Nghiên cứu bán tổng hợp carbocistein từ l cystein qui mô 10 kg trên mẻ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI ĐOÀN NGUYỄN THÀNH ĐẠT NGHIÊN CỨU BÁN TỔNG HỢP CARBOCISTEIN TỪ L-CYSTEIN QUI MÔ 10 kg/mẻ LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC HÀ NỘI – 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI ĐOÀN NGUYỄN THÀNH ĐẠT NGHIÊN CỨU BÁN TỔNG HỢP CARBOCISTEIN TỪ L-CYSTEIN QUI MÔ 10 kg/mẻ LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC CHUYÊN NGÀNH: Công nghệ dược phẩm bào chế thuốc MÃ SỐ: 60720402 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Đình Luyện HÀ NỘI – 2015 LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, xin gửi lời cảm ơn tới thầy giáo PGS.TS Nguyễn Đình Luyện, người trực tiếp hướng dẫn, bảo tận tình tạo điều kiện giúp đỡ hoàn thành khóa luận Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo TS Nguyễn Văn Hân, thầy TS Nguyễn Văn Hải, ThS Nguyễn Văn Giang, CN Phan Tiến Thành Tổ môn Tổng hợp Hóa dược - Bộ môn Công nghiệp Dược hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho suốt thời gian thực khóa luận vừa qua Tôi xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô giáo thuộc môn Công nghiệp Dược, thầy cô trường Đại học Dược Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi cho hoàn thành khóa luận tốt nghiệp dạy bảo tận tình suốt năm năm học Cuối cùng, xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến gia đình tôi, đặc biệt bố mẹ, anh chị lời cảm ơn chân thành đến bạn bè tôi, nguồn động lực thiếu, bên giúp đỡ suốt thời gian học suốt trình thực đề tài Khóa luận tốt nghiệp Hà Nội, ngày 01 tháng 07 năm 2015 Sinh viên Đoàn Nguyễn Thành Đạt MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan carbocistein 1.1.1 Cấu trúc, tính chất lý hóa 1.1.2 Tác dụng dược lý ứng dụng điều trị 1.2 Tổng quan phương pháp tổng hợp CMC 1.2.1 Phương pháp tổng hợp carbocistein từ L-cystein 1.2.2 Phương pháp tổng hợp carbocistein từ L-cystin 1.2.3 Phương pháp tổng hợp carbocistein từ nguyên liệu khác 11 1.3 Phân tích lựa chọn phương pháp 12 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14 2.1 Nguyên vật liệu thiết bị 14 2.2 Nội dung nghiên cứu 16 2.3 Phương pháp nghiên cứu 16 2.3.1 Bán tổng hợp hóa học tinh chế sản phẩm 16 2.3.2 Kiểm tra sơ độ tinh khiết 17 2.3.3 Xác định cấu trúc sản phẩm 17 2.3.4 Kiểm nghiệm chất lượng carbocistein tổng hợp 18 2.3.5 Theo dõi độ ổn định sản phẩm 19 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ 21 3.1 Bán tổng hợp carbocistein từ L-CHM qui mô 100 g/mẻ 21 3.1.1 Tổng hợp carbocistein qui mô 100 g/mẻ theo [5] 21 3.1.2 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng 21 3.2 Xây dựng qui trình bán tổng hợp carbocistein qui mô 500 g/mẻ 26 3.3 Xây dựng qui trình bán tổng hợp carbocistein qui mô kg/mẻ 27 3.4 Xây dựng phương pháp tinh chế sản phẩm qui mô 1,5 kg/mẻ 28 3.5 Xây dựng qui trình bán tổng hợp tinh chế Carbocistein qui mô kg/mẻ 31 3.5.1 Phương pháp 1: tổng hợp theo qui trình tương tự qui mô kg/mẻ 31 3.5.2 Phương pháp 2: cải tiến phương thức nạp liệu 33 3.6 Xây dựng qui trình bán tổng hợp tinh chế Carbocistein