1. 研究目的与意义
1.研究意义:
硫酸软骨素作为治疗心血管疾病、关节病等疾病的重要生化药品,同时作为我国畜产副产品加工的重要组成部分,是一个具有较好经济效益的产品。然而我国生产硫酸软骨素的生产工艺还有不少欠缺,如精制品比粗制品的效益高,特别是出口产品效益更高,但硫酸软骨素的出口要求非常严格,国内许多厂家的产品达不到要求。现在己有一些企业正在进行产品升级换代,并利用最新的生物工程技术开发硫酸软骨素系列产品,并希冀以硫酸软骨素为原料开发药品、保健品、饮料等多种产品,不断提升产品的经济效益。目前从动物软骨中提取硫酸软骨素的生产工艺很多,但优质的提取工艺尚无定论。因此,优化硫酸软骨素的生产工艺具有十分重要的意义。
2. 文献综述
硫酸软骨素生产工艺的优化研究
吕行047111240
南京中医药大学药学院生物制药112
摘要:通过研究各种提取硫酸软骨素的方法及其工艺路线(1)以猪软骨为原料的动物提取法:包括碱提取法、酶提取法、碱-酶提取法和超声波辅助法;(2)以大肠杆菌为原料的发酵法。确定了稀碱-酶法提取是最为适合工业生产的生产方法。为了优化硫酸软骨素的提取工艺,采用响应面分析法,研究不同的提取条件对猪硫酸软骨素提取率的影响,建立提取条件与提取率之间的数学模型,确定适宜的硫酸软骨素提取条件,并分析此优化条件下生产的硫酸软骨素的含量以及其质量是否符合标准。
关键字:硫酸软骨素;工艺路线;优化条件;含量测定;质量标准。
OPtimizationofProductionProcessofChondroitinSulfate
XingLyu047111240
NanJingUniversityofTraditionalChineseMedicineBiopharmaceutics112
Abstract:Bystudyingthevariousmethodstoextractchondroitinsulfateanditsextractingtechnology-(1)theextractionofanimalsthatpigcartilageasrawmaterials:includingAlkaliextraction,Enzymehydrolysis,Alkali-EnzymeextractionmethodandUltrasonicassisted
method;(2)thefermentationthatmainlyusingE.coliastherawmaterial.Afterseveralexperiments,wedeterminethediluteAlkali-Enzymeextractionmethodisthemostsuitableforindustrialproductionoftheproductionmethods.Inordertooptimizetheextractionprocessofchondroitinsulfate,wetakeadvantageofresponsesurfaceanalysistostudythedifferentextractionconditionsonthepigchondroitinsulfateextractionyield,theeffectofthemathematicalmodelestablishedbetweenextractionconditionsandextractionyield.Sothat,wecanfindtheappropriatechondroitinsulfateextractionconditions,andanalyzeswhethertheoptimizationofproductionundertheconditionofthecontentofchondroitinsulfateanditsqualityisinlinewiththestandardornot.
