丁金囤
摘 要:自上世紀(jì)30年代發(fā)明應(yīng)用以來,磺胺類藥物以其易生產(chǎn)、易保存、藥效好、使用方便、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),一直被做為最有研究使用價(jià)值的抗菌藥物受到廣泛的重視和研究。我公司對(duì)磺胺氯噠嗪鈉生產(chǎn)工藝進(jìn)行一系列的考察和實(shí)驗(yàn)后,對(duì)于其中影響產(chǎn)量、質(zhì)量、成本的幾方面因素進(jìn)行了研究和改進(jìn),最終達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量以及成本控制的目的。
關(guān)鍵詞:磺胺氯噠嗪鈉;生產(chǎn)工藝;質(zhì)量與成分
磺胺氯噠嗪鈉又稱N-(6-氯-3-噠嗪基)-4-氨基苯磺酰胺鈉鹽,是一種常見的化工中間體,為淡黃色結(jié)晶粉末狀,在獸用醫(yī)藥領(lǐng)域?qū)偾菪箢愊卓咕帲饕糜谥委熾u的大腸桿菌、葡萄球菌感染,以及白冠病、雞霍亂、傷寒等傳染病。自上世紀(jì)30年代發(fā)明應(yīng)用以來,磺胺類藥物以其易生產(chǎn)、易保存、藥效好、使用方便、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),一直被做為最有研究使用價(jià)值的抗菌藥物受到廣泛的重視和研究。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)磺胺氯噠嗪鈉藥物的工藝已比較成熟,例如上?;莞?、上海協(xié)通、邯鄲寶豐等化工企業(yè)均有批量生產(chǎn)。目前,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)磺胺氯噠嗪鈉通常以水合胼、順丁烯二酸酐為起始原料,經(jīng)過擴(kuò)環(huán)反應(yīng)、氯化反應(yīng)、縮合反應(yīng)等工藝流程進(jìn)行制備。我公司對(duì)磺胺氯噠嗪鈉生產(chǎn)工藝進(jìn)行一系列的考察和實(shí)驗(yàn)后,對(duì)于其中影響產(chǎn)量、質(zhì)量、成本的幾方面因素進(jìn)行了研究和改進(jìn),最終達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量以及成本控制的目的。
1 磺胺氯噠嗪鈉及其藥理作用
磺胺氯噠嗪鈉屬于磺氨類藥物的一種,為白色或淡黃色粉末,物理性質(zhì)易溶于水,在甲醇中易溶、乙醇中略溶、氯仿中微溶?;前仿葒}嗪鈉為短效廣譜抗菌藥,其藥理作用主要是通過抑制四氫葉酸轉(zhuǎn)換為葉酸過程干擾氨基苯甲酸(PABA)的生物合成從而抑制細(xì)菌的復(fù)制,達(dá)到抑制細(xì)菌繁殖和殺滅細(xì)菌的作用,對(duì)于自身可合成葉酸的細(xì)菌微生物具有較強(qiáng)的敏感性。特別適用于革蘭氏陰性菌和部分革蘭氏陽性菌所引起的感染,例如禽畜大腸桿菌、巴氏桿菌、葡萄球菌等等。由于磺胺氯噠嗪鈉易溶于水,因此可以以一定比例原藥溶解在水中,使禽畜在飲水時(shí)服用,根據(jù)禽畜類型和感染病癥的不同調(diào)整劑量。此外,磺胺氯噠嗪鈉中間體3,6二羧基噠嗪的互變異構(gòu)體順丁烯二酰胼可做為暫時(shí)性植物生長(zhǎng)抑制劑和選擇性除草劑使用;它的另一個(gè)中間體3,6-二氧噠嗪,還可做為農(nóng)藥除草劑使用。
2 磺胺氯噠嗪鈉的生產(chǎn)工藝
以水合胼、順丁烯二酸酐為起始原料制備磺胺氯噠嗪鈉是目前最為常見的技術(shù)工藝,其生產(chǎn)中需要經(jīng)過多道工藝流程,生產(chǎn)工藝路線圖為:擴(kuò)環(huán)反應(yīng)→氯化反應(yīng)→精制提純→縮合反應(yīng)→酸化→鹽化→過濾干燥→檢驗(yàn)→成品包裝。制備原料藥品主要包括:水合胼、順丁烯二酸酐、三氯氧磷、醫(yī)用磺氨、氫氧化鈉、碳酸鉀(無水)、硫酸氫鈉、鹽酸、鄰二氯苯、氨水。
2.1 擴(kuò)環(huán)反應(yīng)
