[9] 宫平, 赵燕芳, 刘兴君, 王钝. 磷酸二酯酶抑制剂吡唑并[4,3-d]嘧啶-7-酮类衍生物的研究. 中国药物化学杂志, 2002, 12 (2): 73－77
[10] 王钝, 梁益衡, 宫平，赵燕芳. 抗糖尿病药物那格列奈的合成. 中国药物化学杂志, 2002, 12 (2): 94－96
[11] 宫平, 王立新, 周华明, 宋艳玲. 柠檬酸西地那非的合成. 沈阳药科大学学报, 2002, 12 (2): 173－175
[12] Ping GONG, Yan Fang ZHAO, Dun WANG. Synrhesis and vasodilatory activities of new Pyrazolo[3,4－d]pyrimidin-4-one derivatives. Chinese Chemical Letter, 2002, 13 (7): 613－616
[13] 宫平, 王立新, 吴秀静, 洪伟. 2R-羟甲基-5S-（5’-氟胞嘧啶-1’-）-1, 3-氧硫杂环戊烷的合成. 中国药物化学杂志, 2002, 12 (1): 34－36
[14] 宫平, 赵燕芳, 冯润良, 张占涛. 盐酸头孢吡肟的合成. 中国药物化学杂志, 2002, 12(6)：350－351, 362
[15] Dun WANG, De Sheng Yu, Fang Qin, Ping GONG*. Synthesis and in vitro antiviral activities of some new 2-arylthiomethyl-4-dimethylaminomethyl substituted
derivatives
of
6-bromo-3-ethoxycarbonyl-5-hydroxyindoles.
Chinese Chemical Letter, 2003, 13
[16] Dun WANG, Yan Fang ZHAO, De Sheng YU, Ping GONG*. Synthesis
and
bronchodilatory
activities
of
new
pyrazolo[4,3-d]pyrimidin-7-ones. Chinese Chemical Letter, 2003, 13
课题组主要参加人员情况
姓名 性 年 专业技术 从事专业 工作单位 课题分工 6
别 龄 宫 平 男 40 职务 教 授 高级工程药物化学 沈阳药科大学 沈阳管城制药药物制剂 有限责任公司 课题负责人 原料药、制剂中试放大 结构确证 原料药中试放大 合成工艺研究 合成工艺研究 制剂工艺研究 稳定性研究 质量标准研究 张 杰 男 43 师 王 钝 女 31 张占涛 男 26 赵燕芳 女 30 张 勇 男 27 罗 阳 男 25 翟 鑫 女 26 李 娟 女 27
二、项目基本情况 1、 项目的总体目标
讲 师 博士生 博士生 硕士生 硕士生 博士生 博士生 药物化学 沈阳药科大学 药物化学 沈阳药科大学 药物化学 沈阳药科大学 药物化学 沈阳药科大学 药物制剂 沈阳药科大学 药物化学 沈阳药科大学 药物分析 沈阳药科大学 本课题组设立的总体目标如下：
[1] 按照《药品注册管理办法》及国家有关规定，完成美罗培南的临床前研究工作；
[2] 总结所有研究资料，递交国家食品药品监督管理局，申请生产； [3] 获得美罗培南原料药、制剂的新药证书及生产批件。 2、 项目主要攻关点
本课题组自2002年起，致力于新型碳青霉烯类抗生素——美罗培南的研究与开发。在详细查阅了国内外文献的基础上，对美罗培南现有的合成方法进行剖
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析。经不断的摸索，克服了现有文献中高成本、合成工艺难度大的缺点，以低成本、高收率为目的，自行设计了一条适合工业生产的全新的合成路线。目前合成路线已确定，课题组按照《药品注册管理办法》对申报国家级新药的要求，对美罗培南进行研究开发，主要攻关点为：
[1] 优化美罗培南原料药制备工艺，进行工艺条件考察并开展制备工艺的中试放大研究，完成原料药制备工艺向大规模生产的过渡。
[2] 进行美罗培南制剂研究工作，包括处方筛选、辅料的选择、辅料与主药的相互作用考察、处方工艺优化及中试放大，完成制剂实验室制备工艺向大规模生产的过渡。
