徐賓朋,郭慶,趙露,趙厚發(fā)
(安徽科寶生物工程有限公司,安徽 淮北 235025)
豬去氧膽酸(Hyodesoxycholic Acid,HDCA)是豬膽汁的主要成分,具有降血脂、鎮(zhèn)痙、祛痰作用,臨床上用于高血脂癥、氣管炎以及由肝膽疾病引起的消化不良,其作為清開靈注射劑中的有效成分,經(jīng)臨床觀察對急性白血病的治療有良好作用,體外實驗證明其具有誘導(dǎo)細胞凋亡、抑制細胞的增殖分裂作用,也是人工牛黃的重要原料[1-2],同時也是半合成鵝去氧膽酸和熊去氧膽酸的原料。
豬去氧膽酸的精制有如下方法,重結(jié)晶法;將豬去氧膽酸采用乙酸乙酯進行2次重結(jié)晶,得到高含量的豬去氧膽酸,但產(chǎn)品的收率將會大大降低[3]。甲酯化法;將HDCA轉(zhuǎn)化為豬去氧膽酸甲酯-苯加成物后堿分解,調(diào)節(jié)pH、沉淀、得HDCA純品;鎂鹽法:將粗HDCA轉(zhuǎn)化為粗豬去氧膽酸鎂后,酸化、結(jié)晶,得HDCA純品,上述2種方法均需要將HDCA進行化學(xué)預(yù)處理,工藝步驟繁瑣,生產(chǎn)周期長,其中使用的苯為致癌物質(zhì)[4-6]。針對現(xiàn)有的高含量豬去氧膽酸精制中存在的問題。
本研究采用正交設(shè)計優(yōu)選出最佳除雜工藝條件且進行了驗證;對乙酯量、活性炭量及回流時間為考察因素對精制工藝進行正交實驗優(yōu)化,并對優(yōu)選的精制工藝進行驗證。
豬去氧膽酸對照品購自中國食品藥品檢定研究院,豬去氧膽酸粗品購自四川某生物公司。
ZL-2000磁力攪拌加熱套、R1001N型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀購自鄭州長城科工貿(mào)有限公司;水浴鍋、SHZ-5B型真空泵電熱鼓風(fēng)干燥箱購自鞏義市予華儀器有限公司;TP-2000電子天平購自福州華志科學(xué)儀器有限公司;8205A型筆試pH 計購自上??祪x儀器有限公司;SHT型攪拌數(shù)顯恒溫電熱套購自山東鄄城華魯電熱儀器有限公司;Waters-1525型高效0液相色譜儀、Waters-2424型蒸發(fā)光散射檢測器(美國沃特世科技有限公司)。氫氧化鈉、濃鹽酸、冰醋酸、乙酸乙酯購自濱化集團股份有限公司,工業(yè)級。
稱取豬去氧膽酸粗品,加水和氫氧化鈉,加熱至80℃,使其完全溶解,降溫至50℃,加入澄清劑,繼續(xù)加熱至90℃,保溫反應(yīng)30 min,降至常溫,過濾,收集濾液,調(diào)pH 2~3,得濕品豬去氧膽酸;將濕品豬去氧膽酸稱重,加入乙酸乙酯,攪拌使其溶解后,加活性炭,加熱回流,趁熱精密過濾器過濾,濃縮乙酯層至出現(xiàn)白色顆粒狀結(jié)晶,停止?jié)饪s,降溫冷卻結(jié)晶,離心的高含量豬去氧膽酸濕品,60℃干燥2 h,80℃干燥2 h,稱重得高含量豬去氧膽酸成品。
2.2.1 熔點的檢測方法
按照參考文獻[1]的方法進行檢測。
2.1.2 比旋度的檢測方法
按照參考文獻[1]的方法進行檢測。
2.1.3 醇溶度的檢測方法
按照參考文獻[1]的方法進行檢測。
2.1.4 殘渣的檢測方法
按照參考文獻[1]的方法進行檢測。
2.1.5 含量的檢測方法
測定粗品和精品豬去氧膽酸的含量,依據(jù)參考文獻采用高效液相色譜法,采用C18色譜柱(150 mm×4.6 mm,5 μm),以甲醇∶乙腈∶冰醋酸(0.5%,質(zhì)量分數(shù))溶液(49∶20∶31)為流動相,流速為1.0 mL·min-1,柱溫為25℃,蒸發(fā)光散射檢測器,漂移管溫度為108℃,載氣流速為2.8 L·min-1。
3.1.1 制定因素水平表根據(jù)文獻[8]及預(yù)實驗結(jié)果,考察的因素及其范圍確定如下:水用量的倍數(shù)、pH、澄清劑的量,選L9(34)的正交設(shè)計進行實驗,每個因素設(shè)計3個水平,因素水平見表1。
表1 除雜工藝因素水平表
3.1.2 試驗方法
