阿司匹林合成

讲义：阿司匹林合成、制剂、血药浓度分析一体化实验实验学时：一周实验类型：一体化实验教学方式：分小组讲解及实验一、实验目的1.掌握乙酰水杨酸（阿司匹林）的制备原理和方法。2.掌握湿法制粒压片的工艺过程和片剂质量的检查方法以及不同崩解剂对在质量的影响；了解阿司匹林颗粒的制备、胶囊剂的填充、栓剂的制备。3.掌握两步滴定法测定阿司匹林片剂中药物含量的实验原理。4.掌握阿司匹林血样的处理方法。5.掌握血药浓度-时间曲线的测定方法。6.掌握单室模型血管外给药药物动力学的参数的求解方法。7.了解一体化实验的含义以及实践意义。二、实验原理1.阿司匹林原料药的合成：阿司匹林是由水杨酸（邻羟基苯甲酸）与醋酸酐进行酯化反应而得的。水杨酸可由水杨酸甲酯，即冬青油（由冬青树提取而得）水解制得。本实验就是用邻羟基苯甲酸（水杨酸）与乙酸酐反应制备乙酰水杨酸。反应式为：OOHOH+(CH3CO)2O浓H2SO4OOHOCOCH3+CH3COOH副反应：OOHOH2OHCOOOOH+OH2OOHOCOCH3OOHOH+OCOCH3COOOOH2.颗粒剂制备：是指药物与适宜辅料制成具有一定粒度的干燥颗粒状制剂。分为可溶性颗粒剂、混悬性颗粒剂、泡腾性颗粒剂及缓释颗粒剂等。颗粒剂的一般制法是将处方成分或中草药提取物与辅料用黏合剂或润滑剂制成软材，过筛制粒，湿粒在低温下干燥，分装即得。制备工艺流程如下：颗粒剂（西药）的制备工艺流程图3.阿司匹林片剂的制备：片剂系指药物与辅料均匀混合，通过制剂技术压制而成的圆片或异形片状的固体制剂。通常片剂的制备包括有湿法制粒压片、干法制粒压片和直接压片，阿司匹林片剂的制备采用应用较广泛的湿法制粒压片。片剂的制备工艺流程图4.胶囊剂制备：是指将药物填充装于空心硬质胶囊或者密封于弹性软质胶囊中而制成的固体制剂。分为硬胶囊剂和软胶囊剂两种。1.空胶囊规格的选择：根据药物规定剂量所占容积来选择最小空胶囊。一般方法时先测定填充物料的堆密度（将物料装填于一定容积的干燥容器如量筒、量杯中，倒出粉体，称量，以粉体质量除以该粉体所占容器的体积即为堆密度），然后根据药物剂量计算其容积，以决定选用胶囊的号数。物料粉碎过筛混合制粒干燥整粒分剂量包装辅料混合压片片剂混合主药粉碎过筛辅料制软材润湿剂或粘合剂、内加崩解剂制粒干燥整粒称重润滑剂、外加崩解剂颗粒剂空胶囊的号数与容积号数012345容积（ml）0.750.550.400.300.250.152.胶囊剂制备流程：5.栓剂制备：1.栓剂的定义：栓剂系指药物与适宜基质制成的供腔道给药的制剂，其形状和重量根据腔道不同而异，目前常用的有肛门栓、阴道栓等。2.栓剂的制备方法有热熔法、冷压法和搓捏法三种，可按基质的不同性质选择制备方法。一般脂肪性基质可采用上述方法中的任何一种，而水溶性基质则多采用热熔法，热熔法制备栓剂的工艺流程为：基质→熔化→加入药物(混匀)→注入栓模(已涂润滑剂)→完全凝固→削去溢出部分→脱模→质检→包装制备脂肪性基质栓剂时，油溶性药物可直接溶于基质中；不溶于油脂而溶于水的药物可先加入少量水溶解，再以适量羊毛脂吸收后与基质混合；难溶性固体药物，一般应先研成细粉(过六号筛)混悬于基质中，灌注模具时；应注意使温度接近凝结温度并随加随搅拌，使药物分布均匀，防止沉积。制备时模具使用的润滑剂为：脂肪性基质选用软皂：甘油：95％乙醇(体积分数)1：1：5混合液，水溶性及亲水性基质选用液状石蜡或硅油等。3.置换价：为了确定基质用量以保证栓剂量，常需预测药物的置换价（F）。置换价是主药的重量与同体积基质的重量比值。即F=W/[G-(M-W)]式中，W---每粒栓剂中主药的平均重量；G----每粒纯基质栓剂的平均重量；M-----每粒含药栓的平均重量。根据求的的置换价，计算出每粒栓剂中应加的基质量（E）为：E=G-W/F。6.阿司匹林片剂的含量测定：通过两步滴定法完成，由于阿司匹林中存在酸性的稳定剂，所以不能用氢氧化钠直接滴定，必须使用两步滴定法。