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[摘 要]目的：对采用酶法制备阿莫西林的工艺进行研究，得出最优工艺方案。方法：先利用青霉素酰化酶作为催化剂制备阿莫西林，然后在此基础上分别对工艺温度、PH值、侧链与底物投料比以及投酶量进行优化，并以化学法制备阿莫西林作对比，进行为期半年的加速试验，以考察阿莫西林成品的稳定性。结果：在经过优化之后的酶法工艺所制备的阿莫西林不但收率较高，达到84.3%，而且稳定性也很好。结论：在阿莫西林的制备过程中，采用酶法是非常可行的，其不但工艺流程简单，而且绿色环保，不用使用有毒试剂，杂质少，更重要的是其稳定性更好，因此非常适合阿莫西林的工业生产中推广使用。
[关键词]酶法；阿莫西林；制备工艺；优化方案
中图分类号：TH216 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0325-01
阿莫西林是一种较为常见的抗生素药物，其抗菌谱广，杀菌效果佳，因而市场需求相对较大。目前阿莫西林的大规模工业化生产主要有两种工艺方法，分别是化学法和酶法。其中前者的应用时间较长，工艺相对较为成熟，但是其在生产过程中需要用到一些有毒试剂，这会造成一定的环境污染，也会给操作人员的身体健康带来一定危害。而酶法作为一种绿色环保的新型工艺方法，目前已经开始在阿莫西林制备生产中推广使用，但是其工艺还需进一步的优化，以提高生产效率。以下本文就对酶法制备阿莫西林的工艺优化措施进行研究。
一、试验材料和仪器
1、试验材料
青霉素G酰化酶（自产）、对羟基苯甘氨酸甲酯（石药集团宏源化工）、6-APA（自产），其他原料均为工业级。
2、仪器设备
Biotech-XM酶反应器（上海宝兴公司）、HP1100高效液相分析仪、XSZ-H生物显微镜、BX-180循环冷冻机（上海宝兴公司）、pH计、电热真空干燥箱。
二、试验方法
1、利用酶法制备阿莫西林
首先先称取一定固化状态下的青霉素G酰化酶，并用无盐水对其进行有效清洗后投入到酶反应器中，沥干水分。其次是按照预先设计好的比例分别称取相应的对羟基苯甘氨酸甲酯与6-APA，并将两者充分混合后用盐水稀释到反应体积，然后再将该溶液加入到已加入青霉素G酰化酶的酶反应器中。第三是开启酶反应器的搅拌功能，对反应器内的溶液进行充分搅拌，搅拌速度控制在400r/min，为了控制溶液的PH值，可用3mol/L的氨水进行合理调整。并开启循环冷冻机为控制反应器的温度。第四，利用高效液相色谱仪来检测溶液中6-APA的转化率，在反应的最初阶段可以每隔半个小时取样一次进行检测，在反应的后期阶段则需要每隔十分钟就取样一次进行检测，一旦检测到其转化率保持稳定不变时就可以终止反应。第五，此时酶反应器中会残留一定的固化青霉素G酰化酶，可利用底部筛网将混悬液和其分离开来。并将所获得的混悬液转移到烧杯中作降温处理。待混悬液的温度降至5℃时就可以向其中慢慢滴加10%的盐酸，直到混悬液呈现出清亮状态时即可停止添加。第六，进行抽滤处理，之后再转移到烧杯中进行为期半个小时的养晶，再次过程中应不断的滴加氨水，直到PH值为5.1为止。养晶4h之后进行抽滤、无盐水洗、甲醇洗涤等处理，最后在45℃的环境中干燥，最终获得成品阿莫西林。
2、稳定性试验
以相同生产日期的化学法制备阿莫西林作为对照品。采取加速试验方法进行测试。首先取上述样品30g，并放在两层密封袋中进行密封，然后放在温度为40℃，湿度为75±10%的恒温箱中进行加速试验，试验周期为半年。然后再利用药典方法对其各项检测指标变化情况进行检测。
三、结果与讨论
1、合成工艺优化
1.1固定化青霉素酰化酶投酶量
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（图1）。
1.2HPGM和6-APA投料比
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（图2）。
1.3反应温度
在投酶量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。
1.4反应pH值
在投酶量3.0KU/L，HPGM：6.APA=2.0：1，温度控制12℃条件下，pH控制在6.0、6.5、7.0、7.5、8.0，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pH控制在6.0～6.5，可以达到相对较高的反应收率。
2、晶型观察