Keywords:chondroitinsulfate;productionprocess;Optimizedconditions;Contentdetermination;Qualitystandard;
1.硫酸软骨素的性质
硫酸软骨素(CS)是共价连接在蛋白质上形成蛋白聚糖的一类糖胺聚糖。其基本结构是由D-葡糖醛酸和N-乙酰-D-氨基半乳糖以1,3糖苷键连接形成的二糖,二糖之间以β-1,4糖苷键连接而成。CS广泛分布于动物组织的细胞外基质和细胞表面,通过一个似糖链接区连接到核心蛋白的丝氨酸残基上。
由于硫酸化发生位点的不同,将硫酸软骨素主要分为CS-O,A,B,C,D,E,F等类型。其中,动物来源的硫酸软骨素单体多为CS-A,C。
硫酸软骨素用途广泛,可用做药物,主要用在治疗头疼、偏头痛的药物中,可防治因链霉素引起的听觉障碍及肝炎的辅助治疗,因其具有降血脂、抗凝血活性,也用于高血脂症、冠心病、动脉粥样硬化等心血管疾病的防治[1]。
近年来,随着对其理化性质及生理功能研究的深入,发现CS还具有抗炎、抗癌、抗HIV等活性,对神经细胞、黏膜细胞、肾细胞等具有保护作用,且CS无明显的毒副作用。据报道,硫酸软骨素可治疗牛皮癣、减轻关节炎疼痛、降低血液中胆固醇的含量、防止动物和人的动脉硬化,能防止冠状动脉心脏病发作。随着对硫酸软骨素生理功能及其生化性质的深入研究,它已成为流行的保健品添加剂,也常作为膳食补充剂用于保护关节。硫酸软骨素是结缔组织中天然存在的成分,能够结合水分子用于润滑和支撑关节,使关节活动自如,减轻关节疼痛,且在短期内服用没有明显的副作用[2]。
2.硫酸软骨素的生产工艺
2.1动物材料来源的CS
2.1.1碱提取法
2.1.1.1浓碱提取工艺将粉碎好的软骨碎片称重后,加入骨质量1.5倍的15%氢氧化钠溶液,室温下进行浸提12~16h(分两次进行),然后用盐酸调pH到2.8~3.2,双层纱布过滤30min,留下滤液。将滤液调节pH到8.5~9.0,按骨质量的4%加入胰蛋白酶,于50~54℃水解6h,用盐酸调节pH到6.5,升高温度到80~90℃,加入活性炭进行脱色反应,然后过滤,在滤液中加入1.5倍体积的无水乙醇进行沉淀分层4h,所得沉淀即为硫酸软骨素,在60℃下干燥即得最终产品。
2.1.1.2稀碱提取工艺将粉碎好的软骨碎片称重后,加入骨质量6倍的2%氢氧化钠溶液,60℃下进行浸提24h(分两次进行),然后用盐酸调pH到2.5~3.0,双层纱布过滤,留下滤液。将滤液调pH到8.5~9.0,按骨质量的4%加入胰蛋白酶,于50~54℃水解7h,用盐酸调节pH到5~7,升高温度到80~90℃,加入0.5%活性炭进行脱色反应,然后过滤,在滤液中加入1.5倍体积的无水乙醇和1.5%的氯化钠溶液进行沉淀分层6h。所得沉淀再次加入1.5%的氯化钠溶液和3倍体积的无水乙醇进行沉淀,所得即为硫酸软骨素,然后在60~65℃下干燥即得最终产品。
2.1.1.3稀碱稀盐提取工艺将粉碎好的软骨碎片称重后,加入均为骨质量6倍的0.5%氢氧化钠和2%的氯化钠混合溶液,室温下进行浸提30h(分两次进行),然后用盐酸调pH到8.5~9.0,加入骨质量4%的胰蛋白酶进行水解。水解后升温到80~90℃,加入骨质量1.5%的滑石粉,过滤;加入1.7倍体积的无水乙醇进行沉淀,过滤后再加入1.5%的氯化钠溶液进行沉淀过滤;加入1.7倍体积的无水乙醇再次进行沉淀过滤,所得沉淀物于60℃下干燥即得最终产品。
