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阿司匹林（Aspirin）又名乙酰水杨酸（Acetylsalicylic acid），化学名.（/乙酰氧基）苯甲酸，系白色结晶或结晶性粉末，熔点135-140℃，无臭或略带醋酸味，水中微溶，乙醇中易溶，氯仿或乙醚中溶解，遇湿气缓慢水解生成水杨酸，具弱酸性，最稳定ph值2.5。阿司匹林可由水杨酸(邻羟基苯甲酸)与乙酸酐经酰化制得。在生成阿斯匹林的同时,水杨酸分子之间发生缩合反应,生成少量的聚合物。副产物不溶于碳酸氢钠溶液,由此可提纯阿斯匹林。实验过程中,阿斯匹林产量少,并且不易结晶析出,常常须采用摩擦杯壁、加入晶种、浓缩溶液等办法才析出晶体,实验现象成功率低,同时需要较长的处理及静置时间。
阿司匹林的制备
实验室制备阿司匹林
本实验以浓硫酸为催化剂,使水杨酸与乙酸酐发生酰化反应,制取阿斯匹林。由于水杨酸中的羟基和羧基能形成分子内氢键,反应必须加热到150~160℃。不过,加入少量的浓硫酸或浓磷酸过氧酸等来破坏氢键,反应温度也可降到60~80℃,而且副产物也会有所减少。原理如下：
水杨酸在酸性条件下受热,还可发生缩合反应,生成少量聚合物:
酰化反应
在100 mL干燥的园底烧瓶中加入4 g水杨酸、10 mL乙酸酐和10滴浓硫酸,采用搅拌使水杨酸尽量溶解,然后在水浴上加热,水杨酸立即溶解。如不全溶解,则需补加浓硫酸和乙酰酐。保持锥形瓶内温度在70℃左右。安装回流装置水浴加热,控制温度在80~85℃,同时保持低速匀速搅拌, 20 min后停止加热。反应液稍微冷(50℃以下)却缓慢加入15 mL冰水用来水解过量的乙酸酐,冷却至室温,再将反应液倒入50mL冰水的锥形瓶,即有乙酰水杨酸析出,将锥形瓶置于冰水浴中冷却,使结晶完全析出。 产品的提纯
减压过滤:用滤液淋洗锥形瓶,直至所有晶体被收集到布氏漏斗,每次用少量冷水洗涤结晶3次,减压过滤,即得到粗产物。产品重结晶:将粗产物转移至烧杯,在搅拌下加入饱和碳酸氢钠溶液,直至无二氧化碳产生。减压过滤,用少量水冲洗漏斗,除去少量的白色聚合物,合并滤液,倒入预
先盛有浓10mL浓盐酸和20 mL水的烧杯中,使溶液pH呈弱酸性,此时即有阿司匹林析出。将烧杯放置冰水浴冷却,待结晶析出完全,减压过滤,用少量冷水洗涤结晶2~3次,抽干水分,产物自然干燥后称重,可以得到较为纯净的阿司匹林。
实验注意事项
(1)乙酰水杨酸受热后易发生分解,分解温度为128~135℃,因此重结晶时不宜长时间加热,控制水温,产品采取自然晾干。
(2)为了检验产品中是否还有水杨酸,利用水杨酸属酚类物质可与三氯化铁发生颜色反应的特点,用几粒结晶加入盛有3 mL水的试管中,加入1~2滴1% FeCl3溶液,观察有无颜色反应(紫 色)。
(3)乙酰水杨酸受热后易发生分解,分解温度为128~135℃,熔点为136℃。在测定熔点时,可先将载体加热至120℃左右,然后放入样品测定。 (4)实验中要注意控制好温度(水温80~85℃)。
工业制备阿司匹林
工业制备阿司匹林原理与实验室制备类似
酸性催化剂催化合成阿司匹林的机理如下:在酸作用下,乙酸酐中羰基碳原子的正电性增强,使乙酸酐中酰基容易向羟基转移形成酯基,即完成乙酰水杨酸的合成。催化剂酸性越强,氢质子流动性越好,越易于催化酯基的生成,但在乙酰水杨酸的合成中,催化剂酸性太强,也会造成水杨酸分子中羧基与另一水杨酸分子中的酚羟基脱水酯化,生成较多的酯聚合副产物。
同时，科研人员发现除酸性催化剂之外，许多新兴催化剂也能对反应高效催化。 碱性化合物为催化剂
