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洛伐他汀提取工艺研究

   日期:2011-01-12     来源:发酵工业网    作者:发酵网    浏览:3445    评论:0    
  

洛伐他汀(Lovastatin)是 1987 年美国默克公司上市的第一个他汀类降血脂药,商品名为美降之、洛之达等。它是由红曲霉菌产生的生物活性物质,具有开环和闭环两种形式,在这两者中只有闭环的洛伐他汀才具有经济价值。目前各大生产药厂存在一个共同的问题:提取成本高,收率低;为此在日趋竞争激烈的市场经济条件下,开发出低成本,适合于工业化生产的洛伐他汀提取工艺具有很重要的意义。本文通过实验开发了一种适合于工业化生产的提取工艺。
1 仪器与试药
洛伐他汀发酵液,华北制药股份公司提供;洛伐他汀对照品,SIGMA 公司;乙醇,醋酸乙酯,石油醚
(沸程 60-90 ℃),甲醇均为工业级。
高效液相色谱仪 (Waters 515 泵,996 检测器),Waters 公司;SHB-III 型循环水式多用真空泵,郑州长城科工贸公司;T-1000 型电子天平,常熟双杰测试仪器厂;数控式水浴锅,上海实验仪器总厂;抽滤瓶,石家庄玻璃仪器二厂;SXJQ-1 型调速搅拌器,郑州长城科工贸公司。
2 洛伐他汀提取工艺流程
取洛伐他汀发酵液过滤得湿菌丝,湿菌丝加一定量的乙醇浸提,浸提液加醋酸乙酯萃取,萃取液用醋酸洗后浓缩闭环,冷却结晶,得粗粉;粗粉用甲醇溶解(加热)配成 10%左右的浓度,活性炭脱色,降温结晶,得洛伐他汀成品。中间过程的检测及成品含量的测定均用 HPLC 检测。
3 色谱条件
色谱柱:Hypersil C18(4.0 mm×150 mm,10 μm);柱温:室温;流动相:甲醇-0.1%磷酸水 (80∶20 =v/v),流速 1.0 mL/min;检测波长:238 nm,进样量:10 μL;洛伐他汀保留时间:7.1 min,理论塔板数大于 1 500[2,3]。
洛伐他汀对照品 0.4 mg 配制成 1 mL 甲醇溶液,取对照品溶液 10 μL 注入色谱仪,按上述色谱条件进行测定,按外标法测定,以峰面积计算。本方法测得洛伐他汀平均回收率 99.8%(n=5),RSD=0.26%; 精密度 99.83%(n=5),RSD=0.23%。


4 实验结果及讨论
4. 1 发酵液单位的测定
精确量取洛伐他汀发酵液 10 mL,置于 200 mL试管中,加乙醇至 200 mL 刻度线,在 30 ℃条件下,浸泡 4 h,外标法测定滤液单位,计算洛伐他汀发酵液的单位。
滤液单位 μg/mL×20 mL
洛伐他汀发酵液的单位(μg/mL)= 10 mL
4. 2 浸提溶剂的选择
由于浸提过程中提的是湿菌丝,所以实验过程中就排除了那些脂溶性的溶剂,直接选用了毒性较小,易回收的乙醇做浸提溶剂;实验表明乙醇做浸提溶剂,提取率高,提取率在 97%左右。
4. 3 洛伐他汀提取过程中单因素实验
4.3.1 浸提时间对浸提率的影响(图 2)


图 2 表明,洛伐他汀的提取是一个扩散传质过程,随着时间的延长,传质逐渐达到平衡,平衡之前,单位时间的提取量逐渐增大,提取率也随之增大,但4 h 后,洛伐他汀的萃取已基本达到平衡,浸提时间不再对浸提率产生影响。
4.3.2 浸提温度对浸提率的影响(图 3)


从图 3 可以看出,提取温度在 25-45 ℃时,随着温度的升高浸提率逐渐提高,但 45 ℃之后,浸提率开始出现下降趋势。
4.3.3 物料比对浸提率的影响(图 4)


从图 4 可以看出,随着溶剂量的增加,提取率相应增加,但物料比达到 5 之后,随着溶剂量增加浸提率几乎不再增加,传质达到平衡。
4.3.4 闭环温度对洛伐他汀闭环率的影响(图 5)


从图 5 可以看出,闭环温度低于 80 ℃时,随着闭环温度的升高,闭环率逐渐提高,80 ℃之后,由于洛伐他汀对热不稳定,开始产生降解及二聚物反应,所以随闭环温度的升高,闭环率开始出现下降趋势。
4.3.5 闭环时间对洛伐他汀闭环率的影响(图 6)


从图 6 可以看出,洛伐他汀闭环 5 h,闭环率达到最大值,以后随着闭环时间的增加,闭环率变化趋势不大,并且开始出现下降趋势。
5 结 论
由上可知乙醇作为提取溶剂时,最佳工艺条件:
物料比为 5∶1,浸提温度为 45 ℃,浸提时间为 4 h,闭环温度为 80 ℃,闭环时间为 5 h。
本工艺洛伐他汀成品的各项指标均符合 USP 标准,工艺简便、收率高,适用于工业化生产。

 
     
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