稱取CK191202批次豬去氧膽酸粗品100 g,按設(shè)計條件加水溶解,調(diào)pH溶解后,60℃加入澄清劑,85℃保溫反應(yīng)30 min,降至常溫過濾,濾液用稀鹽酸酸化至pH4.0,豬去氧膽酸析出,離心,干燥得豬去氧膽酸,按2.2法檢測主要指標(biāo)。
3.1.3 除雜工藝正交實驗結(jié)果及統(tǒng)計分析
經(jīng)SPSS18.0統(tǒng)計分析的結(jié)果見表2、表3。
方差分析因素的主次關(guān)系為A>B>C,其中A2>A3>A1,B1>B2>B3,C2>C3>C1,最佳的方案為A2B2C3。方差分析結(jié)果表明:A因素的影響具有顯著意義(P<0.05),B、C因素對收率的影響均不顯著(P>0.05)。
3.1.4 驗證實驗
從表2和表3實驗結(jié)果看,最佳方案為A2B2C3,為驗證上述工藝的正確性,做A2B2C3工藝驗證試驗。
表2 除雜工藝正交實驗結(jié)果
表3 除雜工藝方差分析表
用不同批次的5批豬去氧膽酸粗品各稱取100 g,按工藝A2B2C3做驗證試驗,測得豬去氧膽酸粗品得量和含量,計算收率,得出不同批次不同含量的原料,通過優(yōu)化的除雜工藝,收率和醇溶度均合格,說明除雜工藝的最佳工藝條件為A2B2C3,即10倍量的水,pH 11.5,質(zhì)量分數(shù)為1.5%的澄清劑,可以滿足不同的原料的除雜。驗證結(jié)果見表4。
表4 不同批次的驗證實驗結(jié)果
3.2.1 粗品制備
稱取CK191210批豬去氧膽酸2 kg,加20 kg的水,調(diào)pH 11.5,加熱至60℃,加30 g澄清劑(溶于質(zhì)量分數(shù)為1%的冰醋酸),保溫反應(yīng)30 min,降溫至常溫,過濾,濾液用稀鹽酸酸化至pH 4,抽濾,干燥得豬去氧膽酸粗品1 632 g,得率81.6%,質(zhì)量分數(shù)為95.5%,收率97.4%。
3.2.2 制備因素水平表
根據(jù)文獻[8]及預(yù)實驗結(jié)果,考察的因素及其范圍確定如下:乙酸乙酯量、活性炭用量和回流時間,選L9(34)的正交設(shè)計進行實驗,每個因素設(shè)計3個水平,因素水平見表5。
表5 精制工藝正交因素水平表
3.2.3 精制工藝
稱取豬去氧膽酸粗品100 g,分別按照L9(34)表中設(shè)計的條件進行精制,加乙酸乙酯,活性炭,加熱回流,精密過濾器去除活性炭,濾液濃縮至出現(xiàn)白色顆粒結(jié)晶時,停止?jié)饪s,取出降溫冷卻結(jié)晶,抽濾結(jié)晶,濾液再次濃縮結(jié)晶,合并結(jié)晶,干燥,取樣檢測豬去氧膽酸的含量和殘渣。
3.2.4 精制工藝正交實驗結(jié)果及統(tǒng)計分析
計算結(jié)果及方差分析結(jié)果見表6和表7。
表6 精制工藝正交的試驗結(jié)果
表7 精制的方差分析表
從表6和表7中可以看出,三種因素的影響程度依次為:A>B>C。其中A3>A2>A1,B2>B3>B1,C1>C2>C3,A因素的影響具有顯著的意義(P<0.05),B、C因素對收率的影響均不顯著(P>0.05)。最佳的精制工藝條件為A3B2C1,即12倍量的乙酸乙酯、質(zhì)量分數(shù)為3%的活性炭,加熱回流1 h。
3.2.5 工藝驗證
選擇除雜工藝中的相對應(yīng)的5批粗品,進行工藝驗證,按照最佳工藝條件即12倍量的乙酸乙酯、3%的活性炭,加熱回流1 h。結(jié)果與正交實驗中收率最高的序列8吻合,說明了該最佳工藝條件,針對不同含量的粗品均可達到高含量和高收率,從而證明該最佳精制工藝的穩(wěn)定性和合理性。結(jié)果見表8。
表8 精制最佳工藝的驗證結(jié)果
最佳除雜工藝為水量是10倍量、pH 11~12,澄清劑質(zhì)量分數(shù)為1.5%;最佳的精制為工藝乙酸乙酯用量為12倍量、活性炭的用量為3%,回流時間1 h。
通過實驗本精制工藝對原料的選擇,控制在低含量的豬去氧膽酸的質(zhì)量分數(shù)不低于75%且殘渣不大于1%,為高含量豬去氧膽酸精制的最低標(biāo)準(zhǔn)。一般粉末的活性炭不能滿足吸附脫色的效果,必選選擇醫(yī)用767的活性炭,且使用前需105℃活化4 h。