qui mô 10 kg/mẻ 37 3.6.1 Tổng hợp carbocistein qui mô 10 kg/mẻ 37 3.6.2 Kiểm tra sơ độ tinh khiết sản phẩm 40 3.7 Khẳng định cấu trúc sản phẩm 40 3.8 Kiểm nghiệm sản phẩm theo tiêu chuẩn dược điển Anh 2013 43 3.9 Theo dõi độ ổn định sản phẩm 44 CHƯƠNG BÀN LUẬN 47 4.1 Về phản ứng tổng hợp carbocistein 47 4.1.1 Phản ứng tổng hợp carbocistein qui mô 100 g/mẻ, 500 g/mẻ kg/mẻ 47 4.1.2 Phản ứng tổng hợp carbocistein qui mô kg/mẻ 10 kg/mẻ 48 4.2 Về phương pháp tinh chế 49 4.3 Về khẳng định cấu trúc 50 4.3.1 Về phổ hồng ngoại 50 4.3.2 Về phổ khối lượng 50 4.3.3 Về phổ cộng hưởng từ hạt nhân 50 4.4 Về theo dõi độ ổn định 51 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT CMC Carbocistein CTCT Công thức cấu tạo g Gam h KL Khối lượng L-CHM L-cystein hydroclorid monohydrat L Lít MCA Acid monocloroacetic MCA.Na Natri cloroacetat ml Mililit MS Mass spectrometry Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (Proton H-NMR nuclear magnetic resonance spectroscopy) 13 C-NMR Phổ cộng hưởng từ carbon 13 (Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy) IR Phổ hồng ngoại (Infrared spectroscopy) RH Độ ẩm tương đối (Relative Humidity) SKLM Sắc ký lớp mỏng toC Nhiệt độ TB Trung bình tonc Nhiệt độ nóng chảy DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Nguyên liệu hóa chất nghiên cứu 14 Bảng 2.2 Thiết bị, máy móc dụng cụ nghiên cứu 15 Bảng 3.1 Kết khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ mol MCA: L- CHM tới 22 phản ứng Bảng 3.2 Kết khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ tới hiệu suất phản 23 ứng Bảng 3.3 Kết khảo sát ảnh hưởng pH tới hiệu suất phản ứng 24 Bảng 3.4 Kết khảo sát độ lặp lại qui trình tổng hợp carbocistein qui 27 mô 500 g/mẻ Bảng 3.5 Kết khảo sát độ lặp lại qui trình tổng hợp carbocistein qui 28 mô kg/mẻ Bảng 3.6 Kết tinh chế sản phẩm CMC theo phương pháp 29 Bảng 3.7 Kết tinh chế sản phẩm CMC theo phương pháp 29 Bảng 3.8 Kết tinh chế sản phẩm CMC theo phương pháp 30 Bảng 3.9 Kết qui trình tổng hợp tinh chế CMC qui mô kg/mẻ theo 33 phương pháp Bảng 3.10 Kết qui trình tổng hợp tinh chế CMC qui mô kg/mẻ theo 37 phương pháp Bảng 3.11 Kết khảo sát độ lặp lại qui trình tổng hợp tinh chế 38 CMC qui mô 10 kg/mẻ Bảng 3.12 Kết kiểm tra sơ độ tinh khiết sản phẩm CMC 40 Bảng 3.13 Kết phân tích phổ IR carbocistein 41 Bảng 3.14 Số liệu phân tích phổ khối lượng carbocistein 41 Bảng 3.15 Kết phân tích phổ 1H-NMR carbocistein tổng hợp 42 Bảng 3.16 Kết phân tích phổ 13C-NMR carbocistein tổng hợp 42 Bảng 3.17 Kết kiểm nghiệm carbocistein theo BP 2013 43 Bảng 3.18 Kết theo dõi độ ổn định sản phẩm điều kiện thường 45 Bảng 3.19 Kết theo dõi độ ổn định sản phẩm điều kiện lão hóa cấp tốc 45 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Công thức cấu tạo carbocistein Hình 1.2 Phản ứng carbocistein với ninhydrin Hình 1.3 Phản ứng acid amin với Fluorescamin Hình 1.4 Phản ứng Sanger acid amin Hình 1.5 Tổng hợp carbocistein từ L-cystin L-CHM Hình 1.6 Phản ứng tổng hợp carbocistein Alfred A Maierhop cộng 10 (1978) Hình 1.7 Phản ứng tổng hợp carbocistein Kazuo Nakayasu cộng 11 (1984) Hình 2.1 Tổng hợp