[3] 美罗培南结构确证工作，对自制品进行元素分析、热重分析、红外光谱、紫外光谱、核磁共振谱、质谱、粉末X-射线衍射谱等各光谱分析，确证其结构及结晶状态。
[4] 原料药、制剂的质量研究工作，对自制品进行理化性质测定、纯度检查、溶出度、鉴别、含量测定等，并制定原料药及制剂的质量标准草案。
[5] 原料药、制剂的稳定性研究工作，进行影响因素实验、加速实验、室温留样实验等研究，为药品投产后包装材料的选择、生产工艺参数的控制提供试验依据。
[6] 按照《药品注册管理办法》有关规定，总结整理材料，申请生产，获得美罗培南原料药、片剂的新药证书和生产批件。 3、 项目主要技术难点和创新点
美罗培南的结构如下：
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OHHHCH3NOCH3SNHCOOHCOONMe2
碳青霉烯母核可以在国内外市场直接购买得到，剖析美罗培南的结构，则该化合物的合成关键是碳青霉烯母核和取代吡咯烷环侧链的连接以及在侧链的吡咯烷环上引入二甲胺基取代基。由此可以看出，该化合物的制备工艺研究存在很大难度。
在原料药的制备过程中有以下几项技术难点：
[1] 取代吡咯烷环侧链的合成。对于侧链的合成以及脱保护基方法我们进行了尝试性摸索。我们发现，碳酸二叔丁酯是氨基的专属性保护基，但下一步甲烷磺酰氯的引入会使得保护基部分脱落，致使反应收率大大降低；氯甲酸烯丙酯活性较好，但该保护基离去时需要在四（三苯膦）钯作用下，四（三苯膦）钯极不稳定，需现用现制，不利于大规模生产；氨基、羧基分别保护还会使合成路线过长，导致反应收率降低；个别反应使用有毒的硫化氢气体以及易发生爆炸的偶氮二羧酸二乙酯做催化剂，操作困难，不利于安全生产。因此，选择安全性高、反应性好的取代基尤为重要。
[2]原料药的精制方法及其纯度的提高。在该原料药制备工艺中，由于催化氢化过程中缓冲盐的引入使得最终产品为油状物，其固化结晶困难，不易纯化。目前采取的方法主要是用反相HP-20P的色谱柱进行分离纯化。但此方法会直接导致收率的大幅度下降。
[3] 原料药晶体的合成研究。目前，最早的化合物专利EP 126578A中报道的美罗培南为非结晶形式，其它文献报道已合成的最终产物也多为无定形粉末。文献中对原料稳定性的研究中发现，这种非结晶形式不稳定、易分解，难以进行
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纯化，而且在长时间放置后会降低其抗菌活性。将原料药美罗培南制成晶体对其保存、纯化及其理化性质的加强有重要意义。
[4] 整体反应收率低。综合现有文献资料所述，侧链合成收率约为66.5%，但在最终产物为无定形粉末的前提下，反应的总体收率却只有19.8%，若进一步精制成为晶体，则收率还会大幅度下降。
针对以上所述的技术难点，在原料药的制备过程中，课题组采用了与国外文献不同的合成路线，对其工艺进行了大幅度的改进制得目标化合物。以反式-4-羟基-L-脯胺酸和碳青霉烯母核为原料，经酰化反应、磺酰化反应、硫代乙酰化反应、水解反应、缩合反应、催化氢化反应共六步反应制备得到产品。
该制备工艺创新点主要有：
[1] 原料合成工艺的设计。该工艺原料价廉易得，可显著降低生产成本；合成路线短，独特的工艺路线大大减少了反应步骤，仅六步反应便可制得最终产物，减少了操作难度；整个反应过程中反应条件温和，具有较好的工业化可行性。
[2] 取代吡咯烷环侧链制备工艺的优化，反应中保护基的选择。对硝基氯甲酸苄酯(PNZ)活性好，容易离去，国内货源充足。我们在保护基的选择上进行了深入的探索，最终确定采用对硝基氯甲酸苄酯(PNZ)来保护氨基。
[3] 碳青霉烯母核与取代吡咯烷环侧链缩合反应工艺条件的优化。文献中该反应的反应条件为零下20-25C，氮气保护条件下反应4-5小时，在工艺点摸索过程中将该反应条件改为室温，氮气保护条件下反应2小时。在质量检测过程中发现在新的反应条件下产物没有发生消旋化，则该反应条件可用。该制备工艺的优化不仅能降低操作难度，还可以节约能源，从而降低成本，创造更大的经济效益。
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