基本信息
- 项目名称：
- 尼龙6废弃物解聚合成加贝酯及其体外溶出性能的研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 针对加贝酯水溶性和体外溶出机能等问题，本实验设计了用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和聚乙二醇（PEG）对加贝酯进行化学修饰，以促进其水溶性和体外溶出机能。称取适量产物制备一定比例的加贝酯-PVP共沉淀物和加贝酯-PEG共沉淀物，测定其含量及体外溶出度。
- 详细介绍：
- 为解决当前废料尼龙6回收利用所存在的问题，以及胰腺炎治疗药物加贝酯合成及体外溶出度等问题，本实验设计了采用盐酸来解聚尼龙-6废弃物生产6-氨基己酸盐酸盐和6-氨基己酸。将尼龙-6废弃物投入盐酸溶液解聚得到粗6-氨基己酸盐酸盐溶液，经过纯化得到精制6-氨基己酸盐酸盐，再加入氢氧化钠制成氨基己酸钠溶液。该发明与现有技术相比工艺过程简单，不采用阳离子交换树脂分离，节省生产时间，提高生产效率；制备条件温和，不需复杂的化学反应步骤和苛刻的试验条件，降低生产成本；制得的6-氨基己酸纯度高、产率大；以废弃尼龙6为原材料成本低，同时解决了尼龙6废弃物的回收再利用问题。该方法更加科学、合理，符合当前倡导的绿色环保理念。 其次，再用制得的氨基己酸钠溶液,与S-甲基异硫脲硫酸盐反应得胍基己酸,再经盐酸化得中间体胍基己酸盐酸盐，本实验对文献工艺做了改进，采用DIC-DMAP催化下与对羟基苯甲酸乙酯缩合，经碳酸化,甲磺酸化得化合物。简化操作步骤,收率较高。 最后，针对加贝酯水溶性和体外溶出机能等问题，本实验设计了用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和聚乙二醇（PEG）对加贝酯进行化学修饰，以促进其水溶性和体外溶出机能。称取适量产物制备一定比例的加贝酯-PVP共沉淀物和加贝酯-PEG共沉淀物，测定其含量及体外溶出度。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 为解决当前废料尼龙6回收利用所存在的问题，以及胰腺炎治疗药物加贝酯合成及体外溶出度等问题，本实验设计了采用盐酸来解聚尼龙-6废弃物生产6-氨基己酸盐酸盐和6-氨基己酸。将尼龙-6废弃物投入盐酸溶液解聚得到粗6-氨基己酸盐酸盐溶液，经过纯化得到精制6-氨基己酸盐酸盐，再加入氢氧化钠制成氨基己酸钠溶液。
科学性、先进性及独特之处
- 本实验以废弃的尼龙6为原材料，来源广，成本低，解决了回收利用废料尼龙6存在的环境因素和社会因素。最后，针对加贝酯水溶性及体外溶出机能等问题，本实验设计了用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和聚乙二醇（PEG）对加贝酯进行化学修饰，以促进其水溶性和提高溶出速率。 本实验首次采用盐酸来解聚尼龙-6废弃物生产6-氨基己酸盐酸盐和6-氨基己酸，提出了以采用DIC-DMAP这一新型高效缩合剂进行酯化。
应用价值和现实意义
- 废旧的尼龙6的广泛存在对环境和社会都产生了一定影响，本法通过对尼龙6的酸解，使其消除对环境的影响，在与PVP及PEG偶联后，提高了其体外溶解度这对于提高加贝酯的生物学性能、改变药物的给药方式和途径提供了新的可能。
学术论文摘要
- 目的 为解决当前废料尼龙6回收利用难的问题，探讨胰腺炎治疗药物加贝酯合成及体外溶出性能。方法 采用一种用尼龙6废弃物解聚生产6-氨基己酸的方法，采用DIC/DMAP法合成加贝酯，并利用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，聚乙二醇（PEG）制备共沉淀物，比较考察加贝酯及其共沉淀物的溶出特性。结果 加贝酯的收率可达73.8%以上，共沉淀物在0.1mol mL- 1盐酸溶液中溶解度提高了56倍，体外溶出结果表明共沉淀物能显著增加药物在水及人工胃液中的溶出度。结论 采用废弃尼龙6合成加贝酯是一条绿色合成新途径，而将加贝酯制成PVP、PEG共沉淀物可以改善加贝酯溶解性能。
获奖情况
- 《中国现代应用药学》,发明专利申请一项