carbocistein từ L-CHM theo L.Michaelis cộng 16 Hình 2.2 Tổng hợp carbocistein theo phương thức 16 Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng tỷ lệ mol tới phản ứng 22 Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng nhiệt độ tới hiệu suất phản 23 ứng Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng pH tới hiệu suất phản ứng 25 Hình 3.4 Sơ đồ tổng hợp carbocistein qui mô kg/mẻ theo phương pháp 32 Hình 3.5 Phản ứng tỏa nhiệt L-CHM, MCA với NaOH 33 Hình 3.6 Phản ứng MCA với Na2CO3 34 Hình 3.7 Sơ đồ tổng hợp carbocistein qui mô kg/mẻ theo phương pháp 36 Hình 3.8 Sơ đồ tổng hợp carbocistein qui mô 10 kg/mẻ 39 Hình 4.1 Phản ứng S-alkyl hóa theo chế SN1 L-CHM MCA 47 tinh chế nước: L-cystin aminoacid tan tốt pH 2-3 Vì chỉnh pH dung dịch 2,8 để kết tủa sản phẩm, loại L-cystin dễ dàng Đồng thời pH này, CMC không tồn dạng muối hydroclorid mà tồn dạng muối nội phân tử Phương pháp kết tủa sử dụng NaOH (phương pháp 2) so với phương pháp kết tủa từ môi trường kiềm (phương pháp 3) khác thứ tự hòa tan kết tủa lại Phương pháp cho sản phẩm dạng bột tinh thể kết tinh đẹp, xốp cho hiệu suất không cao, thời gian kết tinh dài Chúng lựa chọn phương pháp tinh chế - cho hiệu suất cao nhất, thời gian kết tủa ngắn sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng dược điển 4.3 Về khẳng định cấu trúc 4.3.1 Về phổ hồng ngoại Phân tích phổ hồng ngoại cho phép phân tích dải hấp phụ đặc trưng dao động hóa trị dao động biến dạng nhóm chức liên kết điển hình cấu trúc phân tử chất ghi phổ Phổ đồ CMC cho thấy phân tử CMC tồn dạng ion lưỡng cực nên có dải hấp thụ đặc trưng nhóm NH3+ (3039, 2723, 2639 cm-1) nhóm COO- carboxylat (1685 cm-1) Nhóm COOH lại cho dải hấp thụ 1736 cm-1 (C=O acid) 4.3.2 Về phổ khối lượng CMC có khối lượng phân tử 179,2 đvC Kết phân tích phổ khối lượng CMC cho thấy có pic phân tử có số khối phù hợp với khối lượng phân tử chất (m/z = 177,9 ([M-H]-) m/z = 180,0 ([M+H]+)) 4.3.3 Về phổ cộng hưởng từ hạt nhân Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cho phép nhận biết dạng proton số lượng proton chất tạo thành 50 Phổ đồ sản phẩm cho thấy tín hiệu đặc trưng hệ chứa carbon bất đối dạng: -CH-CH2- : 3,0 (1H); 3,11 (1H); 3,86 (1H) với số tương tác spin – spin doublet doublet đặc trưng (4,0 Hz; 8,5 Hz 15,0 Hz) Proton ứng với nhóm –CH2-S cho tín hiệu 3,27 ppm Không quan sát thấy proton NH2 nhóm COOH có trạo đổi hydro với dung môi đo phổ D2O 4.3.4 Về phổ cộng hưởng từ carbon 13 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C cho phép nhận biết dạng carbon số lượng carbon chất tạo thành Phổ 13 C-NMR cho thấy tín hiệu phù hợp với khung carbon CMC, C=O acid có độ chuyển dịch hóa học 177,63 ppm cao C=O carboxylat (172,99 ppm) Từ kết phân tích phổ đồ trên, kết luận: sản phẩm tổng hợp carbocistein 4.4 Về theo dõi độ ổn định Kết theo dõi độ ổn định carbocistein cho thấy, điều kiện thường điều kiện lão hóa cấp tốc nguyên liệu ổn định đạt yêu cầu hàm lượng theo tiêu chuẩn dược điển Anh BP 2013 Dữ liệu hàm lượng điều kiện dài hạn cấp tốc biến đổi, dao động theo thời gian Sản phẩm carbocistein giữ tiêu chất lượng suốt thời