头孢他啶(Ceftazidime)是葛兰素史克公司创制的第三代头孢菌素,1985年7月获FDA批准上市,1996年专利到期[1]。头孢他啶抗菌谱广、抗菌作用强,对多种β-内酰胺酶稳定,对绿脓杆菌具有高度活性,安全性高于其他第三代头孢菌素,是治疗革兰氏阴性菌感染危重病人的首选药物[2,3]。其药用针剂为头孢他啶五水合物与碳酸钠的无菌混合物[4]。
本研究以头孢他啶二盐酸盐为原料,采用等电点结晶,从酸碱种类、结晶温度、养晶时间等多方面来优化结晶工艺,实现工业化生产,该工艺产品收率高,质量好,粒度分布均匀。
1.实验部分
1.1试剂
头孢他啶二盐酸盐(自产)、无机酸碱、丙酮,均为工业级。
1.2仪器
ML802电子天平,IKARW20电动搅拌机,FE20酸度计,FHB-B95真空泵,V20水分测定仪,Ultimate3000高效液相色谱仪。
1.3实验方法
称取90g头孢他啶二盐酸盐,90mgEDTA2Na,90mgNaHSO3,加入适量碱性溶液于冰水浴中完全溶解后,加入0.9g活性炭脱色20min。过滤,水洗滤饼,合并滤液转入四口瓶中,在一定温度下逐渐加入酸液,控制加入体积及加入速度。在加酸过程中用酸度计在线监测结晶液的pH值变化。控制结晶终点pH值为3.70 ~4.00,停止加酸。降温至<0℃,搅拌养晶2 h。过滤,丙酮水洗涤,真空干燥即得产品。
2.结果与讨论
2.1结晶体系选择
结晶体系的改变可能对结晶产品的晶型及收率产生影响[5]。头孢他啶五水合物不同结晶体系的收率,晶型见表1。
表1 不同结晶体系对头孢他啶五水合物收率及晶型的影响
结晶体系 |
晶型 |
收率(%) |
氨水—盐酸 |
长方形 |
80.5 |
氢氧化钠—盐酸 |
长方形 |
85.3 |
氢氧化钠—甲酸 |
正方形 |
88.2 |
氨水—甲酸 |
正方形 |
84.9 |
从表中可以看出,氢氧化钠—甲酸体系产品收率最高,为88.2%,其中氢氧化钠/氨水—甲酸体系中的头孢他啶五水合物晶型为正方形,此种晶型粒度分布均匀,流动性好,优于氢氧化钠/氨水—盐酸体系的长方形。因此,选用氢氧化钠—甲酸作为头孢他啶五水合物的结晶体系。
2.2最佳结晶条件研究
以收率为标准,对产品头孢他啶五水合物在氢氧化钠—甲酸体系下水量、结晶温度、养晶时间试验,具体实验结果见表2。
表2 头孢他啶五水合物试验结果
批号 |
三因素 |
收率(%) |
|||
水量 (mL) |
结晶温度 (℃) |
养晶时间 (min) |
|||
试验1 |
90 |
5 |
60 |
86.2 |
|
试验2 |
90 |
15 |
120 |
85.7 |
|
试验3 |
90 |
25 |
180 |
85.1 |
|
试验4 |
180 |
5 |
120 |
88.2 |
|
试验5 |
180 |
15 |
180 |
87.1 |
|
试验6 |
180 |
25 |
60 |
86.3 |
|
试验7 |
270 |
5 |
180 |
84.2 |
|
试验8 |
270 |
15 |
60 |
83.1 |
|
试验9 |
270 |
25 |
120 |
83.9 |
从表中可以看出,水量为180mL,结晶温度为5℃,养晶时间为120min,产品收率最高,确定为头孢他啶五水合物结晶最优条件。
2.3优化条件下结晶产品质量研究