（药物分析学专业论文）6氨基青霉烷酸（6apa）的制备工艺及中控质量研究.pdf

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l 0 1 酶在缓冲液中的稳定性研究 在p h 固定情况下，随温度的升高，酶p g a l 0 1 的失活率 逐渐增大。 在保持温度不变时，当p h 在4 o 一9 0 的范围内，酶 p g a l 0 1 的失活率与p h 的变化无关；当p h 大于9 o 时，随p h 的 增加，p g a - l 0 1 的失活率增大。 2 酶催化裂解青霉素g 钾温度、p h 、底物浓度的确定 裂解反应温度2 8 。c - 3 0 。c 导致转化率之和随温度升高增 加非常缓慢。继续增大温度不仅对转化率的增加影响不大， 而且当反应温度高于3 2 。c 时会加速酶蛋白变性，导致酶活性 中文摘要 降低，因此反应温度3 0 是比较理想的条件。 反应p h 值由8 到8 5 再n 9 o 时，转化率之和不断增加， 形成了当p h 值不断增加，转化率之和也不断增加的趋势：当 p h 8 5 t , - j - ，随p h 的增加，p g a l 0 1 的失活率明显增大，从而 导致酶活性降低、产率降低，因此是p h 值8 5 比较理想的条 件。 底物浓度为8 o 日, - j - 转化率之和最大，高于8 o 时转化率 之和逐渐减小。通过以上分析，确定的因素水平分别为：温 度3 0 ，p h 值8 5 ，底物浓度8 o ( v ) 。 反应 关键词：青霉素g 钾盐：固定化青霉素酰化酶；裂解 中文摘要 第二部分 6 一氨基青霉烷酸晶习研究 摘要 6 氨基青霉烷酸是半合成抗生素的必要中间体，其产品 晶习的优劣直接影响半合成抗生素的质量及产量，本文对6 一 氨基青霉烷酸的不同物理化学环境下的6 一氨基青霉烷酸产 品晶习进行了分析研究。 目的：对6 一氨基青霉烷酸的晶习进行研究，提高6 一氨基 青霉烷酸的质量，减少对下工序产品的影响。 方法：通过调整过饱和度、降低温度及加入杂质对晶体 的生长速率的影响，确定其对晶习的影响。 结果：过饱和度、温度、杂质对6 一氨基青霉烷酸的晶习 有明显影响。 结论：6 一氨基青霉烷酸在不同物理环境下得到不同的晶 习。过饱和度和温度对6 一氨基青霉烷酸晶习有明显的影响； 青霉素g 钾盐、6 一氨基青霉烷酸降解物、苯乙酸的存在对6 一 氨基青霉烷酸产品的晶习亦有较大影响，当浓度达到甚至超 过临界浓度时，6 一氨基青霉烷酸晶习将发生明显变化，晶体 变薄，易碎，常常没有规则的外形，晶体质量明显下降。 同时实验证明，青霉素g 钾盐对6 一氨基青霉烷酸晶习影 响最大，临界浓度最低；6 一氨基青霉烷酸降解物其次；苯乙 酸影响最小。 关键词：晶习：6 一氨基青霉烷酸：抗生素 中文摘要 第三部分 6 一氨基青霉烷酸物理化学特性的测定 摘要 6 氨基青霉烷酸是一种两性电解质，其溶液中以负离 子、正离子和两性离子形式共存。 目的：通过对6 一氨基青霉烷酸的物理化学特性进行分析 与测定，确定溶解度、密度、粘度的影响因素，为6 一氨基青 霉烷酸工业化设计提供基础数据。 方法：测定不同p h 及温度下的6 一氨基青霉烷酸在水中的 溶解度，确定对其溶解度的影响趋势。同时采用标准比重计 和乌氏粘度计测定了不同温度条件下的6 一氨基青霉烷酸溶 液密度和粘度。 结果：对6 一氨基青霉烷酸溶解度的影响主要是对6 一氨 基青霉烷酸两性离子溶解度的影响，因为在等电点处，两性 离子的溶解度占最小溶解度的8 5 以上。 结论：随温度和p h 值提高，6 一氨基青霉烷酸溶解度增 加。同时实验数据表明：随温度提高，溶液的密度及粘度呈 降低趋势，随浓度提高，溶液的密度及粘度呈增加趋势。 关键词：6 一氨基青霉烷酸；溶解度；密度；粘度 中文摘要 第四部分 h p l c 法对青霉素g 钾裂解反应过程 相关物质的检测 摘要 青霉素g 钾裂解液中的主要成分是6 一氨基青霉烷酸、青 霉素g 钾和苯乙酸，通过对裂解反应过程中相关物质的检测， 监控反应进程，提高裂解转化率可以提高产品的质量及收 劫 华。 目的：加强裂解反应过程中间控制，提高裂解转化率， 以提高6 一氨基青霉烷酸收率及产品质量。 方法：使用高效液相色谱法对裂解液进行检测，对青 霉素裂解液中的主要成分6 一氨基青霉烷酸、青霉素g 钾和苯 乙酸等进行监测。 结果：在青霉素裂解反应中，裂解青霉素g 钾生成6 一 氨基青霉烷酸和p a a 。同时产物转化率均达到9 8 以上符合 生产目标。 青霉噻唑酸( b p a ) 是青霉素g 钾水解产生的物质，对青 霉素裂解反应无利。所以要加强b p a 的控制。 结论：用高效液相色谱法检测裂解液中裂解青霉素g 钾、6 一氨基青霉烷酸和苯乙酸等，分离度r 明显高于1 5 ， 相对标准偏差，差线性范围、精密度等满足要求，结果准确。 对反应连续检测约6 0 分钟后，6 一氨基青霉烷酸转化率达到 9 8 ，符合生产目标，可以用于青霉素g 钾裂解生产6 一氨基 中文摘要 青霉烷酸的中间过程检测，对反应进程的进行监测。 关键词：高效液相色谱法：6 一氨基青霉烷酸；苯乙酸； 英文摘要 r e s e a r c ho nt h ep r e p a r a t i o no f6 - a p aa n d i t si n - p r o c e s sc o n t r o l a b s t r a c t 6 - a m i n o p e n i c i l l a n i ca c i d ( 6 一a p a ) i st h em o t h e rn u c l e u so f p e n i c i l l i ns e r i e sa n ds e r v e sa sa ni m p o r t a n ti n t e r m e d i a t ei nt h e p r o d u c t i o no fs e m i s y n t h e t i c1 3 - 1 a c t a ma n t i b i o t i c s c u r r e n t l y , i n o u rc o u n t r yt h e r ea r es t i l lal o to f p m b l e m si nt h ep r o d u c t i o no f 6 - a p a ，f o re x a m p l e ，t h ey i e