gian nghiên cứu 12 tháng (hàm lượng giảm khoảng 0,5% so với ban đầu) Vì kết luận sản phẩm đạt yêu cầu độ ổn định 12 tháng Sau đó, cần tiếp tục tiến hành thêm nghiên cứu theo dõi độ ổn định điều kiện thường từ tháng 12 để xác định rõ ràng tuổi thọ sản phẩm 51 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Đã xây dựng qui trình bán tổng hợp carbocistein qui mô 10 kg/mẻ từ nguyên liệu L-cystein hydroclorid monohydrat Sản phẩm khẳng định cấu trúc qua kết phân tích SKLM phổ IR, MS, 1H-NMR, 13C-NMR Nghiên cứu phương pháp tinh chế sản phẩm đạt tiêu chuẩn Dược điển Anh BP 2013 Hiệu suất tinh chế trung bình đạt 95% hiệu suất toàn quy trình trung bình đạt 86% Kiến nghị Với kết đạt hy vọng góp phần vào việc nghiên cứu qui trình tổng hợp carbocistein có hiệu quả, đơn giản, phù hợp với điều kiện sản xuất Việt Nam, nhằm tạo nguồn nguyên liệu cho ngành công nghiệp Dược nước nhà Để tiếp tục phát triển thành đạt được, có đề xuất sau: - Áp dụng qui trình để đưa vào sản xuất - Nghiên cứu phương pháp cải thiện hiệu suất - Tiếp tục theo dõi độ ổn định, thử độc tính cấp carbocistein 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Trần Mạnh Bình, Nguyễn Quang Đạt (2007), Hóa học hữu tập I, Nhà xuất Y học, Hà Nội, tr 112-130 Bộ Y Tế (2009), Các bệnh đường hô hấp, tr 90-94 Bộ Y Tế (2009), Hóa học hữu cơ, Tập II, Nhà xuất Y học, tr 203-211 Nguyễn Hữu Đĩnh, Trần Thị Đà (1999), Ứng dụng số phương pháp phổ nghiên cứu cấu trúc phân tử, Nhà xuất Giáo Dục, Hà Nội, tr 27-29, 296320 Dương Văn Khoa ( 2014), Nghiên cứu bán tổng hợp carbocystein qui mô 1,0 kg/mẻ, Luận văn tốt nghiệp, Trường Đại học Dược Hà Nội, Hà Nội N D Luyện., Đ N S Huyền, C V Thu , T M Koongs, Đ T T Hải, N V Hân, Đ T Xuân, L T T Hòa cs (2011), Nghiên cứu chiết tách L-cystin từ tóc, phụ phẩm móng, sừng, lông gia súc bán tổng hợp N-acetyl-Lcystein làm nguyên liệu sản xuất thuốc, Báo cáo khoa học cấp Nhà nướcChương trình Hóa dược, Bộ Công thương Nguyễn Đình Triệu (2005), Các phương pháp phân tích vật lý hóa lý tập II, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, tr 61-204 Tiếng Anh Armstrong M D., Lewis J D (1951), "Growth experiments with thioether derivatives of cysteine and homocysteine", Journal of Biological Chemistry, 189(1), pp 461-466 Asti C., Melillo G., Caselli G.F., Daffonchio L., Clavenna G., Omini C., Hernandez A (1995), "Effectiveness of carbocysteine lysine salt monohydrate on models of airway inflammation and hyperresponsiveness", Pharmacological research, 31(6), pp 387-392 10 Braga P C., Borsa M , al et (1982), "Pharmacokinetic behaviour of Scarbocysteine-lys in patient with chronic bronchitis", Clin Ther 1982, 4, pp 480-488 11 Brown D T (1988), "Carbocysteine", Drug intelligence & clinical pharmacy, 22(7-8), pp 603-608 12 Decramer M., Janssens W (2010), "Mucoactive therapy in COPD", Eur Respir Rev , 19(116), pp 134-140 13 Decramer M., Janssens W (2010), "Mucoactive therapy in COPD", European Respiratory Review, 19(116), pp 134-140 14 Earl P., Max T (1949), "Processes for preparing substituted propanoic acid", US Patent 2460785 15 González G J., García G V., Montiel