首先用氢氧化钠滴定液中和制剂中其它的酸性物质和阿司匹林上游离的羧酸：填充套合囊帽胶囊剂空胶囊OCOCH3COOHOCOCH3COONaOHCOOHOHCOONaNaOHNaOH然后在加入过量的氢氧化钠滴定液，加热水解，氢氧化钠中和水解所产生的醋酸，然后用硫酸回滴，测得中和醋酸所消耗的氢氧化钠的量。该消耗量和阿司匹林的摩尔比为1:1。OCOCH3COONaOHCOONa++CH3COONaH2SO4Na2SO4+2H2O2NaOHNaOH7.阿司匹林血药浓度测定：阿司匹林在体内转化为水杨酸盐。把异丙醇加到家兔口服阿司匹林后采集不同时间的血清样本中，将蛋白质沉淀，而铁盐与水杨酸作用显紫色，在一定温度范围内，显色强度与水杨酸的浓度成正比。在λ540nm波长处测定紫色溶液的吸光度（A）以及410nm处的荧光强度F，再根据标准曲线进行浓度换算，即得到给药后不同时间的血药浓度值。采用参数法求出Cmax，tmax，K，t1/2，V等有关药动学参数。三、实验试剂及仪器1.实验试剂1)水杨酸标准溶液（500μg/ml）准确称取水杨酸0.05g，加入10ml乙醇溶解，移入100ml容量瓶中，加入水定容至度线，摇匀，静置备用。2)1%的FeCl3溶液0.5gFeCl3固体，溶于50ml水中。3)0.01MHCl溶液取浓盐酸100μl加1.1ml水混匀后，将上述溶液稀释100倍。其他试剂水杨酸2g（0.014mol），乙酸酐5.4g（5mL，0.05mol），饱和碳酸氢钠1%，氯化铁，乙酸乙酯，浓硫酸，浓盐酸，淀粉2.0g，10%淀粉浆，滑石粉1.0g，中性乙醇，酚酞指示剂，氢氧化钠滴定液（0.1mol/L），硫酸滴定液（0.05mol/L），异丙醇，实验动物等。2.实验仪器空胶囊、125ml锥形瓶、100mL烧杯、抽滤瓶、布氏漏斗、水浴锅、乳钵(中号)、电子天平、电炉、尼龙筛(80目，14目与16目)、烘箱、单冲压片机、冲头(9mm)、100ml量瓶、酸性（碱性）滴定管、试管、开口器、镊子、刀片、紫外-分光光度计、荧光光谱仪等。四、实验内容1.阿司匹林原料药的合成1)实验加料：在125mL锥形瓶中加入5mL乙酸酐、2.0g水杨酸和4滴浓硫酸。2)开始反应：摇动锥形瓶使水杨酸全部溶解，在水浴（85~90℃）上加热8min。用冷水冷却使结晶析出。加入50mL水，继续用冰水冷却使结晶完全析出。3)分离纯化：抽滤并用少量水洗涤结晶，滤干后所得粗产物转移到100mL烧杯中，加入25mL饱和碳酸氢钠溶液，搅拌至无CO2气泡产生。抽滤，将滤液倒入盛有酸液（4mL浓HCl+10mL水）的50mL烧杯中，搅拌用冰水冷却结晶。抽滤并用少量水洗涤结晶。4)产品鉴定和分析：取几粒结晶加入盛有3mL水的试管中，加入1~2滴1%FeCl3溶液观察有无颜色反应（紫色）。2.阿司匹林颗粒剂的制备及质量检查1.颗粒剂处方乙酰水杨酸20.0g淀粉2.0g10%淀粉浆适量滑石粉1.0g左右制备（1）10%淀粉浆的制备：将0.2g枸椽酸溶于约20ml蒸馏水中，再加入淀粉约2g分散均匀，加热糊化，制成10%淀粉浆；（2）制颗粒：取适量乙酰水杨酸研磨过80目筛备用，称取处方量经研细的乙酰水杨酸粉20.0g和淀粉2.0g混合均匀，加适量10%淀粉浆制软材，过16目筛挤压制粒，将湿颗粒于40-60℃干燥，16目筛整粒。（3）颗粒剂质量检查(1)粒度：除另有规定外，一般取单剂量包装的颗粒剂5包或多剂量包装颗粒剂1包，称重，置药筛内轻轻筛动3分钟，不能通过1号筛和能通过5号筛的颗粒和粉末总和不得过15％。(2)干燥失重：取供试品照药典法测定，除另有规定外，不得超过2.0％(3)水分：不超过6.0%.(4)溶化性：取供试颗粒剂10g，加热水200ml，搅拌5分钟，可溶性颗粒应全部溶化或可允许有轻微混浊，但不得有焦屑等异物。混悬型颗粒剂应能混悬均匀，泡腾性颗粒剂应立即产生二氧化碳气体，并呈泡腾状。