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1] 郑旭华. 6-氨基己酸的生产技术 [ J ]. 华夏星火,1995,13(3):56-57. [2] 陆修涛,杨文革,胡永红,赵聪. 甲磺酸加贝酯的合成 [ J ]. 中国医药工业杂志, 2007, 38 (11):753-754. [3] ADACH I T, TAKAHASH I K, TAMURA T. ε-Guanidino- n-caproic acid p-ethoxycarbonylphenyl ester and its acid addition salts: JP, 60 054 352 [ P ]. 1985-03-28. [4] TAKEDA H, SEKINE H. p-Ethoxycarbonylphenylε-gua- nidinocap roate: JP, 56 140 962 [ P ]. 1981-11-04. [5] 严相平,张根元,林力行.HPLC法测定甲磺酸加贝酯含量[J].中国现代应用药学,1999,16(6):40-41 [6] 陆锦芳,王妙珍. 尼莫地平—聚乙二醇类固体分散物的制备及其体外溶出度的研究 [J ]. 中国药学杂志,1995 ,30 (1) :23-25. [7] 张剑锋,魏东芝,周雄.聚乙二醇偶联的甲氨蝶呤衍生物合成及其体外缓释性能 [J ]. 中国药学杂志,2007 , 42 (22):1745-1748 [8] 孙伟张,曾仁杰,于波涛,张勤,王晓惠,庞青.伊曲康唑固体分散体制备及体外溶出实验 [J ]. 中国医院药学杂志,2004, 24 (10) :617-619.
同类课题研究水平概述
- 目前，生产制备6-氨基己酸的方法大体有以下两种： 以己内酰胺为原材料，经盐酸水解制得6-氨基己酸盐酸盐，然后，将其稀释，通过强酸性阳离子交换树脂吸附，再经过纯化、精制得到6-氨基己酸。该方法耗时长，操作程序繁琐，生产成本增加。另一种方法是将得到的6-氨基己酸盐酸盐固体溶于水，依次用黄丹粉、新制的氢氧化铝及氧化银粉处理，再用硫化氢处理去除卤离子和金属离子，经结晶、干燥得到6-氨基己酸。该方法明显增大生产成本，工序较繁琐，且使用毒性的硫化氢，危险性增大。专利CN101125821A发明了一种制备止血剂6-氨基己酸的方法。以己内酰胺为原材料，经盐酸水解制得6-氨基己酸盐酸盐，利用球形苯乙烯系弱碱性阴离子交换树脂进行中和，经后处理得到6-氨基己酸。该发明条件比较温和，不易混入金属离子，操作简单，降低生产成本，但是，其缺点就是耗时较长，效率低。 通过有机化学合成方法来制备6-氨基己酸。例如，美国纳慕尓杜邦公司于2001年在我国申请制备6-氨基己酸的专利，公开号为CN1505606A，该发明通过3-戊烯腈加氢甲酰化生成3-、4-和5-甲酰基戊腈（FVN混合物），FVN混合物经氧化生成3-、4-和5-氰基戊酸，再经过氢化得到6-氨基己酸；荷兰DSM公司在我国申请了一种制备ε-己内酰胺、6-氨基己酸和6-氨基己酰胺混合物的专利，公开号为CN1216529A；荷兰帝斯曼知识产权资产管理有限公司2007年公开了一种生物化学合成方法来制备6-氨基己酸的专利，该发明通过用具有α，β-烯酸酯还原酶活性的酶去处理α，β-烯酸酯基团和伯胺基分子来实现。上述通过有机化学合成方法来制备6-氨基己酸存在的缺点主要有：需要大量的化学反应步骤来完成，反应用的原材料成本高、危险性大，生成的目标产物产生的副产物多、难分离、收率低，不适合于工业化生产。 在加贝酯合成中,文献多采用甲苯或乙醚为溶剂,反应完毕需经减压除溶剂,冷却,氯仿和水混合萃取,干燥有机相,抽滤,蒸出氯仿等步骤,再与NaHCO3 溶液反应制得加贝酯碳酸盐。此外甲苯乙醚易挥发,易燃易爆,而DMF则相对安全,经减压蒸馏可回收套用。而在酯化反应中多采用亚硫酰氯作酰化试剂，在吡啶的催化下进行缩合反应，但产物纯度不高，亚硫酰氯和吡啶有一定毒性。 利用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，聚乙二醇（PEG）分别对加贝酯进行化学修饰在国内外未见类似报道。