擴(kuò)環(huán)反應(yīng)以水合胼、順丁烯二酸酐、鹽酸為原料,制備中間體3,6二羧基噠嗪。合成方法在15℃~30℃條件下,將鹽酸緩慢加入水合胼中,調(diào)節(jié)其酸堿度至pH= 6.2±0.1;之后按照1:1.14的比例加入順丁烯二酸酐,在加熱容器內(nèi)升溫至104℃~110℃,并保溫2h,以使反應(yīng)充分完全。通過過濾出去其中鹽類雜質(zhì)后,對(duì)濾液加入硫酸予以回收。
2.2 氯化反應(yīng)
氯化反應(yīng)目的是為了制備二氯噠嗪,制備原料主要為二羧基噠嗪和三氯氧磷。制備工藝流程首先將二羧基噠嗪和三氯氧磷原料加入到反應(yīng)容器內(nèi),加熱至55℃~60℃后停止加熱,待其自然升溫完成氯化反應(yīng);反應(yīng)過后密閉保溫5h,此時(shí)容器內(nèi)會(huì)形成較高的壓力使氯化物逐漸析出,通過減壓蒸餾后得到液態(tài)氯化油,用容器對(duì)其加以收集。然后,將制的氯化油加入水中,同時(shí)加入氨水以調(diào)節(jié)pH值;完成后加入硫酸氫鈉溶液保溫40min,采用冷卻設(shè)備使其降低至5℃,以使氯化物結(jié)晶,通過對(duì)反應(yīng)溶液的過濾和洗滌,從而得到含有雜質(zhì)的二氯噠嗪。為得到純度較高的二氯噠嗪,可將母液用二氯苯提取,然后再通過熔融、靜置分離、干燥后制的高純度二氯噠嗪干品。
2.3 縮合反應(yīng)
將二氯噠嗪與碳酸鉀、磺氨、鄰二氯苯混合攪拌后放入反應(yīng)器內(nèi),然后對(duì)其升溫加熱至160℃后保溫5h,完成縮合反應(yīng)。隨后將母液放置自然冷卻,先后加入氯化鈉、氫氧化鈉調(diào)節(jié)酸堿度至pH=7.2~9.2,冷卻后所得結(jié)晶即為磺胺氯噠嗪鈉產(chǎn)品。
3 磺胺氯噠嗪鈉生產(chǎn)中的質(zhì)量與成本控制
通過對(duì)磺胺氯噠嗪鈉制備工藝的分析可知,擴(kuò)環(huán)反應(yīng)、氯化反應(yīng)和縮合反應(yīng)是影響產(chǎn)品質(zhì)量的幾個(gè)重點(diǎn)環(huán)節(jié)。首先在擴(kuò)環(huán)反應(yīng)合成二羧基噠嗪的過程中,可變因素眾多,其中較為關(guān)鍵的一項(xiàng)是確定水合胼、順丁烯二酸酐原料的用量比,如果用量掌握不好,則容易導(dǎo)致原料藥的浪費(fèi),增加生產(chǎn)成本。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn),最終確定最佳方案,在水合胼60%濃度條件下,順丁烯二酸酐與水合胼用料比為1:1.32。
氯化反應(yīng)中應(yīng)保證容器干燥,以利于反應(yīng)進(jìn)行;為提高產(chǎn)品回收率,必須保證設(shè)備良好的密封性,以確保在反應(yīng)后的減壓蒸餾環(huán)節(jié)盡量提高三氯氧磷的蒸出量。在氯化油、氨水加入水時(shí),應(yīng)注意溫度不要太高或是太低,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)控制25℃~35℃為宜,以避免反應(yīng)液發(fā)生噴濺傷人,同時(shí)保證一定溫度下反應(yīng)的正常進(jìn)行。
縮合反應(yīng)中,同樣應(yīng)注意容器的清潔干燥,保溫5h后加熱水時(shí),水量應(yīng)適中,在保證反應(yīng)溫度的前提下盡量使產(chǎn)物完善溶解到熱水中。再加入氯化鈉和氫氧化鈉調(diào)節(jié)酸堿度時(shí),應(yīng)注意攪拌,避免磺胺氯噠嗪鈉產(chǎn)品發(fā)生結(jié)塊,影響產(chǎn)品質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]尚平,張瑋,卜欣立.磺胺氯噠嗪鈉的合成實(shí)驗(yàn)研究[J].河北化工,2005(6):45-46.
[2]張青.磺酰胺類化合物水解機(jī)理的理論研究[D].深圳:深圳大學(xué),2016.