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티카르실린 이나트륨 염, CAS 4697-14-7, 분자식 C15H17N2NaO6S2는 반합성 페니실린 항생제입니다. 일반적으로 흰색에서 밝은 노란색에서 밝은 주황색 결정성 분말로 카르복실, 티에닐, 아미노 등과 같은 구조에 여러 관능기를 갖는 복잡한 유기 화합물입니다. 물에 용해되기 쉽고 수용액은 비교적 안정적입니다. H2O의 용해도는 50mg/mL에 도달할 수 있으며 생성된 투명한 용액의 pH 값은 6.0-8.0입니다. 물에 쉽게 용해되는 특성으로 인해 체내에서 용해 및 흡수가 촉진되어 약물의 생체 이용률이 향상됩니다. 수용액은 상대적으로 안정하지만, 산성용액은 상대적으로 불안정하므로 보관 및 사용 시 산성 환경을 피하는 데 주의가 필요합니다. 가열 과정에서 분해 반응이 일어나며, 구체적인 분해 온도와 분해 생성물은 가열 조건과 물질 순도에 따라 달라집니다.

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화학식 |
C15H14N2O6S22- |
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정확한 질량 |
382.03 |
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분자량 |
382.41 |
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m/z |
191.02 (100.0%), 191.52 (16.2%), 192.01 (9.0%), 191.51 (1.6%), 192.51 (1.5%), 192.02 (1.2%), 192.02 (1.2%) |
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원소 분석 |
C, 47.11; H, 3.69; N, 7.33; O, 25.10; S, 16.77 |
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방법 1: 화학적 합성 방법
티카르실린 이나트륨의 화학적 합성은 여러 단계와 화학 반응을 포함하는 복잡하고 복잡한 과정입니다.
합성 원료 및 중간체
티카르실린 디소듐의 합성 원료에는 주로 6-아미노페니실란산(6-APA), 3-티오펜말론산 또는 그 유도체가 포함됩니다. 그 중 3-티오펜말론산(3-thiophenemalonic acid)은 중요한 중간체이며 합성과정도 비교적 복잡하다.
합성 단계
1. 3-티오펜말론산의 합성
3-티오펜말론산은 티카르실린 이나트륨 합성의 핵심 중간체입니다. 합성 프로세스에는 일반적으로 다음 단계가 포함됩니다.
(1) 아세틸렌과 염화클로로아세틸의 첨가반응:
먼저, 아세틸렌과 염화클로로아세틸이 촉매의 작용하에 부가반응을 거쳐 (E)-1,4-디클로로-3-부텐-2-온을 생성합니다.
(2) 크로넨버그 반응:
다음으로, (E)-1,4-디클로로-3-부텐-2-온은 크렙스 반응을 거쳐 상응하는 케톤산을 생성합니다.
(3) 가수분해 및 고리화 반응:
마지막으로, 케톤산은 가수분해 및 고리화 반응을 거쳐 3-티오펜말론산을 얻습니다.
2. 티카르실린 모노나트륨 염의 합성
3-티오펜 말론산을 얻은 후 티카르실린 모노나트륨 염을 추가로 합성할 수 있습니다. 구체적인 단계는 다음과 같습니다.
(1) 3-티오펜말론산의 활성화:
먼저, 3-티오펜말론산은 에스테르화 반응에 의해 활성화되어 후속 염소화 반응을 위해 상응하는 에스테르 화합물로 전환됩니다.
(2) 염소화 반응:
활성화된 3-티오펜 말로네이트는 디클로로술폭시드와 같은 염소화제와 반응하여 상응하는 염화아실을 생성합니다.
(3) 축합반응:
다음으로, 생성된 염화아실은 6-APA와 축합반응을 거친다. 이 단계는 일반적으로 티카르실린의 산염을 생성하기 위해 적절한 용매와 촉매의 존재하에 수행됩니다.
(4) 염 형성 반응:
마지막으로, 티카르실린의 산염은 수산화나트륨과 같은 염기와 반응하여 염을 형성하고, 결과적으로 티카르실린 일나트륨염이 형성된다.
3. 합성티카르실린 이나트륨 염
티카실린 일나트륨염을 얻은 후 추가 가공을 거쳐 티카릴린 이나트륨염을 얻을 수 있습니다. 구체적인 단계는 다음과 같습니다.
(1) 용액 제조:
먼저 티카르실린 일나트륨염을 물이나 유기용매 등 적당한 용매에 녹입니다.
(2) pH 값 조정:
다음으로, 후속 염 형성 반응을 위해 산이나 염기를 첨가하여 용액의 pH 값을 조정합니다.
(3) 염장 및 정제:
적절한 온도 및 교반 조건 하에서, 염 형성제(예: 중탄산나트륨, 아세트산나트륨 등)를 용액에 첨가하여 티카실린 일나트륨 염을 티카릴린 이나트륨 염으로 전환시킵니다.
이후 여과, 세척, 건조 등의 단계를 거쳐 제품을 정제하여 고순도-티카릴린 이나트륨염을 얻습니다.
합성예
다음은 티카르실린 디소듐 합성의 구체적인 예입니다.
원료 준비:
6-APA, 에틸 3-티오펜 말로네이트, 디클로로설폭사이드, 수산화나트륨 및 기타 원료 및 시약을 적당량 준비합니다.
에틸 3-티오펜 말로네이트의 합성:
3-티오펜 말로네이트를 에탄올로 에스테르화하여 에틸 3-티오펜 말로네이트를 얻습니다.
염소화 반응:
에틸 3-티오펜 말로네이트를 디클로로술폭시드로 염소화하여 상응하는 염화아실을 얻습니다.
축합 반응:
생성된 염화아실을 적절한 용매와 촉매 존재 하에서 6-APA와 축합시켜 티카르실린산염을 얻는다.
염분 반응:
티카르실린의 산염을 수산화나트륨과 반응시켜 티카르실린 일나트륨염을 얻습니다.
용액 준비 및 pH 조정:
티카르실린일나트륨염을 적당량의 물에 녹인 후 산이나 염기를 첨가하여 용액의 pH를 조절한다.
염장 및 정제:
티카실린 일나트륨 염을 티카릴린 이나트륨 염으로 전환시키기 위해 중탄산나트륨 및 기타 염 형성제를 용액에 첨가하는 단계. 이후 여과, 세척, 건조 등의 단계를 거쳐 제품을 정제합니다.
품질 테스트:
최종 획득된 티카릴린 이나트륨 염에 대해 순도, 함량, pH 값 및 기타 지표를 포함하여 품질 테스트를 수행합니다.
티카르실린 이나트륨의 화학적 합성은 여러 단계와 화학 반응을 포함하는 복잡하고 복잡한 과정입니다. 반응 조건을 엄격하게 제어하고 적절한 촉매와 용매를 선택하고 생성물을 정제함으로써 고순도이고 안정적인 품질의 티카릴린 이나트륨염을 얻을 수 있습니다. 이 합성 방법은 광범위한 적용 전망과 중요한 임상적 중요성을 가지고 있습니다.
방법 2: 발효방법
발효 생산티카르실린 이나트륨 염미생물 대사 활동과 특정 화학적 변형 단계를 결합하는 복잡한 생화학적 과정입니다. 다음은 생산 단계에 대한 자세한 설명입니다.
발효 전 준비
발효생산의 출발점은 적합한 미생물 균주를 선택하는 것이다. 이러한 균주는 일반적으로 페니실린 화합물을 생산하는 능력을 갖고 있으며 티카르실린 생산을 증가시키도록 선별 및 최적화되었습니다.
정식 발효에 앞서, 발효 과정 중 환경 조건에 적응하고 최적의 성장 및 대사 상태를 달성하기 위해 박테리아 균주를 배양하고 길들이는 것이 필요합니다.
발효배지는 미생물의 성장과 대사에 필요한 영양소의 혼합물이다. 생산을 위해 발효 배지에는 일반적으로 탄소원(예: 포도당, 자당 등), 질소원(예: 아미노산, 요소 등), 무기염(예: 인산염, 마그네슘염 등) 및 성장 인자가 포함됩니다.
배양배지의 제조에는 미생물의 정상적인 성장과 대사를 보장하기 위해 다양한 성분의 비율과 농도를 정밀하게 제어하는 것이 필요합니다.
발효 장비는 발효 탱크, 혼합기, 냉각 시스템, 환기 시스템 등을 포함하여 생산 공정의 핵심 장치입니다.