L V., et al (1998), "Industrial synthesis of cysteine derivatives", European Research Conference: Organic Electrochemistry: Moving towards Clean and Selective Synthesis 16 Goodman L., Ross L O., Baker B.R (1958), "Potential Anticancer Agents V Some Sulfur-Substituted Derivatives of Cysteine", The Journal of Organic Chemistry, 23(9), pp 1251-1257 17 Hooper C., Calvert J (2008), "The role for S-carboxymethylcysteine (carbocisteine) in the management of chronic obstructive pulmonary disease", International journal of chronic obstructive pulmonary disease, 3(4), pp 659-669 18 Inc Merck and Co., The Merck Index 2001: USA 19 Ishibashi Y., Imai S., Inouye Y., et al (2006), "Effects of carbocisteine on sialyl-Lewis x expression in an airway carcinoma cell line stimulated with tumor necrosis factor-α", European journal of pharmacology, 530(3), pp 223-228 20 Ishibashi Y., Kobayashi F., Idesawa A., et al (2004), "Effects of carbocisteine on altered activities of glycosidase and glycosyltransferase and expression of Muc5ac in SO2-exposed rats", European journal of pharmacology, 487(1), pp 7-15 21 Ishiwata K I., Nakamura T., Shimada M., et al (1989), "Production of S(carboxymethyl)-l-cysteine from l-serine with tryptophan synthase", Journal of fermentation and bioengineering, 68(2), pp 84-87 22 Macciò A., Madeddu C., Panzone F., Mantovani G (2009), "Carbocysteine: clinical experience and new perspectives in the treatment of chronic inflammatory diseases", Expert opin Pharmacother, 10(4), pp 693-703 23 Maierhofer A., Wagner H (1978), "Process for the production of high purity S-carboxymethyl-L-cysteine", The Unites States Patent Office 24 Maurice L., Saint G L., Michel L., et al (1967), "Nail strengthener containing S-carbocystein-methyl-cystein and salts thereof", The Unites States Patent Office 25 Michaelis L., Schubert M P (1934), "The reaction of iodoacetic acid on mercaptans and amines", Journal of Biological Chemistry, 106(1), pp 331341 26 Nakayasu K., Tanaka J (1984), "Process for producing S- carboxymethylcysteine", United Kingdom Patent 2140009-A 27 Pinamonti S., Venturoli L., Leis M., Chicca M., Barbieri A., Sostero S., Ravenna F., Daffonchio L., Novellini R., Ciaccia A (2001), "Antioxidant activity of carbocysteine lysine salt monohydrate", Panminerva medica, 43(3), pp 215-220 28 Sanjay b., Dinesh S., Neha S (2012), "Stability Testing of Pharmaceutical Products", Journal of Applied Pharmaceutical Science, 02(03), pp 129-138 29 The Bristish Pharmacopoeia Commission Bristish Pharmacopoeia, the edition on CD-rom, Editor 2007 30 Waring R.H., Mitchell S.C (1982), "The metabolism and elimination of Scarboxymethyl-L-cysteine in man", Drug Metabolism and Disposition, 10(1), pp 61-62 31 WHO Expert Committee (2013), Asean guideline on stability study of drug product Version 6.0 32 Yamaya M., Nishimura H., Shinya K., et al (2010), "Inhibitory effects of carbocisteine on type A seasonal influenza virus infection in human airway epithelial cells", American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology, 299(2), pp 160-168 33 