Quy trình tổng hợp Paracetamol trong sản xuất dược phẩm

0
57
Paracetamol
Hình ảnh: Paracetamol

Đại cương về Paracetamol

Paracetamol là một thuốc không kê đơn khá phổ biến và được sử dụng rộng rãi với tác dụng giảm đau, hạ sốt. Không giống như những loại thuốc thuộc nhóm NSAIDs, paracetamol không có hoạt tính kháng viêm và không gây ra những tổn thương trên đường tiêu hóa hoặc ảnh hưởng đến tim.

Paracetamol chỉ dùng trong các trường hợp đau từ nhẹ đến vừa. Thuốc giảm đau hạ sốt paracetamol được dùng để điều trị các triệu chứng như đau đầu, đau cơ, đau khớp, đau lưng, đau răng, cảm sốt…

Nhìn chung, thuốc paracetamol khá an toàn khi sử dụng cho các đối tượng, từ trẻ em, phụ nữ mang thai và cho con bú đến người trưởng thành, người lớn tuổi.

Quá trình tổng hợp Paracetamol

Nguyên lí phản ứng

Nguyên lý phản ứng tạo Paracetamol
Nguyên lý phản ứng tạo Paracetamol

Sử dụng p- aminophenol hydroclorid do p- aminophenol dạng base dễ bị phân hủy, sử dụng dạng muối bền hơn.

Đặc điểm thành phẩm

Paracetamol (acetaminophen) là chất dạng bột hoặc tinh thể óng ánh có màu trắng hoặc hơi hồng, không mùi. Độ chảy 169-172 °C. tan trong ethanol 96°, 7 phần nước sôi, 40 phần glycerin, 15 phần aceton; rất ít tan trong nước lạnh, không tan trong ether.

Nguyên phụ liệu

  • p- aminophenol hydroclorid: 40,0 g
  • Dung dịch NaOH 10%: vừa đủ điều chỉnh pH
  • Anhydrid acetic: 25,0 ml
  • Than hoạt: 5 g
  • Nước cất: vừa đủ.

Dụng cụ, thiết bị

  • Cốc có mỏ dung tích 100, 500 ml
  • Đũa thủy tinh
  • Bộ dụng cụ lọc Buchner
  • Bình nón dung tích 250 ml
  • Nhiệt kế
  • Đĩa petri

Sơ đồ quy trình tổng hợp

Sơ đồ quy trình tổng hợp Paracetamol
Sơ đồ quy trình tổng hợp Paracetamol

Mô tả quy trình

Cân 40,0 g p- aminophenol hydroclorid, cho vào cốc có mỏ 500ml, sau đó rót thêm vào cốc 160ml, dùng đũa thủy tinh khuấy tan hoàn toàn. Thêm từ từ dung dịch NaOH 10% vào cốc trên đến khi dung dịch trong cốc đạt pH=7 để kết tủa p- aminophenol.

Lọc tủa p- aminophenol trên phễu lọc Buchner, rửa với nước 3 lần, hút kiệt nước ở lần rửa cuối cùng. Nước rửa đầu với khoảng 70 ml rửa nhanh, nước rửa cuối khoảng 10ml cho từ từ.

Cân chính xác khoảng 1 g tủa thu được vào đĩa petri, sấy khô ở 60 -70 độ C để xác định hàm ẩm và đo nhiệt độ nóng chảy.

Cân bình nón khô dung tích 250ml, cho phần tủa còn lại vào bình nón, cân lại và ghi kết quả P. Đun cách thủy bình nón, khi nhiệt độ khối tủa trong bình nón đạt 50 -60 độ C (đây là nhiệt độ bắt đầu phản ứng của -NH2 với anhydrid acetic, nếu nhiệt độ không đủ sẽ khiến p- aminophenol bị phân hủy do lâu), theo dõi bằng nhiệt kế, thêm 25,0 ml anhydrid acetic. Đun cách thủy tiếp 30 phút để phản ứng xảy ra hoàn toàn.

