关于药物合成中运用绿色化学的研究

2017-06-05 15:01颜林江
化工设计通讯 2017年3期
关键词:手性经济性原子

颜林江

(浙江仙琚制药股份有限公司,浙江仙居 317300)

关于药物合成中运用绿色化学的研究

颜林江

(浙江仙琚制药股份有限公司,浙江仙居 317300)

主要对环境保护的“洁净性”、手性合成、原子经济性等绿色化学在药物合成中的应用进行分析。只有加强药物合成中运用绿色化学的研究,加强将科学技术的双刃性展示出来,才能让未来的医药工作者得以具备高水平的专业文化知识以及科学、严谨的职业素养,确保医药教学的开展价值得以更好的体现。

药物合成;运用;绿色化学

在医药合成行业,随着现代科技的不断发展,其不仅仅有着众多的品种类型,也有着极为迅猛的更新换代的速度。在进行药物合成的时候,一方面药物的合成反应是复杂且多样,同时,合成本身所需的原材料具有一定的危险性;另一方面,这些原材料的合成效率可能只有100∶1,这也就导致合成污染的产生,即废气、废液以及废物。我国自改革开放以来,一步步地在优化对外经济贸易的开展模式。就合成药物来说,其虽然能够带来巨额的经济利润,但是随之产生的污染问题,也需要正确认识,以此来杜绝污染的产生。针对于这样的需求存在,“绿色合成”(greensynthesis)所得到的关注度在不断的上升,它也可称为“对环境友好的合成”(environmentally benign sy nthesis)。

1 绿色化学在药物合成中的应用分析

1.1 对环境保护的“洁净性”认识

在药物合成行业,药物的生产与合成离不开对有机溶剂的大量使用。因为有机溶剂自身的特点存在,即易燃易爆易挥发以及带有的毒性,为此绿色计划性需要针对于这样的现状来进行调整,确保化工生产的污染性能够被最小化,同时,也让无毒发展模式得以被落到实处。其具体的研究内容包括了:首先,近临界及超临界流体。其中,超临界流体是目前的研究热点,因为其无毒、安全,使得其得以在医药合成行业有着极为广泛的运用。其次,对离子液的介质反应分析。因为离子液具有着良好的溶解性,且容易被回收利用,因此有着一定的运用价值,但是其目前尚处于初步发展阶段,还需一定时间的研究与运用。再者,水所带有的介质反应分析。由于水本身的安全性较高,运用其进行有机反应的操作更为简单、安全。最后,是不使用溶剂来进行有机反应,其合成效率较高,且可供选择材料更多,促使酶得以进行不对称的催化还原。

例如,Baker's酵母被上海有机化学研究所用于了羰基不对称还原反应中,这是对避孕药D-18-甲基炔诺酮的合成关键;Zygasaccharomycesrouxii催化的甲基苄基酮可以被还原合成LY-300164,其是Elilily公司的研究项目,其目前已经进入到了临床实验的阶段。它作为能够有效治疗神经系统退化的疾病,其是可用于口服的一种苯并二氮杂。在化学反应中,酵母菌的催化使得酮体得以被立体选择性还原,继而得到纯净度更高的手性醇。

1.2 对手性合成的认识

在目前的有机化学研究领域中,一些相关学者将手性合成做作为了研究的重点。其不是不对称的催化合成,而是通过催化剂来更为高效地对工业合成方案优化设计,促使其得以选择更为环保的方式,而不是单纯地依赖于不对称催化反应。现如今,其应用的类型主要包括了两个大类,即:对酮的不对称还原以及对催化氢化的不对称反应。其中,化学教授Sharpless便运用烯丙醇氧化与手性钦酸醋来完成了不对称环氧化。运用这一合成方法所研发出来原料主要是被运用到了抗癌药物以及抗生素药物的研制中去,其临床疗效是值得肯定的。由此可知手性药物的重要性,笔者认为,随着手性药物研制力度的加大和手性化学技术的不断完善,此类药物必将越来越多的出现在各种病症的临床治疗中。

1.3 对原子经济性的分析运用

绿色化学中有着对原子经济性的着重研究。在传统的有机化学合成中,其可能会因为忽视了产品的生产废料而一味地追求反应效率,继而使得原子经济性被广泛地研究与运用。其中,如布洛芬(消炎镇痛药)在进行早期合成的时候,就是利用异丁基苯来作为原料。这个合成过程分为了6个步骤,其不仅仅有着繁杂的化学反应过程,其本身的原子利用率也处于60%以下,这也就导致合成工作的生产成本较高且带来的环境污染较为严重。后来,美国Hoeehst-Celanese公司与Boots公司联合开发实现了通过l-(4-异丁基苯基)乙醇(IBPE)的碳化反应合成布洛芬的工业化生产(称作BHc法),仅有3步催化反应,且原子的有效利用率接近80%,若回收副产物乙酸则其转化率高达99%,布洛芬的选择性为96%。不过,现阶段特别是适合于工业生产的高“原子经济性”反应比较少,还有待努力研究开发。

2 结束语

总的来说,大量的实践研究表明,将绿色合成的概念与方法融入到现代药学中是十分必要的。其不仅仅会加深对现代医药合成技术的了解水平,也能让研究者生得以有机会成为绿色合成技术的研究者,继而带动绿色合成技术的进一步发展。

[1] 唐丽娟,周杰兴,刘玮炜,等.药物合成反应实验教学的绿色改革与实践[J].山东化工,2014,43(12):129-131.

[2] 赵丽娜,陆国志.高校化学实验中绿色化学的研究[J].实验技术与管理,2013,30(2):179-181.

[3] 熊兴泉,蔡雷,唐忠科等.微波促进的点击化学[J].有机化学,2012,31(8):1410-1428.

Study on the Application of Green Chemistry in Pharmaceutical Synthesis

Yan Lin-jiang

This paper mainly analyzes the application of green chemistry such as “cleanliness”,chiral synthesis and atomic economy of environmental protection in drug synthesis.We pointed out that the strengthening of drug synthesis in the use of green chemistry research,strengthen the science and technology of double-edged display,in order to allow future medical workers to have a high level of professional and cultural knowledge and scientif i c,rigorous professionalism,to ensure that medical teaching The value of the development can be better ref l ected.

drug synthesis;application;green chemistry

TQ460.1

A

1003–6490(2017)03–0207–02

2017–02–25

颜林江(1989—),男,浙江温岭人,助理工程师,主要研究方向为药物合成。

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