王晨
摘 要:近些年來(lái),工業(yè)方面的廢棄物越來(lái)越多,包括制藥業(yè),在生產(chǎn)的過(guò)程中造成的污染逐漸給人們的生活帶來(lái)很大影響,因此,在排放廢物等方面也越來(lái)越受關(guān)注。“綠色”就隨之出現(xiàn)在各個(gè)生產(chǎn)行業(yè)中,綠色化學(xué)的應(yīng)用在制藥業(yè)中儼然而生,綠色化學(xué)的特點(diǎn)就是最大程度的運(yùn)用資源并減少污染,在生產(chǎn)的過(guò)程中,最大力度地保護(hù)環(huán)境資源。本文通過(guò)對(duì)綠色化學(xué)的概念、特點(diǎn)以及在藥物合成中的應(yīng)用做一個(gè)了解。
關(guān)鍵詞:綠色化學(xué);藥物合成;應(yīng)用
1 綠色化學(xué)的概念
綠色化學(xué)通俗的解釋就是通過(guò)運(yùn)用化學(xué)技術(shù)、化學(xué)方法減少甚至是消除對(duì)人體、對(duì)環(huán)境有害的原料、試劑、產(chǎn)物、溶劑等成分,最大程度的將反應(yīng)物變成有機(jī)產(chǎn)物,以實(shí)現(xiàn)保護(hù)以及改善環(huán)境為目標(biāo),因此,綠色化學(xué)又被稱之為環(huán)境無(wú)害化學(xué)、清潔化學(xué)以及環(huán)境友好化學(xué)。除此之外,綠色化學(xué)還能提高社會(huì)的經(jīng)濟(jì)效益,它也是在最大的限度內(nèi)合理的利用資源,避免浪費(fèi),滿足社會(huì)提倡節(jié)能低耗的戰(zhàn)略政策要求。
2 綠色化學(xué)的特點(diǎn)
2.1 原料綠色化
綠色化學(xué)在選擇化工原材料的時(shí)候,都會(huì)選擇一些對(duì)人體健康無(wú)危害以及不會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境的綠色化原料,如合成異氰酸酯,在傳統(tǒng)工藝選材上使用光氣為原料。若是在太陽(yáng)高溫之間光氣就會(huì)散發(fā)一些毒氣出來(lái)危害人們的身體,甚至還會(huì)危害周邊的環(huán)境,若將一氧化碳作為原料,并通過(guò)胺羰基化來(lái)完成合成,不管是在太陽(yáng)下的高溫還是處于什么環(huán)境,都不會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有危害的污染。
2.2 生物技術(shù)和催化劑的融合
新型的催化劑發(fā)展使得綠色化學(xué)發(fā)展更進(jìn)一步,新型的催化劑不僅能促進(jìn)化學(xué)技術(shù)與生物技術(shù)的結(jié)合,還能開(kāi)發(fā)學(xué)合成能在溫和的條件下或水溶液中進(jìn)行綠色合成工藝,即為綠色合成工藝。
2.3 利用率高
綠色化學(xué)的使用不僅僅在一定程度上大大減少污染物的產(chǎn)生,甚至將污染物變成有機(jī)產(chǎn)物,因此,在原材料的使用上避免了浪費(fèi),極大提高了資源的利用率,這對(duì)于原本稀缺的資源而言,綠色化學(xué)的應(yīng)用在最大程度上將稀缺的資源發(fā)揮最大的用途。
2.4 產(chǎn)品安全性高
綠色化學(xué)的應(yīng)用就是將生產(chǎn)污染降到最低,使生產(chǎn)的產(chǎn)品是低毒甚至無(wú)毒以及是易溶解的化學(xué)產(chǎn)物,因此,綠色化學(xué)的應(yīng)用大大提高產(chǎn)品的安全性。
3 綠色化學(xué)在藥物合成中的應(yīng)用
3.1 手性合成
所有的藥物都具有生物活性的手性化合物,通常與它的受體部分是以手性的方式相互作用,以致于藥物的兩個(gè)對(duì)映體在不同的方式的情況下參與作用,就會(huì)導(dǎo)致有不同的效果。在現(xiàn)有的藥物制備大多數(shù)是采用合成工藝,在合成過(guò)程的最后一步產(chǎn)物進(jìn)行拆分,由此獲得藥物。站在綠色化學(xué)角度,藥物合成的過(guò)程中由于原子經(jīng)濟(jì)性較差會(huì)產(chǎn)生污染。所以手性合成的研究新方向可能是催化的不對(duì)稱合成,不對(duì)稱催化反應(yīng)的實(shí)用性和工業(yè)化,是為了實(shí)現(xiàn)催化劑的高效率和高選擇性。對(duì)于醫(yī)藥研究所需的中間體,不對(duì)稱催化可以提供,并且有利于合成環(huán)境的改善,對(duì)環(huán)境和人體的危害也會(huì)減少。目前手性合成大體可分為兩大類,分別為:不對(duì)稱催化氫化和酮的不對(duì)稱。這合成方法所研發(fā)的原料主要是在抗生素和抗癌藥物中運(yùn)用。