2.1.1.4稀碱浓盐提取工艺将粉碎好的软骨碎片称重后,加入骨质量5倍的0.4%氢氧化钠和20%的氯化钠混合溶液(pH为13),室温下进行浸提30h(分两次进行);用盐酸调pH到7.8,升温到80~90℃,加入骨质量4%的滑石粉,将盐解液调节pH到2~3,过滤1h;将滤液加入1.5倍体积的水进行稀释,同时调节pH到6.5;加入1.7倍体积的无水乙醇沉淀12h,将沉淀物加入1.5%的氯化钠溶液进行沉淀过滤;加入1.7倍体积的无水乙醇再次沉淀8h,所得沉淀物于60℃下干燥即得最终产品。
以上4种工艺路线[3]制得的硫酸软骨素含量符合原料药的要求。但是,这4种路线都存在有缺陷:采用稀碱温和条件下制备的样品溶液混浊且时间长,污染严重,其原因在于该条件下软骨中的胶原蛋白、黏蛋白等不能完全水解,且它在中性盐和弱酸溶液中是可溶的,在溶液中不易被除去。最主要的是这些工艺的生产周期都太长,极大地限制了工厂的生产效益和经济效益。
2.1.2酶提取法
2.1.2.1复合酶酶解提取法王凤琴[4]等用复合酶解法提取硫酸软骨素。把猪肋、喉、气管等软骨预处理后,以骨粉1:3的比例加入去离子水,加入原料量1%的复合酶,于55℃搅拌酶解12~15h。复合酶水解液用盐酸调pH7.5,加入2%的醋酸钠溶液,搅拌溶解后,升温到85℃,保温20min,过滤去残渣。滤液加入胰酶酶解,经酶解后的酶解液在85℃下维持15min,过滤,乙醇沉淀,干燥磨粉后得成品。影响该工艺水解反应的因素为酶解温度、pH值与加酶量,利用正交试验得出优化条件为温度50℃、pH8.6~8.9、加酶量0~39L,收率达17.84%。采用全新的双酶酶解工艺和中空纤维超滤等现代技术生产硫酸软骨素,由于酶作用专一性强的特点,质量稳定、收率高,产品颜色洁白,生产周期较短。
2.1.2.2酶解-树脂提取法[5]将鲸鱼软骨绞碎,加1mol/L的氢氧化钠溶液浸泡,40℃保温水解2h或加pH为7.5的水浸泡,用蛋白酶55℃保温水解20h,再加盐酸中和至近中性,过滤;调整滤液中NaCl浓度达到0.5mol/L后,将溶液通过AmberliteIRA-933离子交换树脂柱吸附完毕;用0.5mol/L的NaCl液洗涤,再用1.8mol/L的氯化钠液洗脱,流速2L/h,洗脱液脱盐,乙醇沉淀,离心分离,收集沉淀,真空干燥,即得成品。应用此工艺制得的硫酸软骨素样品,经纸电泳检查为单一区带,抗原物质试验结果为阴性,含硫量为7.2%。其优点是酶水解或稀碱水解与树脂交换技术相结合,保证了硫酸软骨素分子不降解,解决了成品纯度的问题。该方法简便,收率高,是一种较有实用价值的制备方法。
目前,国内各生产厂家选用酶解法进行硫酸软骨素的制备比较常用。这种方法相对来说产率较高,纯度也较高,生产周期较短,且对环境污染较小,是比较理想的制备方法。
2.1.3碱-酶提取法
邹开朗[6]等提出稀碱与酶解相结合法生产硫酸软骨素。先将软骨在80℃水中煮4~6h,然后按原料(干质量)与2%氢氧化钠的比例为1∶6.25的量加入氢氧化钠溶液,室温提取1.5h,然后用盐酸调pH到6~6.5,双层纱布过滤;留下滤液,滤渣再以1∶0.12的质量比加入2%的氢氧化钠溶液,于40℃下提取lh,再用双层滤布过滤;弃滤渣,取滤液。合并2次滤液,并测量体积待用。滤液调节pH到8.0~9.0,按滤液与胰酶1000∶0.5的比例加入胰酶,于40~50℃水解lh后,再按1000:0.5的质量比加入胃蛋白酶,40~50℃
