制药工艺学实验讲义适用专业：制药工程专业2015
制药工艺学实验讲义 适用专业： 制药工程专业 2015
课程简介制药工艺学是药物开发和生产过程中，设计和研究经济、安全、高效的化学合成工艺路线的一门科学；也是研究工艺原理和工业生产过程，制定生产工艺规程，实现化学制药生产过程最优化的一门科学。本实验以苯妥英钠为例，通过工艺路线的选择、工艺条件的优化、实验数据的处理，深化对工艺学研究过程中，实验室工艺研究阶段的研究方法的理解。苯妥英钠（PhenyltoinSodium），文名大伦丁钠（DilantinSodium），化学名为5,5-二苯基-2,4咪唑二酮钠盐（5,5-diphenyl-2,4-imidazolidinedioneSodium）。本品为白色粉末，无臭、味苦，微有吸湿性，在空气中可缓慢吸收CO2分解为苯妥英；本品在水中易溶，在乙醇中溶解，在氯仿或乙醚中几乎不溶；苯妥英因互变异构而显酸性，苯妥英钠的水溶液则呈碱性。苯妥英钠的熔点为290299℃（分解）。苯妥英钠为抗癫痫药物，对于治疗癫痫大发作最为有效，精神运动型发作次之，对小发作无效。目前，该药物的作用机制尚未完全阐明，通常认为其抗癫痫作用与增加大脑中抑制性神经递质氨基丁酸（GABA）的含量和稳定细胞膜作用有关。此外本平还可用于三叉神经痛、坐骨神经痛等疾病的治疗。苯妥英钠的合成主要有两条工艺路线。第一条路线是以二苯酮为原料，经Bucherer-Bergs反应制得苯妥英，再经过碱化得到苯妥英钠
课 程 简 介 制药工艺学是药物开发和生产过程中，设计和研究经济、安全、 高效的化学合成工艺路线的一门科学；也是研究工艺原理和工业生产 过程，制定生产工艺规程，实现化学制药生产过程最优化的一门科学。 本实验以苯妥英钠为例，通过工艺路线的选择、工艺条件的优化、实 验数据的处理，深化对工艺学研究过程中，实验室工艺研究阶段的研 究方法的理解。 苯妥英钠（Phenyltoin Sodium），又名大伦丁钠（Dilantin Sodium）， 化学名为 5,5- 二苯基 -2,4- 咪唑二酮钠盐 （5,5-diphenyl-2,4-imidazolidinedione Sodium）。本品为白色粉末，无 臭、味苦，微有吸湿性，在空气中可缓慢吸收 CO2分解为苯妥英；本 品在水中易溶，在乙醇中溶解，在氯仿或乙醚中几乎不溶；苯妥英因 互变异构而显酸性，苯妥英钠的水溶液则呈碱性。苯妥英钠的熔点为 290～299oC（分解）。苯妥英钠为抗癫痫药物，对于治疗癫痫大发作 最为有效，精神运动型发作次之，对小发作无效。目前，该药物的作 用机制尚未完全阐明，通常认为其抗癫痫作用与增加大脑中抑制性神 经递质-氨基丁酸（GABA）的含量和稳定细胞膜作用有关。此外， 本平还可用于三叉神经痛、坐骨神经痛等疾病的治疗。 苯妥英钠的合成主要有两条工艺路线。第一条路线是以二苯酮为 原料，经 Bucherer-Bergs 反应制得苯妥英，再经过碱化得到苯妥英钠
PhPKCN+(NH4)COBucherer-BergsPhNPh-ONa碱化NQ第二条路线是以苯甲醛为原料，经过安息香缩合生成2-羟基二苯乙酮，再经过氧化得到二苯基乙二酮，后者在碱性条件下发生二苯羟乙酸型重排，并与脲反应形成苯妥英钠，经酸化、碱化得到苯妥英钠产物。CHC安息香缩合氧化OHO=PhHPhLHPhHPhPhHNNH,PhONaONa酸化碱化重排环合200A第一条路线比较简捷，但原料需要制备，且收率不够理想。第二条路线步骤较多，但具有原料简单易得，各步反应收率较高、产物纯度好等优点。目前，工业生产主要采用第二条路线
O KCN (NH4 )2CO3 Bucherer-Bergs H N N H Ph Ph O O 碱化 H N N Ph Ph O ONa 第二条路线是以苯甲醛为原料，经过安息香缩合生成 2-羟基二苯 乙酮，再经过氧化得到二苯基乙二酮，后者在碱性条件下发生二苯羟 乙酸型重排，并与脲反应形成苯妥英钠，经酸化、碱化得到苯妥英钠 产物。 第一条路线比较简捷，但原料需要制备，且收率不够理想。第二 条路线步骤较多，但具有原料简单易得，各步反应收率较高、产物纯 度好等优点。目前，工业生产主要采用第二条路线
目录实验数据的处理实验一实验二2-羟基二苯乙酮的制备5.12实验三二苯乙二酮的制备实验四苯妥英钠和苯妥英锌的制备..181
1 目 录 实验一 实验数据的处理.1 实验二 2-羟基二苯乙酮的制备.5 实验三 二苯乙二酮的制备.12 实验四 苯妥英钠和苯妥英锌的制备 .18
实验一实验数据的处理一、实验目的及原理在化学制药工艺学研究过程中，需要收集产量、收率、成本等数据，作为评价工艺路线优劣和工艺条件好坏的主要指标。工艺研究的实验数据存在误差、偏差和可疑数据取舍等问题，需要进行适当的处理。二、实验内容及步骤误差与准确度误差（error）是指测定值xi与真值之差。误差的大小可用绝对误差和相对误差表示，即E=x, -μE, = (x, -μ)/ μ准确度（accuracy）是指测定平均值与真值接近的程度，常用误差大小来表示。误差小，准确度高。偏差与精密度偏差（deriation）是指个别测定结果xi与几次测定结果的平均值之间的差别。偏差有绝对偏差d,和相对偏差d,之分。d;是测定结果与平均值之差；d,是绝对偏差在平均值中所占的百分率。在测定次数有限的实验中，标准偏差（standardderiation）被称为样本标准差，以S表示。1
1 实验一 实验数据的处理 一、实验目的及原理 在化学制药工艺学研究过程中，需要收集产量、收率、成本等数 据，作为评价工艺路线优劣和工艺条件好坏的主要指标。工艺研究的 实验数据存在误差、偏差和可疑数据取舍等问题，需要进行适当的处 理。 二、实验内容及步骤 误差与准确度 误差（error）是指测定值 xi与真值 之差。误差的大小可用绝对 误差 和相对误差 r表示，即 r i i E x E x 准确度（accuracy）是指测定平均值与真值接近的程度，常用误 差大小来表示。误差小，准确度高。 偏差与精密度 偏差（deriation）是指个别测定结果 xi 与几次测定结果的平均值 之 间的差别。偏差有绝对偏差 di和相对偏差 dr之分。di是测定结果与平 均值之差；dr是绝对偏差在平均值中所占的百分率。在测定次数有限 的实验中，标准偏差（standard deriation）被称为样本标准差，以 S 表示