발효 전 장비를 철저히 청소하고 소독하여 세균 오염을 방지해야 합니다. 동시에, 장비의 작동 상태를 확인하여 제대로 작동할 수 있는지 확인하는 것이 필요합니다.
발효과정
(1) 예방접종 및 재배
배양 및 사육된 균주를 발효 배지에 접종하여 발효 과정을 시작합니다.
발효 초기 단계에서는 미생물의 성장과 대사를 촉진하기 위해 온도, pH 값, 환기 등 적절한 조건을 조절하는 것이 필요합니다.
(2) 대사산물의 축적
미생물이 성장하고 대사됨에 따라 티카르실린 또는 그 전구체 물질이 발효액에 축적되기 시작합니다.
이 시점에서는 발효액 내 다양한 대사산물의 농도와 비율, 미생물의 성장 상태를 면밀히 모니터링할 필요가 있다.
(3) 발효조건의 조정
모니터링 결과에 따라 온도, pH 값, 통기 속도, 교반 속도 등 발효 조건을 적시에 조정하여 티가실린의 수율과 품질을 최적화합니다.
예를 들어, 티카르실린의 생산이 감소하기 시작하면 환기 속도와 교반 속도를 적절히 증가시켜 미생물 대사 활동을 촉진할 수 있습니다.
발효 후 가공
(1) 발효액의 수집 및 처리
발효 과정이 예정된 시간에 도달하거나 티카르실린 생산량이 최대치에 도달하면 발효를 중단하고 발효액을 수집합니다.
발효액은 여과, 원심분리, 기타 단계를 거쳐 미생물 세포와 고형 불순물을 제거해야 투명한 발효액을 얻을 수 있습니다.
(2) 추출 및 정제
발효액 내 티카르실린 또는 그 전구체 물질은 적절한 추출 및 정제 단계를 통해 분리 및 정제되어야 합니다.
추출 단계에는 일반적으로 용매 추출, 이온 교환, 막 분리 등이 포함됩니다. 정제 단계에는 결정화, 재결정화, 크로마토그래피 분리 등이 포함됩니다.
이 단계의 목적은 발효액에서 불순물과 부산물을 제거하고{0}}티카르실린의 순도를 높이는 것입니다.
(3) 염 형성 및 건조
추출 및 정제 후, 티카르실린 또는 그 전구체 물질은 적절한 염기와 염 형성 반응을 거쳐 물질을 얻어야 합니다.
염 형성 반응은 안정성과 수율을 보장하기 위해 적절한 온도와 pH 조건에서 수행되어야 합니다.
마지막으로 건조처리를 거쳐 수분과 휘발성 불순물을 제거해 최종 제품을 완성합니다.
품질 관리 및 테스트
(1) 순도시험
최종 제품에 대해 순도 테스트를 수행하여 함량이 미리 결정된 표준을 충족하는지 확인합니다.
순도 테스트는 일반적으로 크로마토그래피 및 분광학과 같은 분석 방법을 사용하여 수행됩니다.
(2) 불순물 검출
유해한 불순물과 부산물이 포함되어 있지 않은지 확인하기 위해 최종 제품에서 불순물 검출을 수행합니다.-
불순물 검출은 일반적으로 고성능 액체 크로마토그래피 및 가스 크로마토그래피와 같은 분석 방법을 사용하여 수행됩니다.
(3) 안정성 시험
최종 제품에 대한 안정성 테스트를 수행하고 다양한 온도 및 습도 조건에서 안정성을 평가합니다.
안정성 테스트는 일반적으로 가속 안정성 테스트 및 장기-안정성 테스트와 같은 방법을 사용하여 수행됩니다.
장점과 과제
장점:
발효 생산은 원료 공급원이 다양하고 생산 비용이 상대적으로 저렴하며 환경 친화적이라는 장점이 있습니다.
한편, 발효 방법은 미생물의 대사 활동을 활용하여 복잡한 화학적 변형을 수행하고 특정 구조와 활동을 가진 화합물을 생성할 수도 있습니다.
도전:
발효 생산 과정에는 박테리아 균주의 선택 및 최적화, 발효 조건의 제어 및 최적화, 추출 및 정제 단계의 최적화 등 많은 과제가 있습니다.
또한, 제품 품질 관리, 생산 효율성 향상, 환경 보호 등의 문제에도 주의를 기울일 필요가 있습니다.
요약하자면, 생산은티카르실린 이나트륨 염각 단계의 조건과 작업 단계를 엄격하게 제어해야 하는 복잡하고 섬세한 프로세스입니다. 지속적인 최적화와 개선을 통해 티카르실린 디나트륨의 생산과 품질을 높여 시장 수요를 충족하고 제약 산업의 발전을 촉진할 수 있습니다.

