酶法制备阿莫西林的工艺优化研究

王琳

摘 要：目的：酶法合成阿莫西林工艺优化和稳定性研究。方法：利用对羟基苯甘氨酸甲酯为侧链在青霉素酰化酶催化下，与底物6-氨基青霉烷酸合成阿莫西林；对温度、pH、侧链与底物投料比、投酶量等条件进行优化；取化学法和酶法阿莫西林进行6个月加速实验，对比含量变化，考察成品稳定性。结果：工艺优化后阿莫西林摩尔收率达84.3%；6个月加速实验后酶法阿莫西林含量平均下降值比化学法少0.78%。结论：酶法阿莫西林工艺流程简单，方法绿色环保，杂质少，产品稳定性优于化学法。

关键词：酶法；制备阿莫西林；工艺优化

阿莫西林又名安莫西林，是一种比较常见的半合成青霉素类广谱β-内酰胺类抗生素，是当前我国生产量最大的药品之一。阿莫西林主要呈半丝粉末，半衰期为61.3分钟。在酸性条件下，其为胃肠吸收率在90%左右，其穿透细胞膜的能力较强，并且具有良好的杀菌作用。阿莫西林制剂主要有胶囊、片剂、颗粒剂和分散片等多种，就当前医药领域发展的实际情况来看，其通常情况下与克拉维酸合用制成分散片。阿莫西林在实际制备过程中，主要采用两种制备工艺，一是化学法，二是酶法。

1 酶法制备阿莫西林概述

通常情况下，大部分的酶法耦合反应以水介质为主要依托，在此种情况下，青霉素酰化酶会被固定于颗粒状的载体内部，在发生反应后能够受到反应的作用，进而在溶液内部结晶和沉淀。就整体情况来看，产品、固定化酶颗粒与母液三者之间保持着相互分离的关系，其悬浮液也会在最终实现分离，因此任何阶段的反映过程都可能对阿莫西林的收率产生不同程度的影响。相关研究资料显示，由于酶法在实际生产制备过程中，主要以低粉尘性结晶的阿莫西林为主要原材料，能够获取比较理想的治疗效果，因此酶法制备的阿莫西林所含的杂质与化学法相比，具有更好的纯度。

通过酶法来对阿莫西林进行制备时，其产品的味觉与嗅觉方面与传统化学法制备的阿莫西林相比，药品内部活动成分得到了可靠的保证，药品质量和药性满足国家药品质量监管部门的实际要求，并且酶法在实际制备过程中具有良好的稳定性和安全性，因此酶法制备阿莫西林受到了医药行业人士的广泛关注，并得到了比较广泛的应用。本次实验研究中，主要将羟基苯甘氨酸甲酯作为侧链，使其在青霉素酰化酶催化下，积极优化投酶量以及温度等条件，促进高纯度的阿莫西林的形成。在经过化学证实后，可以发现酶法技术制备出的阿莫西林具有良好的稳定性，具有良好的应用价值。

2 实验部分

2.1 实验材料

在本次实验研究中，以青霉素、对羟基苯甘氨酸甲酯作为实验材料，确保青霉素G酰化酶和6-APA为自产，并确保其他原料为工业级。

2.2 仪器设备

在实验仪器设备的选取上，选用上海宝兴公司所生产的Biotech-XM酶反应器、XSZ-H生物显微镜和BX.180循环冷冻机，并以标准规格的HP1100高效液相分析仪、PH计和电热真空干燥箱作为实验的主药仪器设备，以促进实验研究的顺利进行。

2.3 实验方法

2.3.1 酶法合成。将一定量的固定化青霉素G酰化酶（PGA）用无盐水清洗后投入酶反应器，通过酶反应器底部筛网排尽水分；将对羟基苯甘氨酸甲酯和6-APA按一定比例混合后加无盐水调整到反应体积，投入到酶反应器中：开启搅拌400r/min，用3mol/L氨水自动控制pH，用循环冷冻机控制温度；用HPLC检测6.APA转化率，反应初期30min取样1次，反应后期10arin取样1次，到6.APA转化率不再上升，终止反应。通过酶反应器底部筛网将阿莫西林混悬液与固定化PGA酶分离，将混悬液转移到烧杯中，冰水浴降温至5℃，缓慢滴加10%盐酸至溶液清亮，抽滤瓶抽滤，滤过液转移至烧杯中滴；JI～3mol/L氨水到少量出晶，养晶30min，继续加氨水～lJpH5.1，养晶4h，抽滤，无盐水洗，甲醇洗涤，45℃干燥。