l di sr e l a t i v e l yl o w , t h eq u a l i t y e s p e c i a l l yt h es t a b i l i t yo ft h ep r o d u c ti sn o t a sg o o da st h e o n e sf r o mt h eo v e r s e a sp r o d u c e r s ，t h ep r o d u c t i o nc o s ti sa l s o h i g h e rt h a nt h e i r s t h r o u g has e r i e so fe x p e r i m e n ta n dr e s e a r c h ，i ti sf o u n d t h a tt h eb o t t l e n e c ki nt h ei m p r o v i n gt h eq u a l i t ya n dl o w e r i n gt h e p r o d u c t i o nc o s ti st oc o n t r o lt h ee n z y m er e a c t i o na n dt h ec r y s t a l f o r m i no r d e rt oo p t i m i z et h ep r o c e s so f6 - a p a s y s t e m a t i c a l l y a n di m p r o v ei t s q u a l i t yf i n a l l y , t h ep a p e rw i l lf o c u s o nt h e f o l l o w i n gr e s p e c t s ：t h ed e t e r m i n a t i o no fo p t i m u mc o n d i t i o nf o r t h ee n z y m er e a c t i o n ，t h er e s e a r c ho nt h ec r y s t a lh a b i t so f6 - a p a ， a sw e l la st h ep h y s i c a la n dc h e m i c a lp r o p e r t i e so f6 - a p aa n d h p l cd e t e r m i n a t i o no ft h er e a c t i o np r o c e s s i nt h i s p a p e r , t h ei m m o b i l i z e dp e n i c i l l i n ga c y l a s ei s s u p p l i e db yh e b e iz h o n g r u np h a r m a c e u t i c a lc o m p a n y t h e c o n c e n t r a t i o no ft h e s u b s t r a t e ，p e n i c i l l i n gp o t a s s i u m ，t h e o p t i m u mr e a c t i o nc o n d i t i o ns u c ha st e m p e r a t u r ea n dp hv a l u e 9 英文摘要 a n dt h es t a b i l i t yo ft h ei m m o b i l i z e de n z y m ea r ei n v e s t i g a t e d s e p a r a t e l y t h ed i f f e r e n tc r y s t a lh a b i t s ，w h i c h a r eo b t a i n e du n d e r d i f f e r e n tp h y s i c a la n dc h e m i c a lc i r c u m s t a n c e s ，a r ee x p l o r e d a l s ot h ei n f l u e n c eo ft h er e l a t e ds u b s t a n c e so nt h ec r y s t a lh a b i t s o f6 - a p ai st a k e ni n t oc o n s i d e r a t i o n m a t s m o r e ，s o m e p h y s i c a la n dc h e m i c a lp r o p e r t i e so f6 - 小s u c ha ss o l u b i l i t y , v i s c i d i t y a n dd e n s i t ya r es t u d i e d t h ei n p r o c e s sc o n t r o li s p e r f o r m e dt h r o u g ht h eh p l ca n a l y s i so nt h ec o n s u m p t i o no f p e n i c i l l i ngp o t a s s i u ma n dt h ef o r m a t i o no ft h e6 - a p aa n dp a a a l s ot h eb y - p r o d u c t ，b p ai st e s t e ds i m u l t a n e o u s l yw i t ht h es a m e m e t h o d b a s e do nt h ea b o v em e n t i o n e d r e s e a r c h ，t h eo p t i m u m c o n d i t i o no ft h ee n z y m o l y s i sr e a c t i o ni sd e t e r m i n e da sf o ll o w s ， t h e e n z y m ea c t i v i t y o ft h ei m m o b i l i z e de n z y m es h o u l db e 9 0 k u k gp e n i c i l