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实训项目:胆红素生产优化

【摘要】:胆红素存在于人及多种动物胆汁中,是胆结石的主要成分之一,乳牛及狗胆汁中含量最高,猪及人胆汁次之,牛胆汁更次之。根据胆红素的性质,以动物胆汁为原料,采用生物化学制药技术制备胆红素。图1-7-7胆红素的生产工艺流程三、实训器材和试剂1.原料猪胆汁。评价所提取的胆红素的质量。

一、实训目标

(1)掌握胆红素的基本生产技术。

(2)掌握胆红素的质量检验方法。

(3)进一步熟悉相关仪器的使用方法。

二、实训原理

胆红素为二次甲胆色素,其分子式为C33H36N4O6,相对分子质量为584.65。胆红素存在于人及多种动物胆汁中,是胆结石的主要成分之一,乳牛及狗胆汁中含量最高,猪及人胆汁次之,牛胆汁更次之。名贵中药材天然牛黄(病牛胆囊、胆管及肝管中结石)中的胆红素含量一般在50%左右。

药用胆红素是人工牛黄的贵重原料,为游离型、淡橙色或深红棕色单斜晶体或粉末,加热逐渐变黑而不熔。干品较稳定。在碱液中或遇Fe3+极易被氧化成胆绿素,含水物易被过氧化脂质破坏。血清蛋白、维生素C及EDTA可提高其稳定性。游离胆红素溶于二氯甲烷氯仿、氯苯及苯等有机溶剂和稀碱溶液,微溶于乙醇,不溶于乙醚及水。其钠盐溶于水,不溶于二氯甲烷及氯仿,其钙、镁及钡盐不溶于水。根据胆红素的性质,以动物胆汁为原料,采用生物化学制药技术制备胆红素。以猪胆汁为原料制备胆红素的生产工艺如图1-7-7所示。

图1-7-7 胆红素的生产工艺流程

三、实训器材和试剂

1.原料

猪胆汁。

2.药品

工业盐酸、氢氧化钙、氯仿、乙醇、乙醚、抗氧化剂。

3.仪器设备

耐酸锅、浓缩罐、真空干燥器。

四、实训过程

(1)制钙盐:取新鲜猪胆汁,加等体积的1%Ca(OH)2乳液,搅匀,迅速加热至90~97℃,保温10~15 min,过滤得钙盐。胆汁应保持新鲜,采集后冷冻存放且不可过久。加热至40℃即出现油脂物,可轻轻除去。所得钙盐可用热水冲洗一次,除去过量的碱及其他杂质。

(2)酸化:酸化程度主要与温度、浓度、酸度、时间等条件有关。一般取钙盐加10倍量以上水使分散均匀,加1%抗氧化剂,搅拌下(60 r/min)滴加盐酸(1∶2)。40 min内达pH2.0,pH保持不变为止。

(3)醇洗:将酸化胆红素室温下加10倍量乙醇,使其分散均匀,pH不应高于5,加0.5%抗氧化剂。搅匀,放置约1h即分层。去上层醇液,收集沉淀胆红素。

(4)水洗:将醇洗胆红素加50℃水冲洗,保温约5 min,收集漂浮胆红素,迅速加乙醇脱水,除去乙醇得胆红素粗品。

(5)提取:将胆红素粗品加10倍氯仿,50℃振摇10 min。如有必要可提取2~3次,残渣为灰白色即可。

(6)精制:将氯仿提取液减压蒸馏近干,此时出现大部分胆红素结晶,冷却至室温后加入乙醇,继续冷却至4℃,放置10 min,滤出胆红素晶体,用无水乙醇或乙醚处理后,真空干燥,即得胆红素精品。(除考虑介质、浓度、pH外,还注意胆红素结晶应在暗处进行。)

(7)质量检验:胆红素含量测定有重氮显色法及摩尔吸收系数法,以摩尔吸收系数法为例。

精密称取供试品10 mg,用少量分析纯氯仿研磨溶解,移入100 mL棕色容量瓶中,超声处理使溶解,迅速放冷,再加三氯甲烷稀释至刻度,摇匀。再精密量取该溶液5 mL于50 mL容量瓶中并定容至50 mL,摇匀,于450 nm波长处测定吸收度(A),依下式计算供试品中胆红素含量:

胆红素含量(%)=A×104.03

式中的104.03为胆红素相对分子质量(584.65)与其在氯仿中摩尔吸收系数(56200)之比值与10000的乘积。供试品按干燥品计算,含胆红素(C33H36N4O6)不得少于90.0%。

五、实训结果处理

(1)计算胆红素的提取率。

(2)评价所提取的胆红素的质量。