2.3.2 稳定性试验。取相近生产日期的5组化学法和酶法阿莫西林产品进行加速实验，实验条件为：取样品30g，密封袋两层密封，40～C恒温箱放置，湿度75±10%，加速实验6个月，按药典方法检测，对比各项检测指标变化。

3 结果与讨论

3.1 合成工艺优化

3.1.1 固定化青霉素酰化酶投酶量对合成收率的影响。在HPGM：6-APA=2：1，温度15℃，pH6.5条件下，投酶量分别为2.0、2.5、3.0、3.5KU/L，检测6-APA转化率，终点时取样检测阿莫西林合成收率。结果显示投酶量在2.5KU/L以上，基本可以达到最大合成反应收率，进一步提高投酶量对合成反应收率没有明显影响。

3.1.2 HPGM和6-APA投料比对合成收率的影响。在投酶量3.0KU/L，温度15℃，pH6.5条件下，HPGM：6.APA分别为1.2、1.5、1.8、2.1，检测6-APA转化率，终点时取样检测阿莫西林合成收率。结果显示HPGM：6-APA达1.5以上，可达到最大合成反应收率。

3.1.3 反应温度对合成收率的影响。投酶量3.0KU/L，HPGM：6-APA=2.0：1，pH6.5条件下，温度控制10、12、14、16、18、20℃，检测6-APA转化率，终点时取样检测阿莫西林合成收率。结果显示温度控制在12～160℃，可以达到相对较高的反应收率。

3.2 晶型观察

在实验研究过程中，实验人员称取适量的酶法阿莫西林粉末作为观察品，并以化学法制备的阿莫西林作为对照品，将其分别置于显微镜下进行观察，可以发现化学法阿莫西林的晶型与酶法阿莫西林的晶型相比，明显较小，并且在形态规则以及完整性上都不如酶法阿莫西林。化学法阿莫西林的结晶过程中主要是在水解液中加入少量氨水来促进晶体的析出，并在一段时间的养晶后继续添加氨水，以确保PH值满足实验标准。

然而，相比于化学法阿莫西林结晶过程而言，酶法制备阿莫西林具有两次的结晶过程，当在酶法合成过程中，存在的阿莫西林晶体是与化学法中的晶体十分相似，通常在阿莫西林和酶彻底分离以后，往往要进行再次溶解，从而得出结晶，此时的结晶晶体属于重结晶。也许正是因为这一点，导致酶法阿莫西林和化学法阿莫林西在各方面产生了较大的差异。

4 讨论

就酶法制备阿莫西林的实际情况来看，同一物质在不同晶型条件下，其实际热力学参数会存在一定的差异，并且这些差异会对阿莫西林药品的稳定性产生一定影响。与此同时，药物晶型的好与花也直接关系着阿莫西林制剂的实际药性，那么在实际药物质量控制过程中，相关实验研究人员应当积极加强对药物晶型的重视程度，在保证酶法阿莫西林晶型体积的基础上，对阿莫西林药品的流动性进行可靠的保证。阿莫西林本身就是一种原材料，在制剂过程中具有良好的应用优势，并且酶法阿莫西林在分装过程中的收率较高，且粉尘较少，因此酶法制备阿莫西林受到医药领域人士的广泛关注。

实验研究结果表明，酶法制备阿莫西林具有较高的稳定性，与化学法制备阿莫西林相比，制剂工艺更为简便，并且有效的降低了有毒物质的使用率，减少了废弃物质的排放，促使酶法制备阿莫西林的逐渐向科学化绿色化发展，进而从整体上促进医药行业的发展，拉动国民经济的增长，促进社会的可持续发展。

就宏观层面来看，当前我国现行的酶法制剂技术的实际应用仍不可避免的存在一些不足，这就需要相关研究人员积极进行技术改造和创新，切实提高酶法制备的收率，并加大力度对酶法制备阿莫西林进行积极推广应用，在提升阿莫西林药品质量和药性的基础上，促进我国医药行业的长足发展。

参考文献

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[2]董文刚.针对酶法制备阿莫西林的工艺的优化[J].科学与财富，2015.

[3]高玉梅.针对酶法制备阿莫西林的工艺的优化[J].医学美学美容旬刊，2015.