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药物合成工艺路线设计——逆向合成法

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有机化合物,特别是结构复杂的药物以及一些天然产物,往往可以通过多种不同的合成途径制备,而最具有工业生产价值的合成途径为该药物的合成工艺路线。

药物合成工艺路线的设计策略包括由原料而定的合成策略和由产物而定的合成策略2种。

1、由原料而定的合成策略通常根据原料来制定合成路线,常用于由天然产物出发进行半合成或合成某些化合物的衍生物时。

2、由产物而定的合成策略,为逆合成法,是合成中最为常见的策略,该策略有目标分子作为设计工作的出发点,通过逆向变换,直到找到合适的原料、试剂以及反应为止。

逆向合成法指的是在设计合成路线时,常常是由目标分子或靶分子开始,向前一步一步地推导需要使用的起始原料,该过程与合成过程方向相反。在逆推的过程中,通过对结构进行分析,能够将复杂的分子结构逐渐简化,只要每步过程逆推合理,就可以得出合理的药物合成工艺的路线。

在化学研究中,由简单的原料开始合成一个复杂化合物是非常困难的,通过逆向思维,从想要制造的化合物分子开始,然后分析可以通过哪些容易得到的试剂和反应序列来合成它,这种方法被广泛用于制造药物和其他产品。心邀生物的工艺研发部门致力于开发稳定低成本且适合大规模生产的工艺,其研发团队在对工艺优化,开发新型、安全和环境友好的工艺路线有着丰富的经验。

例如:

麦芽糖基β-环状糊精,是β-环状糊精在其某个葡萄糖残基的第六位碳原子的羟基上偶联两个葡萄糖残基的衍生化产物,可应用在食品、医药、精细化工等领域中,因此实现其工业化生产很有必要。如有研究者以麦芽糖和β-环状糊精为底物,利用酸性普鲁蓝芽孢杆菌普鲁蓝酶的逆向合成作用合成麦芽糖基β-环状糊精。

产物经纸色谱、HPLC和IR进行鉴定并用纸色谱对其分离纯化。对可能影响麦芽糖基β-环状糊精合成的pH、反应温度、加酶量、麦芽糖与β-CD的摩尔比、底物浓度及反应时间等各因素分别作了单因素实验,确定最佳反应条件为温度70,pH值4.5,麦芽糖和β-环状糊精摩尔比为1 2:1,底物浓度80%~85%。

逆向合成法,作为一种药物合成工艺路线设计方法,概括来说是由靶分子出发,用逆向切断、连接、重排和官能团互换、添加、除去等方法,将其变换成若干中间产物或原料,然后重复上述分析,直到中间体变换成所有价廉易得的合成子等价试剂为止。

逆向合成法的关键在于键的切断。切断的部位要选择合适,要考虑合成的成功可能性、副反应尽可能减少,然后采用合适的切断方法,在回推到适当阶段将分子切断,并注意反应机理。涉及官能团时,则在官能团附件切断,如果是由两种官能团形成的官能团,则应切断原官能团。分子中如含有C-X键时,一般选择对C-X键进行切断,特别是当杂原子为氧、氮、硫时,应在氧、氮、硫处切断。

心邀拥有差示扫描量热仪(DSC),热重分析仪 (TGA)、HNMR核磁、MS质谱,气相色谱仪 (GC)、高效液相色谱仪(HPLC),粒度测定仪(PSD)等精细分析仪器。具有专业的科研人才和先进的仪器设备,药物提纯,化合物合成在晶型研究和公斤级工艺开发方面有丰富的经验。

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