水解1.5h,过滤后加入高岭土和活性炭吸附。用氯仿反萃取法萃取滤液,留水层。调水层pH至6.8~7.2,再加入2.5倍体积的95%以上乙醇沉淀,即得硫酸软骨素。该工艺用氯仿反萃取的方法纯化硫酸软骨素,与其他提取方法相比较,缩短了一半工艺流程,同时提高了纯度和提取率,又减轻了碱法提取所带来的环境污染。
LignotB等在干软骨与水的料液比为9∶100的体系中加2.0g酶制剂(Lypaine酶),酶解条件为pH3.5,温度65℃,酶解3h,可得到纯度为31%的硫酸软骨素。马淑涛[7]等将冷冻的新鲜猪喉骨用稀碱溶液提取后,使用原料量的0.15%的胰酶,在pH为8.5~9.0、温度为50℃的条件下进行酶解,得到含氮量仅为3.16%的提取物。奚俊[8]等采用稀碱法提取家畜的鼻骨和气管中的硫酸软骨素,按原料量的0.05%加入胰酶和木瓜蛋白酶,当酶解温度为40~50℃,pH分别为8.0~8.5和5.7~6.1时,可得到含氮量仅为3.5%的提取物。
2.1.4超声波辅助法
蒲志军[9]等利用超声波法制备硫酸软骨素,其原理是在碱性条件下蛋白质易离解和超声波的热学机制促使蛋白质快速解离而达到去杂蛋白的目的,升温(85~90℃)均能使解离的蛋白质变性吸附到白陶土上,从而使硫酸软骨素与蛋白质分离,提高产品质量。以猪喉骨为原料,在对其进行预处理后,使用超声波手段进行稀碱抽提,浸出液再用超声波二次处理使杂蛋白解离,经白陶土和活性炭去杂脱色,酒精沉淀后,干燥即得合格的硫酸软骨素。
用该工艺方法提取、除杂时间约需3h,大大缩短了生产周期,节约了生产成本(不使用酶),而且提取和除杂过程无需加热,操作起来比较简便。但是该工艺在抽提过程中,超声波处理时间不能太长,否则很多杂质会跟着离解出来,从而增加去除杂质的难度,并使产品的色泽和质量达不到要求,且该工艺收率偏低,限制其在生产上的广泛应用。
2.2微生物材料来源的CS
2.2.1发酵法
除动物软骨组织外,硫酸软骨素还以荚膜多糖的形式存在于某些微生物细胞壁上,因此,通过培养微生物细胞而获得大量的硫酸软骨素是最具经济效益和开发潜力的生产工艺。
微生物发酵法提取硫酸软骨素采用的主要菌株有巴斯德杆菌、大肠杆菌和枯草芽孢杆菌三种,它们都能利用以尿苷二磷酸(UDP)前体形式存在的单糖。
大肠杆菌是目前硫酸软骨素发酵研究的主要菌株,但E.coliK4发酵产物为K4CPS,即果糖软骨素(4-β-GlcA(Fru)-1,3-β-D-N-GalNAc-1),需经过脱果糖和硫酸化修饰等步骤才能获得硫酸软骨素;对于巴斯德杆菌主要是利用typeF的软骨素合成酶pmCS进行体外酶转化法合成软骨素多糖链;枯草芽胞杆菌作为硫酸软骨素生产菌的优势在于:1)由于是食品级微生物,安全性很高;2)直接获得硫酸软骨素,无需硫酸化修饰。因此枯草芽胞杆菌将是发酵法生产硫酸软骨素的最佳菌株。
另外还可以利用代谢工程手段强化硫酸软骨素的合成与转运途径,实现硫酸软骨素的高效生产,目前主要研究的宿主菌为大肠杆菌E.coliK4。
3.硫酸软骨素的优化工艺
硫酸软骨素在软骨组织中以蛋白多糖形式存在,其多糖链与核心蛋白通过共价键连
接(糖肽键),而蛋白多糖的聚集体则通过次级键(氢键和盐键)形成[10]。由于硫酸软骨素与
蛋白质等成分结合在一起,用碱-酶法提取的原理是:碱液提取主要破坏多糖链与蛋白
质之间的共价键,使蛋白多糖的糖-肽键断裂,从而将硫酸软骨素释放出来;酶的作用
是利用蛋白酶水解蛋白质的特异性,使胶原蛋白和粘蛋白等水解成氨基酸;分离提纯是
根据硫酸软骨素与氨基酸在某些溶剂中溶解性的不同,使硫酸软骨素与其他杂质分离。