Yokozeki K., Eguchi C., Kamimura A., Koji K (1988), "Asymmetric Synthesis of S-Carboxymethyl-L- cysteine by a Chemico- enzymatic Method", Agric Biol Chem, 52(9), pp 2368-2368 34 Zheng J P., Kang J., Huang S G., et al (2008), "Effect of carbocisteine on acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease (PEACE Study): a randomised placebo-controlled study", The Lancet, 371(9629), pp 2013-2018 PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: Phổ hồng ngoại Carbocistein tổng hợp từ L-cystein hydroclorid monohydrat PHỤ LỤC 2: Phổ khối lượng [M-H]- Carbocistein tổng hợp từ Lcystein hdroclorid monohydrat PHỤ LỤC : Phổ khối lượng [M+H]+ Carbocistein tổng hợp từ Lcystein hdroclorid monohydrat PHỤ LỤC 4: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton Carbocistein PHỤ LỤC 5: Phổ cộng hưởng từ carbon Carbocistein PHỤ LỤC 6: Phiếu kiểm nghiệm Carbocistein PHỤ LỤC 1: Phổ hồng ngoại Carbocistein tổng hợp từ L-cystein hydroclorid monohydrat PHỤ LỤC 2: Phổ khối lượng [M-H]- Carbocistein tổng hợp từ L-cystein hdroclorid monohydrat PHỤ LỤC 3: Phổ khối lượng [M+H]+ Carbocistein tổng hợp từ L-cystein hdroclorid monohydrat PHỤ LỤC 4: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton Carbocistein PHỤ LỤC 5: Phổ cộng hưởng từ carbon Carbocistein PHỤ LỤC 6: Phiếu kiểm nghiệm Carbocistein PHỤ LỤC 6: Phiếu kiểm nghiệm Carbocistein [...]... 1 kg/ mẻ, 5kg/ mẻ, 10 kg/ mẻ  Nghiên cứu phương pháp tinh chế sản phẩm đạt tiêu chuẩn Dược điển Anh 2013 hoặc tương đương  Theo dõi độ ổn định của sản phẩm, dự đoán tuổi thọ thuốc 2.3 Phương pháp nghiên cứu 2.3.1 Bán tổng hợp hóa học và tinh chế sản phẩm Tổng hợp carbocistein từ L- cystein hydroclorid monohydrat Bán tổng hợp carbocistein ở qui mô 100 g /mẻ, 500 g /mẻ, 1 kg/ mẻ, 5 kg/ mẻ theo L. Michaelis và... bán tổng hợp carbocistein từ L- cystein qui mô 10 kg/ mẻ với mục tiêu sau: 1 Nghiên cứu xây dựng được qui trình bán tổng hợp carbocistein qui mô 10 kg/ mẻ 2 Nghiên cứu được phương pháp tinh chế sản phẩm thu được đạt tiêu chuẩn Dược điển Anh BP 2013 1 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về carbocistein 1.1.1 Cấu trúc, tính chất l hóa Carbocistein (CMC) l dẫn chất của L- cystein với nhóm carboxymethyl gắn ở... giữa L- cystein và MAC Tuy nhiên chúng đều chỉ l những nghiên cứu tiến hành ở qui mô 10 g /mẻ Với mục tiêu l 21 tổng hợp được ở qui mô 10 kg/ mẻ, chúng tôi quyết định tiến hành khảo sát l i quá trình phản ứng trên tại qui mô 100 g /mẻ Chúng tôi tiến hành khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng: tỷ l mol L- CHM : MCA, nhiệt độ phản ứng, pH hỗn hợp phản ứng 3.1.2.1 Tỷ l mol acid monocloroacetic và L- cystein. .. đũa Lenz- Đức thủy tinh 15 2.2 Nội dung nghiên cứu  Bán tổng hợp carbocistein từ L- cystein hydroclorid monohydrat qui mô 100 g /mẻ và khảo sát một số điều kiện phản ứng để hoàn thiện phương pháp (nhiệt độ, pH, tỷ l mol) Chọn phương pháp tối ưu và phù hợp điều kiện trong nước về nguyên liệu, hóa chất, khả năng triển khai ở qui mô l n…  Xây dựng qui trình bán tổng hợp carbocistein qui mô 500 g /mẻ, 1 kg/ mẻ, ... tháng Số l tối thiểu: 3 l Mọi