为了研究阿莫西林的晶型否會对其稳定性产生影响，本试验还分别对酶法制备和化学法制备的阿莫西林粉末进行了晶型观察。在显微镜下可以看到采用化学法所制备的阿莫西林晶型较为细小、散乱不规则。而采用酶法所制备的阿莫西林晶型则相对更大，且晶型比较完整和规则。另外，对两者的结晶过程进行分析也就可以看出，化学法阿莫西林是一次结晶，但酶法阿莫西林则是两次结晶。也就是说，在采用酶法进行阿莫西林制备时，其首先会结晶一次，然后在将阿莫西林和酶分离开来时，还会进行二次成晶。其中第一次所形成的晶型与化学法所形成的晶型较为相似，但是经过二次成晶，阿莫西林的晶型就变得较为规则和完整，晶体颗粒也相对更大。而实践证明，也正是因为两种制备方法所制得的阿莫西林晶型不一，才使得化学法所制备的阿莫西林稳定性相对较差。
3、阿莫西林加速实验
为了进一步验证酶法制备的阿莫西林稳定性更好，本实验进行了为期6个月的加速实验。由试验数据可知，在经过6个月的加速实验后，酶法阿莫西林无论是从含量下降率方面来讲，还是从单杂、总杂上升率方面来讲，都要远远低于化学法阿莫西林，根据加速实验结果数据所整理得到的指标趋势变化如图3所示。这也充分证明了酶法制备阿莫西林更能保证其稳定性和质量。
三、结论
通过本研究可以得知，在制备阿莫西林的过程中，采用酶法制备是完全可行的。并且其所使用的酶可以是青霉素酰化酶，其最优的工艺应为投酶量大于2.5KU/L、侧链∶6-APA大于1.5∶1、温度控制在12～16℃、pH控制在6.0～6.5。在这一工艺条件下，阿莫西林的收率相对较高。
另外，通过晶型观察和加速实验也可以得知，阿莫西林的晶型会对其质量产生一定影响。这是因为虽然物质同为阿莫西林，但是其晶型不同会造成热力学参数差异，从而使其质量和稳定性受到影响。这一点从对化学法阿莫西林和酶法阿莫西林的对比就可以得到验证。并且加速实验结果也显示，酶法制备的阿莫西林稳定性更好，这也充分说明了酶法制备阿莫西林是非常可行有效的。
从阿莫西林成品药的制备上来讲，阿莫西林粉末只是一种原料药，无论是在制备片剂或是胶囊剂时，其流动性都会对制剂工艺产生直接影响。流动性较好的阿莫西林粉末在制备成药时不会产生太大的粉尘，分装收率也相对更高。因此可以说，酶法制备阿莫西林是一种工艺简单、便于其他制备环节操作，环保节能，回收率高的制备工艺，非常适合在今后的阿莫西林制备中推广使用。
参考文献
[1]陈顺记.酶法阿莫西林工艺参数优化[J].科技资讯.2011（03）
[2]徐荣.壳聚糖微球固定化重组TEM-116型ESBL的研究[J].中国抗生素杂志.2011（01）
[3]郑玉林.阿莫西林合成工艺改进[J].中国抗生素杂志.2010（04）
[关键词]酶法；阿莫西林；制备工艺；优化方案
中图分类号：TH216 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0325-01
阿莫西林是一种较为常见的抗生素药物，其抗菌谱广，杀菌效果佳，因而市场需求相对较大。目前阿莫西林的大规模工业化生产主要有两种工艺方法，分别是化学法和酶法。其中前者的应用时间较长，工艺相对较为成熟，但是其在生产过程中需要用到一些有毒试剂，这会造成一定的环境污染，也会给操作人员的身体健康带来一定危害。而酶法作为一种绿色环保的新型工艺方法，目前已经开始在阿莫西林制备生产中推广使用，但是其工艺还需进一步的优化，以提高生产效率。以下本文就对酶法制备阿莫西林的工艺优化措施进行研究。
一、试验材料和仪器
1、试验材料
青霉素G酰化酶（自产）、对羟基苯甘氨酸甲酯（石药集团宏源化工）、6-APA（自产），其他原料均为工业级。
2、仪器设备
Biotech-XM酶反应器（上海宝兴公司）、HP1100高效液相分析仪、XSZ-H生物显微镜、BX-180循环冷冻机（上海宝兴公司）、pH计、电热真空干燥箱。
二、试验方法
1、利用酶法制备阿莫西林
首先先称取一定固化状态下的青霉素G酰化酶，并用无盐水对其进行有效清洗后投入到酶反应器中，沥干水分。其次是按照预先设计好的比例分别称取相应的对羟基苯甘氨酸甲酯与6-APA，并将两者充分混合后用盐水稀释到反应体积，然后再将该溶液加入到已加入青霉素G酰化酶的酶反应器中。第三是开启酶反应器的搅拌功能，对反应器内的溶液进行充分搅拌，搅拌速度控制在400r/min，为了控制溶液的PH值，可用3mol/L的氨水进行合理调整。并开启循环冷冻机为控制反应器的温度。第四，利用高效液相色谱仪来检测溶液中6-APA的转化率，在反应的最初阶段可以每隔半个小时取样一次进行检测，在反应的后期阶段则需要每隔十分钟就取样一次进行检测，一旦检测到其转化率保持稳定不变时就可以终止反应。第五，此时酶反应器中会残留一定的固化青霉素G酰化酶，可利用底部筛网将混悬液和其分离开来。并将所获得的混悬液转移到烧杯中作降温处理。待混悬液的温度降至5℃时就可以向其中慢慢滴加10%的盐酸，直到混悬液呈现出清亮状态时即可停止添加。第六，进行抽滤处理，之后再转移到烧杯中进行为期半个小时的养晶，再次过程中应不断的滴加氨水，直到PH值为5.1为止。养晶4h之后进行抽滤、无盐水洗、甲醇洗涤等处理，最后在45℃的环境中干燥，最终获得成品阿莫西林。