由于硫酸软骨素分子上的硫酸基团较稳定,一般不会发生分解断裂而改变分子大小和结构,从整个生产硫酸软骨素的工艺流程看,碱液提取与酶解消化是两个非常关键的阶段。
碱液提取过程是提高硫酸软骨素产率的关键[11],其中碱液浓度对产率的影响很大。碱液浓度小,制备硫酸软骨素的生产周期长,制备的样品溶液较混浊。原因在于稀碱温和条件下软骨中的胶原蛋白、粘蛋白等不能完全水解,且它在中性盐和弱酸溶液中是可溶的,在溶液中不易被除去,同时由于产品中小分子杂质如多肤等易随同硫酸软骨素沉淀,因而会影响产品产率和纯度。但碱液浓度过大,硫酸软骨素易降解为分子量较小的低聚糖,颜色深且分子量较小。碱液提取过程中应选择适当的碱液浓度、料液比、提取时间、提取温度等条件,以提高产品的产率与质量。
酶解消化过程是提高硫酸软骨素纯度的关键[12]。用蛋白酶降解时,一方面由于反应条件温和,不会使硫酸软骨素发生降解,从而保证了硫酸软骨素的活性;另一方面可使溶液中及硫酸软骨素长链上的蛋白质进一步水解,生成可溶性小分子肽、氨基酸等物质。在生产硫酸软骨素过程中,因其主要以蛋白多糖形式存在,蛋白质作为硫酸软骨素中最主要的杂质之一,必须尽可能除去。一般情况下通过一次酶解,产品的含氮量很难达到要求,而采用双酶可以加强水解,且所用酶类应选择作用肽键广泛的酶,有利于取得较好的酶解效果。根据相关文献对不同蛋白酶降解硫酸软骨素效果的比较,现选取胰酶与中性蛋白酶进行复配酶解。胰酶是多种酶的复合物,其中含胰淀粉酶、胰脂肪酶和胰蛋白酶等,而猪喉软骨中化学成分复杂,含糖原、脂肪等多种大分子物质,胰酶中的胰淀粉酶水解糖原、胰脂肪酶水解脂肪,胰蛋白酶水解蛋白质,从而将这些大分子的物质水解成为醇溶性的小分子物质,有利于硫酸软骨素的分离提纯[13];中性蛋白酶是在中性条件下作用于蛋白质肤键的一类蛋白酶,可将蛋白质水解成氨基酸、多肽以及游离氨基酸。在酶解消化过程中要注意对影响酶促反应速度的有关因素加以控制,着重调控酶的用量、酶解温度和pH值等条件,以提高蛋白质水解的效率,提升产品质量。
根据上述分析,可以围绕碱液提取过程和酶解(胰酶和中性蛋白酶)过程的相关参数和操作条件控制,利用先进的数学方法,通过有效的实验设计,获得了较为优化的工艺[14]。
4.硫酸软骨素的含量测定
由于本品系自猪喉软骨中提取制得的酸性粘多糖。按干燥品计算,含氨基己糖应不
得少于24.0%[15]。
4.1方法原理
参照国家药品监督管理局颁布的CS检测标准,以盐酸氨基葡萄糖作对照品,用分
光光度法测定。
测定原理:CS由D-葡萄糖醛酸和N-乙酞-D-氨基半乳糖组成,经盐酸水解生成氨基已糖,然后在碱性条件下与乙酞丙酮缩合,产物与对二甲氨基苯甲醛的酸醇溶液反应生成红色产物,于波长525nm处测定吸收度,计算氨基葡萄糖含量,再换算成CS含量。
4.2测定方法[16]
对照品溶液的配制:精密称取经105℃干燥至恒重的盐酸氨基葡萄糖对照品0.19,置100ml量瓶中,加水溶解并稀释至刻度,摇匀,精密量取10ml,置于100ml量瓶中,加水至刻度,摇匀。每1ml中含盐酸氨基葡萄糖为0.1mg。
实验样品溶液的配制:取实验样品约0.159,精密称定,置50ml量瓶中,加6mol/L盐酸溶液使之溶解,并稀释至刻度,摇匀;精密量取5ml置具塞试管中,加塞,至水浴加热1.5h,取出,冷却至室温,加水20ml,摇匀;用NaOH溶液(l-5)中和至中性,移至50ml量瓶中,加水至刻度,摇匀,用干燥滤纸滤过,弃去初滤液,取续滤液备用。