biến đổi về hàm l ợng của sản phẩm trong thời gian nghiên cứu được theo dõi và đánh giá theo phương pháp thử của Dược điển Anh BP 2013 19 L p bảng số liệu kết quả, kết luận về độ ổn định của thuốc [28], [31] 20 CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ 3.1 Bán tổng hợp carbocistein từ L- CHM qui mô 100 g /mẻ 3.1.1 Tổng hợp carbocistein qui mô 100 g /mẻ theo [5] Tiến hành tổng hợp carbocistein. .. carbocistein qui mô 100 g /mẻ với qui trình tương tự với qui trình tổng hợp 10 g /mẻ đã được khảo sát bởi Dương Văn Khoa (2014) [5] Sơ đồ phản ứng: Cách tiến hành chung: Trong bình cầu 500 ml: hòa tan hỗn hợp gồm: 100 ,0 g (0,57 mol) Lcystein hydroclorid monohydrat, 59,2 g (0,62 mol) acid monocloroacetic và 100 ml nước đã sục khí N2 L m l nh, nhỏ từ từ 180 ml dung dịch NaOH 10M (duy trì sục N2, khuấy từ và nhiệt... pháp tổng hợp carbocistein đi từ L- cystein - Phương pháp của L Michaelis và Maxwell P Schubert (1934) Tổng hợp từ L- cystein hydroclorid monohydrat và acid monocloroacetic trong môi trường kiềm (dung dịch KOH 6,7M) Dung dịch sau phản ứng được điều chỉnh về pH 5 bằng acid acetic băng, l m l nh bằng nước đá trong 2h L c loại tủa cystein, thu l y dịch l c Điều chỉnh pH của dịch l c về 2 bằng acid HCl 6M, l m... ngoại - Từ vài năm qua, trong quá trình thực hiện đề tài Nghiên cứu cấp Nhà nước: Nghiên cứu chiết tách L- cystin từ tóc, phụ phẩm móng, sừng, l ng gia súc và bán tổng hợp N-acetyl -L- cystein l m nguyên liệu sản xuất thuốc”, nhóm nghiên cứu trường Đại học Dược Hà Nội đã triển khai chiết tách được L- cystin (l nguyên liệu chính để bán tổng hợp Carbocistein) từ tóc và các phụ phẩm như móng, sừng, l ng gia... Carbocistein được tổng hợp chủ yếu từ 2 nguồn nguyên liệu l L- cystin và L- cystein hydroclorid monohydrat, theo sơ đồ sau: Hình 1.5 Tổng hợp carbocistein từ L- cystin và L- CHM 7 - Từ L- cystein hydroclorid monohydrat thực hiện phản ứng S-alkyl hóa cùng với acid monocloroacetic thu được carbocistein - Từ L- cystin tiến hành khử hóa rồi tiếp tục phản ứng với acid monocloroacetic ta thu được carbocistein 1.2.1... hưởng l n đến hiệu suất Với pH dưới 8 và trên 10, hiệu suất rất thấp Tại pH 9 ta thấy hiệu suất phản ứng đạt cao nhất (96,6%) Từ kết quả khảo sát, chúng tôi đề nghị qui trình tổng hợp carbocistein từ L- CHM qui mô 100 g /mẻ như sau: Trong bình cầu 500 ml: hòa tan hỗn hợp gồm: 100 ,0 g (0,57 mol) Lcystein hydroclorid monohydrat; 59,2 g (0,63 mol) acid monocloroacetic và 100 ml nước đã sục khí N2 L m l nh, ... hành tổng hợp carbocistein qui mô lớn kg/ mẻ 10 kg/ mẻ 3.6 Xây dựng qui trình bán tổng hợp tinh chế Carbocistein qui mô 10 kg/ mẻ 3.6.1 Tổng hợp carbocistein qui mô 10 kg/ mẻ Quá trình tổng hợp carbocistein. .. thực đề tài: Nghiên cứu bán tổng hợp carbocistein từ L-cystein qui mô 10 kg/ mẻ với mục tiêu sau: Nghiên cứu xây dựng qui trình bán tổng hợp carbocistein qui mô 10 kg/ mẻ Nghiên cứu phương pháp... bán tổng hợp tinh chế Carbocistein qui mô kg/ mẻ 3.5.1 Phương pháp 1: tổng hợp theo qui trình tương tự qui mô kg/ mẻ Quá trình tổng hợp carbocistein qui mô kg/ mẻ tiến hành tương tự qui mô nhỏ 100