l i ngp o t a s s i u m m i l et h ec o n c e n t r a t i o no ft h e s u b s t r a t e ，p e n i c i l l i ngp o t a s s i u ms h o u l db e8 0 ( w ) ，a n d t h et e m p e r a t u r es h o u l db e30 ca n dt h ep hs h o u l db ec o n t r o ll e d a t8 5 t h er e s u l t sa l s os h o wt h a tu n d e rt h ed if f e r e n tp h y s i c a la n d c h e m i c a lc o n d i t i o n s ，6 一a p ah a sd i f f e r e n tc r y s t a lh a b i t s ，w h i c h c o u l db ea f f e c t e db yt h e s u p e r s a t u r a t i o n ，t e m p e r a t u r eo rt h e e x i s t e n c eo f i m p u r i t i e s t h er e s e a r c hi n d i c a t e st h a tw i t ht h er i s eo ft e m p e r a t u r eo f 6 一a p a s o l u t i o n ，i t ss o l u b i l i t y w i l li n c r e a s e 、h e nt h e t e m p e r a t u r ei sl o w e r e d ，t h ev i s c i d i t ya n dd e n s i t yo ft h es o l u t i o n w o u ldd e c r e a s e 1 0 英文摘要 t h eh p l ca n a l y s i ss h o wt h a td u r i n gt h ee n z y m o l y s i so f t h ep e n i c i l l i ng ，p e n i c i l l i ngw o u l db ec a t a l y z e db yt h ee n z y m e t of o r mt h e6 - a p aa n dp a a ，s i m u l t a n e o u s l y ，t h ep e n i c i l l i ng p o t a s s i u mw o u l db eh y d r o l y z e dt ob p a ，ab y p r o d u c t ，w h i c hi s a d v e r s et ot h ee n z y m er e a c t i o n t h r o u g ht h ei n p r o c e s sc o n t r o l o nt h e s es u b s t a n c e s ，t h ec o n v e r s i o nr a t eo ft h er e a c t i o ni s c o n t r o l l e dw e l l ；c o n s e q u e n t l y ，t h eq u a l i t ya n dy i e l do ft h ef i n a l p r o d u c ta r ei m p r o v e d 英文摘要 p a r to n e r e s e a r c ho nt h es p l i t t i n gr e a c t i o nr a t eo f i m m o b i l i z e dp e n i c i l l i ng a c y l a s ep g a l 0 1a n d t h es t a b i l i t yo fp g a l 01 a b s t r a c t p u r p o s e ：t h eo p t i m u me n z y m o l y s i sr e a c t i o nc o n d i t i o n s w o u l db ed e t e r m i n e dt h r o u g ht h es t u d yo f r e a c t i o nm e c h a n i s m m e t h o d ：t h ei m p a c to f t e m p e r a t u r ea n dp hv a l u eo nt h e a c t i v i t yo ft h ee n z y m ep g a - l o1w a sa n a l y z e db yu s i n gt h e o r t h o g o n a le x p e r i m e n tm e t h o da n dt h eg r a d et e n d e n c ym e t h o d r e s u l t s ：t h ep h ，t e m p e r a t u r ea n dc o n c e n t r a t i o no f t h es u b s t r a t e w i l la f f e c tt h ey i e l d ，t h ec o n v e r s i o nr a t e ，t h er e a c t i o nt i m ea n d t h ee n z y m e a c t i v i t y c o n c l u s i o n ： 1 ，t h es t a b i l i t yo ft h ee n z y m ep g a l 01i nt h eb u f f e r s o l u t i o n i ft h ep ho ft h es o l u t i o ni sm a i n t a i n e da sac o n s t a n to n e w i t h t h er i s eo f t e m p e r a t u r e ，t h ei n a c t i v i t y o ft h e