Để nguội bình phản ứng, để kết tinh lạnh qua đêm.

Lọc paracetamol thô, rửa bằng nước lạnh với một lượng vừa đủ để loại hết acid acetic. Sau đó hút kiệt.

Hòa tan paracetamol thô trong 6 phần nước sôi, sau đó thêm 5g than hoạt, đun cách thủy bình nón trong 30 phút, có khuấy trộn, diễn ra quá trình tẩy màu.

Lọc nóng bằng phễu lọc Buchner, thu được dịch lọc, cho dịch lọc vào cốc có mỏ dung tích 250 ml; ngâm cốc trong nước đá, để kết tinh paracetamol trong 20 phút, do paracetamol ít tan trong nước lạnh.

Lọc thu tinh thể paracetamol, sau đó rửa tinh thể 2 lần bằng nước sạch, sấy khô sản phẩm ở 60- 70 độ C, đem đi đo nhiệt độ nóng chảy.

Trong trường hợp có paracetamol kết tinh lẫn vào than hoạt khi lọc nóng, tiến hành cho bã than và nước cái vào lại trong bình nón, đun cách thủy 1 lần nữa trong khoảng thời gian 15 phút, có khuấy trộn. lọc nóng và để kết tinh như trên. Lọc, rửa, sấy khô tinh thể và đo nhiệt độ nóng chảy.

Tính hiệu suất của quá trình tổng hợp

Giai đoạn tạo p-aminophenol:

  • Số mol p- aminophenol lí thuyết= np- aminophenol. HCl= 40,0/145,5= 0,27 mol
  • Khối lượng p- aminophenol thu được = (1+P)*(msau sấy/1)=b
  • H1=b/ (0,27*10) *100%

Giai đoạn tạo paracetamol:

  • Khối lượng para lí thuyết= (b/109)*153
  • H2= mthu được/mpara lí thuyết*100%
  • Hiệu suất của cả 2 quá trình là H=H1*H2

Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất tổng hợp Paracetamol

Nếu cho dư NaOH vào cốc có mỏ đựng p- aminophenol hydroclorid, có thể tạo muối phenolat tan, gây mất tủa, giảm p- aminophenol, giảm hiệu suất.

Nhiệt độ của phản ứng ảnh hưởng quan trọng đến tốc độ và hiệu suất của quá trình tổng hợp. nhiệt độ thấp sẽ không xảy ra phản ứng, nhiệt độ cao quá sẽ sinh ra nhiều tạp chất. do đó nhiệt độ cần được điều chỉnh 1 cách hợp lí.

Trong quá trình cần khuấy trộn để tăng tiếp xúc, tăng tốc độ và hiệu suất.

Quá trình lọc tủa, rửa tủa cũng gây hao hụt paracetamol, gây giảm hiệu suất.

An toàn lao động

  • Natri hydroxyd gây ăn da
  • Anhydrid acetic độc, dễ bay hơi, gây kích ứng niêm mạc
  • Acid acetic đặc >30% gây bỏng. hơi acid acetic kích ứng niêm mạc đường hô hấp, dễ gây viêm họng.

Chúng ta còn có thể tổng hợp paracetamol từ nhiều cách khác, ví dụ như tổng hợp paracetamol từ phenol, giai đoạn đầu tiên nitro hóa phenol bằng H2SO4+ NaNO3, tạo p- nitrosophenol; giai đoạn tiếp theo là quá trình khử hóa, sử dụng tác nhân khử là Na2S, tạo p- aminophenol; cuối cùng là acyl hóa p- aminophenol bằng tác nhân acyl hóa (CH3CO)2O.

Tài liệu tham khảo

Sách thực tập kĩ thuật sản xuất dược phẩm (Trường Đại học Dược Hà Nội, bộ môn công nghiệp dược)

Xem thêm:

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here