)驗(yàn)中加入少量均勻的長(zhǎng)棒狀晶型的頭孢噻肟鈉晶種，第2組實(shí)驗(yàn)中加入少量無(wú)定形的頭孢噻肟鈉晶種，攪拌約1h。較多晶體析出，繼續(xù)滴加異丙醇80mL，約2h滴完。25℃，養(yǎng)晶30min，然后進(jìn)行抽濾。最后的濾餅使40的異丙醇予以洗滌，然后再使用40的丙酮予以洗滌。在最終抽干之后，置于35-45真空的環(huán)境中予以干燥到符合實(shí)驗(yàn)需求，獲得白色的產(chǎn)物并對(duì)比兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果，確定較優(yōu)晶種。3.3結(jié)果影響抱噻肟鈉合成收率的因素主要包括以下三個(gè)方面:反應(yīng)溫度，異丙醇用量以及成鹽劑的選擇。通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)確定影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素，再進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，得到合成頭孢噻肟鈉的最佳工藝參數(shù)。然后在最優(yōu)條件下制備頭孢噻肟酸，計(jì)算最優(yōu)產(chǎn)率。3.3.1頭孢噻肟鈉的生產(chǎn)工藝優(yōu)化單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果（1）反應(yīng)溫度的選擇實(shí)驗(yàn)結(jié)果五組組實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3-1所示。表3-1反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)率的影響的單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果根據(jù)表3-1繪制溫度一產(chǎn)率曲線，在下圖3-2中展示：圖3-2按照上表3-1中的相關(guān)數(shù)據(jù)能夠看出，實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率是緊隨溫度升高而不斷升高的，在反應(yīng)溫度達(dá)到了15的時(shí)候，則有著最高的產(chǎn)率，但是在溫度在升高時(shí)則產(chǎn)率會(huì)逐漸變低。在實(shí)驗(yàn)中，隨著溫度的升高，產(chǎn)物的色級(jí)也逐漸升高。因此，在成鹽反應(yīng)時(shí)，應(yīng)保持體系的溫度在較低的狀態(tài)，但也不應(yīng)太低，溫度過(guò)低反應(yīng)速度過(guò)慢，反應(yīng)時(shí)間太長(zhǎng)；另外，溫度過(guò)低，在反應(yīng)近溶清的時(shí)候，體系將再次出現(xiàn)渾濁的現(xiàn)象，這是生成的頭孢噻肟鈉在低溫條件下發(fā)生了析晶。因此正交實(shí)驗(yàn)選擇反應(yīng)溫度為10℃、15℃、20℃作為正交水平。（2）異丙醇用量的選擇實(shí)驗(yàn)結(jié)果異丙醇用量的選擇實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3-2所示。表3-2異丙醇用量對(duì)產(chǎn)率的影響的單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果根據(jù)表3-2繪制產(chǎn)率一異丙醇用量曲線圖，如圖3-3所示:圖3-3產(chǎn)率一異丙醇用量曲線圖根據(jù)圖3.3可知，隨著結(jié)晶異丙醇的量的增加，頭孢噻肟鈉的產(chǎn)率也在遞增，由上表可以看出，在起初階段增加結(jié)晶異丙醇的用量，產(chǎn)率的提升較為明顯，在后期異丙醇量增加則對(duì)產(chǎn)率的影響不明顯。在保證成本的前提下，正交實(shí)驗(yàn)選擇80mL,100mL,120mL作為異丙醇用量的正交水平。3.3.2正交實(shí)驗(yàn)根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)，選擇反應(yīng)溫度、異丙醇用量和成鹽劑三個(gè)主要影響因素，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定三個(gè)因素的正交實(shí)驗(yàn)考查水平。采用L9(33)正交表進(jìn)行正交設(shè)計(jì)，按照根據(jù)頭孢噻肟鈉的生產(chǎn)工藝進(jìn)行反應(yīng)，考察上述各因素對(duì)合成產(chǎn)率的影響。選取的正交實(shí)驗(yàn)因素以及對(duì)應(yīng)的正交水平如表3-3所示。