基于碱性化合物能与水杨酸反应、能破坏水杨酸分子内氢键、活化水杨酸的羟基机理,许多碱性化合物可以作为催化剂合成阿司匹林。常见的催化剂包括强碱、弱碱和弱酸强碱盐。氢氧化钾为催化剂合成阿司匹林,收率为90%。酸性化合物为催化剂反应温度均在75℃以上,较高的温度和酸性环境会导致聚合物乙酰水杨酸酐的生成,乙酰水杨酸酐可以导致人体过敏。以氢氧化钾为催化剂,反应温度为60~65℃,产品中过敏性物质含量减少且产品收率高。以无水碳酸钠和吡啶弱碱性物质为催化剂合成阿司匹林,收率分别为71%和80.2%。以无水碳酸钠为催化剂,反应完毕可趁热过滤将其除去,减小了对设备的腐蚀和对环境的污染。吡啶催化效果优良,收率高,适合工业化生产,但较易吸水形成共沸物,使反应温度较难控制,且反应中产生难闻的气味。研究人员报道了弱酸强碱盐醋酸钠、苯甲酸钠催化合成阿司匹林的反应,条件分别为65℃,30min和60~65℃,20~30 min,收率分别为81.9%和82.8%,均较高。这类催化剂催化活性高,反应安全,后处理简单,是一类较好的环境友好催化剂,值得工业化借鉴。 维生素C为催化剂
维生素C是一种内酯类化合物,分子中有一双烯醇结构,呈酸性和还原性,对酯化反应有一定的催化作用,催化效率与温度有关。维生素C催化水杨酸乙酰化合成阿司匹林的反应,在60~80℃下,反应10~25 min,收率大于87%。用维生素C为催化剂催化的该反应,反应速度快,操作简单,催化剂无需回收,反应条件温和,不腐蚀仪器设备,对环境无污染。维生素C是一种常见的维生素类药,价廉易得,以其作为催化剂具有独特的优势,具有一定的工业应用前景。 以三氯稀土为催化剂 三氯稀土是一种简单、便宜和易得的Lewis酸,具有可溶性强、可回收再使用、对设备腐蚀轻、无污染等优点,是一种可望用来解决传统Lewis酸造成环境污染问题的环境友好催化剂,符合绿色化学的时代潮流。LaCl3, NdCl3, YCl3,GdCl3,YbCl3和PrCl3等三氯稀土催化阿司匹林的合
成反应,在80~90℃下,反应30 min,收率分别为65.7%,84.3%,89.5%,87.6%,87.2%和85.7%。用三氯稀土作催化剂与用浓硫酸作催化剂效果相当,其中稀土中YCl3的催化效果较好。用三氯稀土作催化剂,其优点在于反应结束分离出产品后,将水溶液蒸干,剩余物可再次用于该反应的催化,采用相同的反应条件,重复利用3次,产率不变,但较贵的价格是其缺点。
阿司匹林药剂制作
现已上市的剂型有片剂、水溶片剂、肠溶片剂、栓剂、散剂、缓释片剂、复方制剂
阿司匹林能减弱胃粘膜的保护作用，导致胃肠道的损害，主要表现为胃、十二指肠糜烂、溃疡，胃肠穿孔和出血，上腹疼痛，恶心，消化不良，食管炎以及胶原性结肠炎。为了减少阿 司匹林对胃肠道的副作用，阿司匹林单方制剂多制成肠溶剂型供口服。
阿司匹林肠溶缓释制剂
将阿司匹林及肠溶载体过100目筛，称取处方量的阿司匹林、优特奇L-100、优特奇RD100，混合均匀，用适量的无水乙醇溶解，置于65℃水浴中加热，不断搅拌，待混合物至粘稠状态时，加快搅拌速度直至其完全固化，然后放入真空干燥箱中，温度保持在40℃至干燥，取出，研磨粉碎过80目筛.分别加入处方量的淀粉、糊精、酒石酸，用聚乙二醇4000作粘合剂制软材，制粒，40℃干燥，整粒，加适量的润滑剂压片，即得到阿司匹林肠溶缓释制剂。
阿司匹林片剂
粉末直接压片法：先将乳糖过60目筛,与微晶纤维素过筛混合3遍,使之均匀,再将阿司匹林过60目筛,与混和辅料按照等体积法混和均匀。将最终混合物在压片机上压片,采用椭圆形异型冲头,调节片重使之约每片500mg,调节压力使片子硬度为5~8kg,压制阿司匹林咀嚼异型片。将阿匹林片装于塑料瓶中,密封。
阿司匹林软膏制作 研和法制备工艺
固体药物→研细→加部分基质或液体→研磨至细腻糊状→递加其余基质研磨→成品。 乳化法制备工艺
油溶性成分→搅拌下加热至约80℃，水溶性成分→加热至略高于油相温度→搅拌下混合→搅拌冷凝至稠膏状(阿司匹林研细加入冷凝的基质中混合均匀)→成品。
阿司匹林栓剂制作
制作明胶基质：取与明胶体积比例约1: 3的蒸馏水,将明胶浸渍约1 h,于70℃的水浴上加热熔解得明胶溶液。加入处方量的甘油,轻搅使之混匀,继续加热溶解,蒸发使明胶甘油溶液中的气泡消失为止,并控制其中的水分为处方量。趁热灌入涂好液体石蜡的栓模内,冷却成形,脱模即得。 制作药栓：按明胶甘油的制备方法制备基质,于70℃水浴加热熔化,加入研细的阿司匹林细粉5 g,混匀,备用;栓模用棉签均匀涂上一层液体石蜡,将上述熔化基质与药物混合液灌入栓模中,液面稍溢出模口平面1~2 mm,用裁纸刀削平,待自然冷却至凝固,开启栓模,取出即得。