e n z y m e p g a l 01w o u l db es p e e d e du p i ft h et e m p e r a t u r eo f e n z y m es o l u t i o ni sk e p tu n c h a n g e d ，w i t h i n t h ep hv a l u er a n g e4 0 - - - 9 0 ，t h ed e n a t u r a t i o nr a t eo f t h ee n z y m e i sn o tr e l a t e dt ot h ec h a n g eo f p hv a l u e w h e nt h ep hi sh i g h e r t h a n9 0 ，w i t ht h er i s eo ft h e p h ，t h ed e n a t u r a t i o nr a t eo ft h e 一_ _ 1 2 英文摘要 e n z y m ew o u l d b ei n c r e a s e d 2 ，t h ed e t e r m i n a t i o no ft h ep r o c e s sp a r a m e t e r ss u c ha s t e m p e r a t u r e ，p h v a l u ea n dt h ec o n c e n t r a t i o no ft h es u b s t r a t e w h e nt h er e a c t i o nt e m p e r a t u r ei sk e p tf r o m c 28 t o30 ，t h e c o n v e r s i o nr a t eo ft h er e a c t i o nw o u l db ea f f e c t e dv e r ys l i g h t l y b yt h er i s eo ft h et e m p e r a t u r e a sar e s u l t ，i ti sn o tb e n e f i c i a lf o r t h ei m p r o v e m e n to ft h ec o n v e r s i o nr a t et oi n c r e a s et h er e a c t i o n t e m p e r a t u r e o nt h ec o n t r a r y , w h e nt h et e m p e r a t u r ei sh i g h e r t h a n3 2 ，t h ed e n a t u r a t i o no ft h ee n z y m ew o u l db eh a s t e n e d ， w h i c hw i l ll o w e rt h ee n z y m ea c t i v i t ys h a r p l y c o n s e q u e n t l y , 30 i st h o u g h ta st h eo p t i m u mo n ef o rt h er e a c t i o n a st h ep hc h a n g ef r o m8 0t o8 5 ，f i n a l l y t o9 0 ，t h e c o n v e r s i o nr a t eo ft h er e a c t i o nw o u l di n c r e a s ec o n t i n u o u s l y h o w e v e r ，w h e nt h ep hi sh i g h e rt h a n8 5 ，t h ed e n a t u r a t i o nr a t e o ft h ee n z y m ew o u l db es p e e d e dw i t ht h er i s eo fp h a sar e s u l t ， t h ee n z y m ea c t i v i t ya n dt h ey i e l dw o u l db ed e c e a s e d s op h8 5 i sc o n s i d e r e da sap r o p e ro n e t h e s t u d y s h o w st h a tw h e nt h ec o n c e n t r a t i o no ft h e s u b s t r a t ei s8 o ，t h ec o n v e r s i o nr a t ei st h eh i g h e s t a n dt h e n w i t ht h er i s eo ft h ec o n c e n t r a t i o no ft h es u b s t r a t e ，t h ec o n v e r s i o n r a t ew o u l dd e c l i n e f i n a l l y , t h eo p t i m u mc o n d i t i o n sf o rt h er e a c t i o no f p e n - g k a r ed e t e r m i n e da sf o l l o w s ，t h ee n z y m ea c t i v i t y s h o u l db e 9 0 k u k go fp g a l 0 1 p e n g k t h ec o n c e n t r a t i o no fp e n i c i l l i ng p o t a s s i u mc o u l db e8 ( w v ) a n dt h ep h i s8 5a t3 0 c 1 3 p a r tt w o 英文摘要 t h e s t u d yo nc r y s t a lh a b i t so f 6 - a p a a b s t r a c t 6 - a m i n o p e n i c i l l a n i ca c i d ( 6 - a p a ) i s t h e i m p o r t a n t i n t e r m e d i a t ei nt h e p r o d u c t i o