2、稳定性试验
以相同生产日期的化学法制备阿莫西林作为对照品。采取加速试验方法进行测试。首先取上述样品30g，并放在两层密封袋中进行密封，然后放在温度为40℃，湿度为75±10%的恒温箱中进行加速试验，试验周期为半年。然后再利用药典方法对其各项检测指标变化情况进行检测。
三、结果与讨论
1、合成工艺优化
1.1固定化青霉素酰化酶投酶量
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（图1）。
1.2HPGM和6-APA投料比
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（图2）。
1.3反应温度
在投酶量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。
1.4反应pH值
在投酶量3.0KU/L，HPGM：6.APA=2.0：1，温度控制12℃条件下，pH控制在6.0、6.5、7.0、7.5、8.0，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pH控制在6.0～6.5，可以达到相对较高的反应收率。
2、晶型观察
为了研究阿莫西林的晶型否會对其稳定性产生影响，本试验还分别对酶法制备和化学法制备的阿莫西林粉末进行了晶型观察。在显微镜下可以看到采用化学法所制备的阿莫西林晶型较为细小、散乱不规则。而采用酶法所制备的阿莫西林晶型则相对更大，且晶型比较完整和规则。另外，对两者的结晶过程进行分析也就可以看出，化学法阿莫西林是一次结晶，但酶法阿莫西林则是两次结晶。也就是说，在采用酶法进行阿莫西林制备时，其首先会结晶一次，然后在将阿莫西林和酶分离开来时，还会进行二次成晶。其中第一次所形成的晶型与化学法所形成的晶型较为相似，但是经过二次成晶，阿莫西林的晶型就变得较为规则和完整，晶体颗粒也相对更大。而实践证明，也正是因为两种制备方法所制得的阿莫西林晶型不一，才使得化学法所制备的阿莫西林稳定性相对较差。
3、阿莫西林加速实验
为了进一步验证酶法制备的阿莫西林稳定性更好，本实验进行了为期6个月的加速实验。由试验数据可知，在经过6个月的加速实验后，酶法阿莫西林无论是从含量下降率方面来讲，还是从单杂、总杂上升率方面来讲，都要远远低于化学法阿莫西林，根据加速实验结果数据所整理得到的指标趋势变化如图3所示。这也充分证明了酶法制备阿莫西林更能保证其稳定性和质量。
三、结论
通过本研究可以得知，在制备阿莫西林的过程中，采用酶法制备是完全可行的。并且其所使用的酶可以是青霉素酰化酶，其最优的工艺应为投酶量大于2.5KU/L、侧链∶6-APA大于1.5∶1、温度控制在12～16℃、pH控制在6.0～6.5。在这一工艺条件下，阿莫西林的收率相对较高。
另外，通过晶型观察和加速实验也可以得知，阿莫西林的晶型会对其质量产生一定影响。这是因为虽然物质同为阿莫西林，但是其晶型不同会造成热力学参数差异，从而使其质量和稳定性受到影响。这一点从对化学法阿莫西林和酶法阿莫西林的对比就可以得到验证。并且加速实验结果也显示，酶法制备的阿莫西林稳定性更好，这也充分说明了酶法制备阿莫西林是非常可行有效的。
从阿莫西林成品药的制备上来讲，阿莫西林粉末只是一种原料药，无论是在制备片剂或是胶囊剂时，其流动性都会对制剂工艺产生直接影响。流动性较好的阿莫西林粉末在制备成药时不会产生太大的粉尘，分装收率也相对更高。因此可以说，酶法制备阿莫西林是一种工艺简单、便于其他制备环节操作，环保节能，回收率高的制备工艺，非常适合在今后的阿莫西林制备中推广使用。
参考文献
[1]陈顺记.酶法阿莫西林工艺参数优化[J].科技资讯.2011（03）
[2]徐荣.壳聚糖微球固定化重组TEM-116型ESBL的研究[J].中国抗生素杂志.2011（01）
[3]郑玉林.阿莫西林合成工艺改进[J].中国抗生素杂志.2010（04）