(5)装量差异：单剂量包装的颗粒剂装量差异限度如下表：标示装量（g）装量差异限度（%）1.0g及1.0g以下±10％1.0g以上至1.5g±8％1.5g以上至6.0g±7％6.0g以上±5％3.阿司匹林片剂的制备、质量检查及含量测定1)压片：称取上述乙酰水杨酸12g，加入羧甲基淀粉钠0.8g，滑石粉0.25g，手动压片机压片。2）加入不同的崩解剂或表面活性剂压片：称取上述乙酰水杨酸颗粒三份，每份约5g，第一份中加入6%干淀粉（干淀粉应在105℃干燥约1～2h，使含水量在8%以下），第二份中加入6%羧甲基淀粉钠，第三份中加入6%聚山梨酯淀粉（称取0.5g聚山梨酯-80，溶于15ml乙醇中，加15g淀粉，搅拌均匀，于70℃干燥，过100目筛，备用），每份颗粒再分别加入滑石粉约0.25g混匀(5%)，三份颗粒在相同压力下压片，测定三种片剂的硬度（测定3片）和崩解时间（测定6片）。3）片剂质量检查制成的片剂需按照中国药典规定的片剂质量标准进行检查。检查的项目包括：片剂的外观(应完整、光洁、色泽均匀)，片重差异，硬度和耐磨性，崩解时限（均应合格）等。此外包衣片应在包衣前检查片芯的重量差异。对有些片剂产品药典还规定检查溶出度和含量均匀度，并规定凡检查溶出度的片剂，不再检查崩解时限；凡检查含量均匀度的片剂，不再检查重量差异。(1)外观：片剂外观应完整光洁,色泽均匀.(2)重差异检查法取药片20片，精密称定总重量，求得平均片重后，再分别精密称定各片的重量。每片重量与平均片重相比较（凡无含量测定的片剂，每片重量应与标示片重比较）超出重量差异限度（见表5-1）的药片不得多于2片,并不得有1片超出限度1倍。重量差异限度平均片重重量差异限度0.30g以下±7.5%0.30g或0.30g以上±5%(3)硬度：采用破碎强度法，采用片剂四用测定仪进行测定。方法如下：将药片径向固定在两横杆之间，其中的活动柱杆借助弹簧沿水平方向对片剂径向加压，当片剂破碎时，活动柱杆的弹簧停止加压，仪器刻度盘所指示的压力即为片的硬度。测定3～6片，取平均值。片剂一般能承受40～60N的压力即认为合格。(4)崩解度：片剂服用后,必须破碎成小颗粒,形成较大的比表面积,以利于药物的溶出.崩解是溶出的前提条件.崩解时限检查法采用吊篮法，方法如下：取药片6片，分别置于吊篮的玻璃管（预先调节吊篮位置使其下降时距烧杯底部25mm）中，每管各加一片，开动仪器使吊篮浸入37±1.0℃的水中（预先调节水位高度使吊篮上升时筛网在水面下15mm处），按一定的频率（30-32次/min）和幅度（55±2mm）往复运动。从片剂置于玻璃管开始计时，至片剂破碎并全部固体粒子都通过玻璃管底部的筛网（Φ2mm）为止，该时间即为该片剂的崩解时间，应符合规定崩解时限（一般压制片为15min）。如有1片不符合要求，应另取6片复试，均应符合规定。中国药典规定的片剂的崩解时限：片剂普通片浸膏片糖衣片薄膜衣片肠溶包衣片崩解时限（min）15606030人工胃液中2小时不得有裂缝、崩解或软化等(5)脆碎度检查法取药片置片剂四用测定仪的脆碎度检查槽内，检查方法及规定如下：片重为0.65g或以下者取若干片，使其总重量约为6.5g；片重大于0.65g者取10片。用吹风机吹去脱落的粉末，精密称重，置圆筒中，转动100次。取出，同法除去粉末，精密称重，减失重量不得超过1%，且不得检出断裂、龟裂及粉碎的片。本试验一般仅做1次，如减失重量超过1%，可复检2次，3次的平均减失重量不得过1%，并不得检出断裂、龟裂及粉碎的片。（6）阿司匹林片剂的含量测定：取本品40片，研细，用中性乙醇70ml，分数次研磨，并移入100ml量瓶中，充分振摇，再用水适量洗涤研钵数次，洗液合并于100ml量瓶中，再用水稀释至刻度，摇匀，滤过，精密量取滤液10ml（相当于阿司匹林0.3g），置锥形瓶中，加中性乙醇（对酚酞指示液显中性）20ml，振摇，使阿司匹林溶解，加酚酞指示液3滴，滴加氢氧化钠滴定液（0.1mol/L）至溶液显粉红色，再精密加氢氧化钠滴定液（0.1mol/L）40