n o f s e m i s y n t h e t i c1 3 - 1 a c t a m a n t i b i o t i c s i t sc r y s t a lh a b i tw i l ld i r e c t l ya f f e c tt h eq u a l i t ya n d y i e l do fs e m i s y n t h e t i ca n t i b i o t i c s i nt h i sp a p e r , t h ec r y s t a lh a b i t o f6 - a p ai nd i f f e r e n t p h y s i c a l a n dc h e m i c a lc o n d i t i o n si s s t u d i e d p u r p o s e ：t h r o u g ht h es t u d y o nt h ec r y s t a lh a b i t so f 6 - a p a ，t h ei m p r o v e m e n to nt h eq u a l i t yo f t h ei n t e r e s t e dp r o d u c t c o u l db er e a l i z e da n da l s ot h e n e g a t i v e e f f e c to nt h e d o w n s t r e a m i n gp r o c e s so f t h es e m i s y n t h e t i cp r o d u c t sw o u l db e r e m o v e d ， m e t h o d ：s u p e r s a t u r a t i o na n d t h e t e m p e r a t u r e o nt h e s o l u t i o na r ea d ju s t e da n dt h ei m p u r i t i e sa r ea d d e di n t o d e t e r m i n et h ei m p a c to nt h ec r y s t a lh a b i t so f6 a p a r e s u l t s ：c r y s t a lh a b i t so f6 - a p ac o u l db ea f f e c t e dl a r g e l y b yt h es u p e r s a t u r a t i o n ，t h et e m p e r a t u r ea n dt h e e x i s t e n c eo f i m p u r i t i e s c o n c l u s i o n ：s e v e r a ld i f f e r e n tk i n d so fc r y s t a lh a b i t so f 6 - a p ac o u l db ea t t a i n e du n d e rt h ed i f f e r e n tp h y s i c a lc o n d i t i o n c r y s t a l h a b i t so f6 - a p ac o u l db e a f f e c t e d l a r g e l yb y t h e 1 4 英文摘要 s u p e r s a t u r a t i o na n dt e m p e r a t u r e w h e nt h ei n i t i a lc o n c e n t r a t i o n i sc l o s et oo rh i g h e rt h a nt h ec r i t i c a lo n e ，t h ec r y s t a lh a b i t s w o u l dc h a n g eo b v i o u s l y t h ec r y s t a l sw o u l db et h i n ，b r i s t l ea n d t h ei r r e g u l a rs h a p e sa p p e a r , t h e r e b yt h eq u a l i t yi sd e t e r i o r a t i n g i nt h em e a n t i m e ，t h es t u d yi n d i c a t e st h a tt h ee x i s t e n c eo f p e n i c i l l i ngp o t a s s i u m ，d e g r a d a t i o np r o d u c to f6 一a p aa n dp a a w o u l da l s oi n f l u e n c et h ec r y s t a lh a b i t s ，e s p e c i a l l yi m p a c to ft h e p e n i c i l l i ng o nt h ec r y s t a lh a b i t si st h eb i g g e s to n e t h e nt h e 6 一a p aa n dp a aa r ef o l l o w e ds e q u e n c e l y k e y w o r d s ： c r y s t a lh a b i t ；6 - 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a m i n o p e n i c i l l a n i ca c i d ，t h er e s i d u a l s u b s t r a t e ，p e n i c i l l i n g p o t a s s i u m ，a n ds i d e p r o d u c t p h e n y l a c e t a t ea c i d ( p a a ) ah p l cm e t h o di se s t a b l i s h e dt ot e s t a l lt h e s et h r e es u b s t a n c e ss i m u l t a n e o u s