精密量取对照品溶液与实验样品溶液各1ml,各取两份,分别置4支具塞试管中,各加水至5ml,另取具塞试管1支,加水5ml作为空白对照,各加乙酞丙酮溶液1ml,置沸水浴准确乙酞化25min。冰浴冷却后,加无醛乙醇3ml,60℃保温1h,再加对二甲氨基苯甲醛试液1ml,强力振摇,于60℃保温lh,立即冷却至室温,于525nm波长处测定吸收度A。
以两份的平均值计算,乘以0.8309即为实验样品中氨基葡萄糖的量。
氨基己糖含量(%)= | A样W对X0.8309X500 |
A对W样X1000 |
式中A样:为实验样品溶液吸收度的平均值;A对:为对照品溶液吸收度的平均值
w样:为实验样品的质量(mg);w对:为对照品溶液每lml中含盐酸氨基葡萄糖的质量(mg)
0.8309:为氨基葡萄糖与盐酸氨基葡萄糖分子量的比值
4.3药典规定[17,18]
美国药典USP35中含量测定方法为光度滴定法;电泳法测定纯度;比色法测定蛋白含量不超过6%;污染物检测包括微生物检测(微生物指标:细菌总数≤1000cfu/g,霉菌和真菌≤100cfu/g)和重金属检测;透明度检测时420nm吸光度不超过0.35。
欧洲药典8.0(EP8.0)对特性粘度有明确要求(0.01m3/kgto0.15m3/kg);对于相关物质的检测方法为电泳法;蛋白质含量不超过3%;并包括微生物检验的具体内容(总好氧微生物计数:≤1000cfu/g,总霉菌酵母菌计数:≤100cfu/g,金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌、沙门氏菌、胆汁耐受革兰阴性菌:不得检出)。其中英国2013版药典(BP2013)明确其作用为治疗关节炎。
5.硫酸软骨素的质量标准[19]
中国2010版药典 | ||
来源 | 猪的喉骨、鼻中骨、气管等软骨组织 | |
结构 | 主要为N-乙酰半乳糖胺(2-乙酰胺-2-脱氧-β-D-吡喃半乳糖)和D-葡萄糖醛酸的共聚物的硫酸酯钠盐,共聚物内己糖通过β-1,3及β-1,4糖苷键交替连接 | |
性状 | 白色或类白色粉末、无臭、有引湿性; 本品的水溶液具粘稠性,加热不凝结, 在水中易溶,在乙醇,丙酮或冰醋酸中不溶 | |
含量 | 90.0~105.0% | |
比旋度 | -25~-32度(附录ⅥE) | |
鉴别 | 色谱法(保留时间) | |
红外(附录ⅣC) | ||
显钠盐反应(附录Ⅲ) | ||
检查 | 含氮量 | 2.5~3.5%(附录ⅦD) |
pH值 | 6.0~7.0(附录ⅥH) | |
氯化物 | ≤0.5%(附录ⅧA) | |
硫酸盐 | ≤0.24%(附录ⅧB) | |
干燥失重 | ≤10.0%(附录ⅧL) | |
炽灼残渣 | 20.0~30.0%(附录ⅧN) | |
重金属 | ≤20.0%(附录ⅧH | |
含量测定 | 高效液相色谱(附录ⅤD) | |
类别 | 酸性粘多糖 | |
贮藏 | 密封,遮光,干 | |
制剂 | 片剂、胶囊 |
6.总结
通过对以上制备工艺,优化工艺,含量测定及质量标准的研究,初步确定了一系列的研究方案,包括工艺路线的设计,优化因素的选定以及含量测定的方法。
硫酸软骨素是重要的生化药物,因其特有的生物活性而广泛用于临床、保健食品等。随着其生物活性的不断被揭示和应用领域的不断扩展,硫酸软骨素资源的开发和利用具有十分广阔的发展前景。
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[18]欧洲药典8.0(EP8.0)[S].
[19]中华人民共和国药典2010版[S].