Ticarcillin Disodium Salt의 분석 방법은 주로 다음과 같습니다.
고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)
검출 방법: HPLC-DAD(다이오드 어레이 검출기) 또는 HPLC-ELSD(증발 광산란 검출기).
응용: 티카실린 이나트륨 염의 순도, 함량 및 관련 물질을 결정하는 데 사용됩니다.
특징: HPLC는 높은 분리 효율, 빠른 분석 속도 및 높은 감도를 특징으로 하며 티카실린 이나트륨 염의 함량과 순도를 정확하게 결정할 수 있습니다.

질량분석법
용도: 티카실린 이나트륨 염의 분자 구조를 확인하고 불순물을 식별하는 데 사용됩니다.
특징: 질량분석법은 화합물의 분자량 정보를 제공할 수 있으며, 이는 화합물의 구조를 확인하고 불순물을 분석하는 데 매우 중요합니다.

핵자기공명법(NMR)
응용: 티카실린 이나트륨 염의 분자 구조, 특히 입체화학 구조를 추가로 확인하는 데 사용됩니다.
특징: NMR은 화합물 내 원자의 상대적 위치와 화학적 환경에 대한 정보를 제공할 수 있으며, 이는 화합물의 3차원 구조를 확인하는 데 매우 유용합니다.-

스펙트럼 기술
포함: 분광 광도법, 투과 탁도법, 원자 흡수 분광법, 불꽃 방출 분광법, 분자 형광 분광법 등
응용 프로그램: 티카실린 이나트륨 염의 정성적 또는 정량적 분석뿐만 아니라 다른 물질과의 상호 작용을 연구하는 데 사용됩니다.
특징: 스펙트럼 기술은 단순성, 신속성 및 고감도가 특징이며 다양한 분석 시나리오에 적합합니다.

분리 기술
포함: 원심분리, 초원심분리, 크로마토그래피 기술, 전기영동 기술 등
용도: 티카실린 이나트륨 염의 정제, 분리 및 불순물 제거에 사용됩니다.
특징: 분리 기술은 티카실린 이나트륨 염을 다른 불순물로부터 효과적으로 분리하여 제품의 순도와 품질을 향상시킬 수 있습니다.

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