表3-3頭孢噻肟鈉合成正交實(shí)驗(yàn)因素水平表此次研究中的正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表和最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果在下表3-4中具體展示：表3-4經(jīng)由上表3-4的相關(guān)分析能夠得出：A,B,C三個(gè)因素對(duì)提取結(jié)果影響大小依次為C(成鹽劑)>A(溫度)>B(異丙醇用量)，在這些因素中，成鹽劑的選擇對(duì)產(chǎn)率的影響最大。從表中的數(shù)據(jù)得出最佳組合為A2B2C1。所以，本次試驗(yàn)得出最佳提取的實(shí)驗(yàn)條件為:反應(yīng)溫度15℃，異丙醇用量為100m1，異辛酸鈉為成鹽劑。3.3.3晶種的選擇性實(shí)驗(yàn)晶種選擇性實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3-5所示表3-5晶種的選擇對(duì)產(chǎn)率的影響由表3-5可知：選用長(zhǎng)棒狀晶種，不同晶種對(duì)產(chǎn)率的影響不大，但對(duì)產(chǎn)品晶型的影響較大，應(yīng)從而獲得更好的晶型。3.3.4最優(yōu)合成工藝制備頭孢噻肟鈉根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果，采用反應(yīng)溫度15℃，異丙醇用量為100mI，異辛酸鈉為成鹽劑的合成工藝條件，采用長(zhǎng)棒狀晶種，得到產(chǎn)品10.1g，最優(yōu)產(chǎn)率為96.2%。3.4小結(jié)通過(guò)對(duì)反應(yīng)溫度、成鹽異丙醇用量以及成鹽劑三個(gè)主要影響因素進(jìn)行研究，利用單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)，確定最優(yōu)工藝條件為:反應(yīng)溫度15℃，異丙醇用量為100m1，異辛酸鈉為成鹽劑，采用長(zhǎng)棒狀狀晶種。在最佳制備工藝中所實(shí)現(xiàn)的合成產(chǎn)率達(dá)到了96.2。4結(jié)論身為第3代頭孢類(lèi)抗生素的頭孢噻肟鈉，其擁有著比較廣的抗菌譜和比較強(qiáng)的抗菌功效，對(duì)于β-內(nèi)酞胺酶有著較為穩(wěn)定的作用，對(duì)革蘭氏陰性桿菌有很高的抗菌活性和較強(qiáng)的殺菌作用，毒副作用小，目前頭孢噻肟鈉在臨床上占有重要的地位。頭孢噻肟鈉的合成主要分兩步：①7-ACA與AE-活性酶在相應(yīng)的促使劑影響下產(chǎn)生頭孢噻肟酸；②進(jìn)而和成鹽劑發(fā)生反應(yīng)便形成了頭孢噻肟鈉，通過(guò)結(jié)晶而獲得較高質(zhì)量的產(chǎn)品。此次實(shí)驗(yàn)主要是使用了快速的和無(wú)損的近紅外光譜分析技術(shù)，建立了AE-活性醋、7-ACA和頭孢曲松鈉三種原料藥的鑒別模型，模型識(shí)別率和拒絕率均達(dá)到100%，從源頭上對(duì)頭孢噻肟鈉的質(zhì)量進(jìn)行控制。實(shí)驗(yàn)中采取單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，探究了頭孢噻肟鈉的第一步合成反應(yīng)中三乙胺與7-ACA投料(n(TEA):n(7-ACA))配比、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度對(duì)對(duì)收率的影響，并單獨(dú)考察了不同溶媒條件下的實(shí)驗(yàn)收率，確定了最優(yōu)生產(chǎn)工藝條件為:三乙胺與7-ACA投料(n(TEA):n(7-ACA))投料比2:1，反應(yīng)時(shí)間60min，反應(yīng)溫度5℃。并確定最佳溶媒為二氯甲烷一無(wú)水乙醇體系。最優(yōu)制備工藝下合成產(chǎn)率為98.2%，比原工藝提高了6.7%。最后，實(shí)驗(yàn)中采取單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，探究了頭孢噻肟鈉的第二步合成反應(yīng)中，反應(yīng)溫度、異丙醇用量和成鹽劑對(duì)收率的影響，并單獨(dú)考察了不同晶種條件下的產(chǎn)品收率和晶型，確定了最優(yōu)生產(chǎn)工藝條件為:采用反應(yīng)溫度15℃，異丙醇用量為100mL，異辛酸鈉為成鹽劑的合成工藝條件，采用長(zhǎng)棒狀晶種，最優(yōu)產(chǎn)率為96.2%，比原工藝提高了4.2%。

參考文獻(xiàn)[1]許大慶,魏世杰,賀罡.頭孢噻肟鈉與奧硝唑氯化鈉注射液配伍的穩(wěn)定性研究[J].寧夏醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2008(01):115-116.[2]孫明杰,呂華沖,鄧桂興