年产600千克阿拉普利原料药车间设计文献综述

 2022-12-03 07:12

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

一、课题背景

当肾脏血液供应不足时,肾小球旁细胞受刺激释放肾素,这种酶进人血液并作用于血浆中的血管紧张素原,使其转变成血管紧张素Ⅰ,后者在血管紧张素转化酶(又称ACE)作用下转化为血管紧张素Ⅱ,它不仅能收缩血管,并还能促进肾上腺皮质分泌醛固酮,增加肾血管对钠离子和水的重吸收,促进血量增多,结果导致血压升高,抑制ACE的作用,就可减少血管紧张素Ⅱ的产生,从而使血管收缩减弱,醛固酮分泌减少,结果就促使血压下降。阿拉普利是大日本制药公司合成的血管紧张素转化酶抑制剂(angiotensin-sonverting enzyme inhibitor,ACEI)。在分子内具有卡托普利的结构。1978年合成,1981年开始临床试验,1988年3月29日大日本制药以Cetapril的商品名取得生产许可

阿拉普利化学名称为(2S)-2-{(2S)-1-[(2S)-3-乙酰硫基-2-甲基丙酰基]吡咯烷-2-甲酰氨基}-3-苯丙酸,临床用于高血压、心肌缺血和心力衰竭的治疗。具有明显的降压作用,既可作为降压的首选药物也可以作为其他药物治疗效果不佳的代替药。阿拉普利口服给药时,转化为脱乙酰基阿拉普利和卡托普利,通过阻滞ACE来抑制升压机制的肾素-血管紧张素-醛固酮系统,并通过阻滞激肽酶I使降压机制的激肽释放酶-激肽-前列腺素系统亢进。同时,阿拉普利的脱乙酰化代谢物脱乙酰阿拉普利向动脉血管壁转运良好,具有末梢交感神经抑制作用,而且在缓慢转变成卡托普利后仍然具有ACE阻滞作用。因此,阿拉普利在临床上的应用十分广泛。工业生产中除产品质量外还需主要考虑“低成本、高收率、低污染”等因素。

  1. 要解决的问题

本次设计主要是年产量600千克的阿拉普利原料药的车间设计。阿拉普利原料药制备共包含中间体合成、粗品的制备、产品精制三部分工艺,阿拉普利的中间体合成经历酰化、水解、缩合等过程。为实现工业化生产,根据任务书中的内容,以300天为基准,生产年产量600千克阿拉普利原料药,进行车间设计以及综合考虑共用设备问题。在设计中,首先对产品临床应用、性质、作用机理等进行了介绍,根据产品的工艺流程,绘制了带控制点的工艺流程图;其次,根据实际的生产任务对其进行了物料衡算,列出了各设备的进出物料平衡表,并以此为基础,完成热量衡算。同时,进行了设备选型,根据物料衡算所得的数值确定各设备的型号及规格,生产能力等。此外,又根据江苏省南京市江宁区的地理位置、环境特点、风向特点等因素,设计了车间,并根据所选的设备绘制了工艺设备平面图及主管布置图。在设计中,也建立消防、防火防爆等安全防范制度,最后对生产情况进行了详细的劳动组织和人员安排,确保人员工作强度合理。

  1. 可行性分析

阿拉普利从乙醇-n-己烷结晶,熔点155-156℃。白色结晶或结晶性粉末,无气味或略有异味,味微苦。易溶于氯仿或甲醇,较易溶于乙醇,较难溶于丙酮,难溶于水,极难溶于乙醚。根据文献,阿拉普利合成方法一般为以L脯氨酸为原料,先与三氯乙醛反应,再与L-苯丙氨酸甲酯反应生成酰胺,酰胺经水解反应得到H-PRO-PHE-OH,最后和(R)-3-乙酰硫基-2-甲基丙酰氯反应生成阿拉普利。该方法在实验室实验阶段发现该流程是可行的、在进行工艺放大后应用于工业生产上是具有极大的工业前景的。除此之外,还有以硫代乙酸、2-甲基丙烯酸为原料经过1,4-亲核加成、氯化、氨解、成盐、酯化、水解等反应合成了阿拉普利这一条合成路线,可省去L-脯氨酸氨基保护和脱保护过程,使反应路线更简便,成本更低,但实验收率仅为18%、工艺过程中使用甲醇、氯化亚砜等原料,环境污染较大。因此本生产采用前者,更贴近于“低成本、高收率、低污染”的传统工艺。

  1. 研究方法和内容

研究方法主要以查阅文献为主,有条件可以去工厂实地考察。

用到的主要工具为“AutoCAD 2010”。

最终将呈现年产量600千克阿拉普利原料药车间的设计图纸及设计说明书。

  1. 工作计划

2月28日—3月17日:完成文献查阅、开题报告等前期工作。

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