3.2 原子經(jīng)濟(jì)性
美國(guó)化學(xué)家 Trost是最早提出原子經(jīng)濟(jì)性的概念的人,他提的這個(gè)理論得到了較為廣泛的推廣,并且取得了一系列突出的成就,該理論認(rèn)為選擇性和原子經(jīng)濟(jì)性是合成效率的主要影響因素,在合成的過(guò)程中盡可能的避免使用保護(hù)基團(tuán)和離去基團(tuán),還應(yīng)充分利用原材料分子中的原子,目的就是為了提高反應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益。這種合成在布洛芬藥物中體現(xiàn)的是最為突出的,在傳統(tǒng)的工藝中需要經(jīng)過(guò)六步反應(yīng)制得,原材料的使用率非常低,因此,有大量材料損失,對(duì)環(huán)境也造成比較大污染,同時(shí)也加重了生產(chǎn)的成本,導(dǎo)致生產(chǎn)商的經(jīng)濟(jì)效益不高。
3.3 潔凈反應(yīng)介質(zhì)
在現(xiàn)有的藥物合成工藝中,會(huì)使用大量的有機(jī)溶劑,而所用溶劑多為易爆、易燃、易揮發(fā)、有毒的有機(jī)溶劑,對(duì)環(huán)境、人體都會(huì)帶來(lái)很大的傷害。在綠色化學(xué)工藝中,其中研究?jī)?nèi)容之一有如何在生產(chǎn)過(guò)程中降低合成工藝中對(duì)環(huán)境和人體的危害,綠色化反應(yīng)介質(zhì)是必然的趨勢(shì)。在清潔型反應(yīng)介質(zhì)的有超臨界和近臨界流體、以水為介質(zhì)的有機(jī)反應(yīng)、以離子液質(zhì)的有機(jī)反應(yīng)、無(wú)溶劑有機(jī)反應(yīng)等。超臨界二氧化碳的特點(diǎn)有無(wú)毒、無(wú)害、環(huán)保、安全、便捷;水為介質(zhì)的有機(jī)反應(yīng)的特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單,安全,且不存在易燃、易爆等;以離子液質(zhì)的有機(jī)反應(yīng)的特點(diǎn)就是溶解性較好、不易燃、無(wú)味、高速分離;無(wú)溶劑反應(yīng)的特點(diǎn)選擇性較高、收率好、能耗低。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,綠色化學(xué)在藥物合成中的應(yīng)用,不僅可以減少對(duì)人體、環(huán)境有害的污染物,還可以提高原材料的利用率,同時(shí)也提高藥物的質(zhì)量、安全性,還能節(jié)約資源,為工業(yè)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)不可估量的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)綠色化學(xué)也成為當(dāng)前化學(xué)學(xué)科發(fā)展的方向,因此,還需不斷的研發(fā)綠色化學(xué)合成,不斷的完善綠色化學(xué)技術(shù),為這個(gè)環(huán)境、社會(huì)、人類構(gòu)建一個(gè)更具“綠色”的工業(yè)工藝。
參考文獻(xiàn):
[1]張文鶴,祝天慧,秦鳳玉,游松. 生物催化在手性藥物合成中的應(yīng)用[J].生物產(chǎn)業(yè)技術(shù),2019(03):54-68.
[2]顏林江. 關(guān)于藥物合成中運(yùn)用綠色化學(xué)的研究[J]. 化工設(shè)計(jì)通訊,2017,43(03):207-208.
[3]劉自力. 制藥工業(yè)中的綠色化學(xué)技術(shù)[J]. 化學(xué)工程與裝備,2017(05):203-204+207.