3. 设计方案和技术路线
生产工艺:碱-酶法
预处理:将新鲜猪喉管沸水煮8分钟,尽量去除残留肉和脂肪。再用自来水洗净、剪碎,风干一天。用电动绞肉机上绞碎成粉末,烘箱中50℃烘干备用。
(1)碱提:称重10g,软骨原料加水浸没,用1molNaOH调pH至8.5并保持,升温至55℃提取5h。
(2)酶解:按软骨原料重量4%加入胰蛋白酶,保持pH8.5,保温55℃搅拌7小时,升温至沸腾12分钟,过滤得到硫酸软骨素溶液。
(3)抽滤:按滤液体积的1%加入活性炭,按原料干质量的10%加入高岭土,90℃吸附搅拌30min,快速冷却后抽滤,用1molHCl将清液pH值调节至7,加入NaCl(滤液体积的3%),然后缓慢加入2.33倍滤液体积的无水乙醇。
(4)离心:静置过夜收集沉淀,6000r/min离心10min并用乙醇洗涤2次,
(5)干燥粉碎:抽滤,置于真空干燥箱中干燥,粉碎即得产品。
含量检测与质量标准:
1.含量测定:高效液相色谱(2010年版药典二部附录ⅤD)
(1)色谱条件与系统适用性试验
用强阴离子交换硅胶为填充剂(如HypersilSAX柱,250mm4.6mm,5μm),以水(用稀盐酸调节pH值至3.5)为流动相A;以2mol/L氯化钠溶液(用稀盐酸调节pH值至3.5)为流动相B;流速为每分钟1.0ml;检测波长为232nm。按下表进行线性梯度洗脱。取对照品溶液,注入液相色谱仪,组分流出顺序为硫酸软骨素B、硫酸软骨素C和硫酸软骨素A,硫酸软骨素B峰、硫酸软骨素C峰与硫酸软骨素A峰的分离度均应符合要求。
时间(分钟) 流动相A(%) 流动相B(%)
0 100 0
4 100 0
45 50 50
(2)测定法
取本品约0.1g,精密称定,置10ml的量瓶中,加水溶解并稀释至刻度,摇匀,0.45μm的滤膜滤过,精密量取100μl,置具塞试管中,加三羟甲基氨基甲烷缓冲液(取三羟甲基氨基甲烷6.06g与三水乙酸钠8.17g,加水900ml溶解,用稀盐酸调节pH值至8.0,用水稀释至1000ml)800μl,充分混匀,再加入硫酸软骨素ABC酶液(取硫酸软骨素ABC酶适量,按标示单位用上述缓冲液稀释成每100μl含0.1单位的溶液)100μl,摇匀,置于37℃水浴中反应1小时,取出,在100℃加热5分钟,用冷水冷却。以每分钟10000转离心20分钟,取上清液,0.45μm的滤膜滤过,作为供试品溶液。精密量取20μl注入液相色谱仪,记录色谱图。另取硫酸软骨素钠对照品适量,精密称定,同法测定,按外标法以硫酸软骨素A、硫酸软骨素B与硫酸软骨素C的峰面积之和计算,即得。
2.质量标准:
性状 | 白色或类白色粉末、无臭、有引湿性; 水中易溶,乙醇、丙酮、冰醋酸中不溶 | |
比旋度 | -25~-32度(附录ⅥE) | |
鉴别 | 色谱法(保留时间) | |
红外(附录ⅣC) | ||
显钠盐反应(附录Ⅲ) | ||
检查 | 含氮量 | 2.5~3.5%(附录ⅦD) |
pH值 | 6.0~7.0(附录ⅥH) | |
氯化物 | ≤0.5%(附录ⅧA) | |
硫酸盐 | ≤0.24%(附录ⅧB) | |
干燥失重 | ≤10.0%(附录ⅧL) | |
炽灼残渣 | 20.0~30.0%(附录ⅧN) | |
重金属 | ≤20.0%(附录ⅧH) | |
类别 | 酸性粘多糖 | |
贮藏 | 密封,遮光,干 | |
制剂 | 片剂、胶囊 |
4. 工作计划
本毕业设计目前已完成前期文献、专利、药典的查阅,总结出了一套较为合适的包括制备工艺碱-酶法、含量检测与性状检查、以及优化工艺的设定(详细过程见上)在内的一系列操作过程。目前已开始进行制备工艺实验,得到了第一批猪喉骨的干燥粉末,实验过程进展良好,能预期完成实验研究。
5. 难点与创新点
硫酸软骨素是重要的生化药物,因其特有的生物活性而广泛用于临床,可作为药品、
保健品和化妆品原料。目前国际市场所需的硫酸软骨素大部分由中国进口,硫酸软骨素作为我国生化药物的第三大出口产品,仅次于氨基酸和肝素钠,目前年出口量在2000吨以上。但由于我国硫酸软骨素的生产以中小企业为主,部分企业生产技术不够先进、生产条件差、产品质量管理不够规范等,因而制约了硫酸软骨素产业的可持续发展。生产早期,在我国硫
酸软骨素的生产仅为地方标准,1989年由国家卫生部颁布了硫酸软骨素原料及其片剂的
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