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生产三磷酸腺苷的方法与流程优化

【摘要】:pH5、90℃加热70 h,可完全水解为腺苷。图1-8-3三磷酸腺苷的生产工艺路线二、生产工艺过程兔肉松的制备:将兔体冰浴降温,迅速拆去骨,绞碎,加入兔肌肉质量3~4倍的冷95%乙醇,搅拌30 min,过滤,压榨,制成肉糜。

一、生产前准备

(一)查找资料,了解腺嘌呤核苷三磷酸的基本知识

腺嘌呤核苷三磷酸简称腺三磷(ATP),又称三磷酸腺苷。核苷三磷酸是一类具有高能键的化合物,在生物体内起着很重要的作用,其中最重要的是ATP,药用ATP是其二钠盐,此外还有胞嘧啶核苷三磷酸和鸟嘌呤核苷三磷酸等。

带3个结晶水的ATP 二钠盐(ATP-Na2·3H2O)为白色晶体或类白色粉末,无臭,微有酸味,有吸湿性,易溶于水,难溶于乙醇乙醚、苯、氯仿。在水中溶解后呈氢型的钠盐、钡盐或汞盐。在碱性溶液(pH10)中较稳定,25℃时每月约分解3%,在稀碱作用下水解成5'-AMP,在酸作用下则水解产生核苷和碱基。pH5、90℃加热70 h,可完全水解为腺苷。

ATP二钠分子中的碱基部分含有共轭双键,具有吸收紫外光的特性,在pH为2时吸光度的比值:A250/A260=0.85,A280/A260=0.22,A290/A260<0.1。

ATP二钠盐是两性化合物,水解时其—NH2变成阳离子,磷酸基变成阴离子,解离度大于ADP和AMP,可与树脂交换吸附。ATP二钠盐能与可溶性汞盐和钡盐形成不溶于水的沉淀物,利用这种性质可分离ATP。

(二)确定生产技术、生产原料和工艺路线

(1)确定生产技术:生化制药技术。

(2)确定生产原料:兔肌肉

(3)确定生产工艺路线,如图1-8-3所示。

图1-8-3 三磷酸腺苷的生产工艺路线

二、生产工艺过程

(1)兔肉松的制备:将兔体冰浴降温,迅速拆去骨,绞碎,加入兔肌肉质量3~4倍的冷95%乙醇,搅拌30 min,过滤,压榨,制成肉糜。再将肉糜捣碎,以2~2.5倍量的冷95%乙醇同上操作处理1次,然后置于预沸的乙醇中(乙醇为用过两次的),继续加热至沸,保持5 min,取出兔肉,迅速置于冷乙醇中降温至10℃以下,过滤,压榨,肉饼再捣碎,分散在盘内,冷风吹干至无乙醇味为止,即得兔肉松。

(2)提取:取兔肉松,加入4倍量冷蒸馏水,搅拌提取30 min,过滤,压榨成肉饼,捣碎后再加3倍量的冷蒸馏水提取1次。合并2次滤液,按总体积加入4%冰乙酸,再用6 mol/L盐酸调pH为3,冷处静置3 h,经布氏漏斗过滤至澄清。

(3)吸附:取处理好的氯型201×7或717型阴离子交换树脂装入层析柱,柱高与直径之比以(3~5)∶1为宜,用pH为3的水将柱平衡。提取液上柱,流速控制在0.6~1 mL/(cm2·min)左右,吸附ATP。上柱过程中用DEAE-C(二乙氨基乙基纤维素)薄板检查,待出现AMP或ADP斑点时可收集AMP和ADP。继续进样,待追踪检查出现ATP斑点时,说明树脂已被ATP饱和,停止上柱。

(4)洗脱:饱和ATP柱用pH3、0.03 mol/L的氯化钠溶液洗涤柱上滞留AMP、ADP及无机盐等,流速控制在1 mL/(cm2·min)左右。薄层检查无AMP、ADP斑点并有ATP斑点出现时,再用pH3.8、1 mol/L的氯化钠溶液洗脱ATP,流速为0.2~0.4 mL/(cm2·min),收集洗脱液。操作温度为0~10℃,以防ATP分解。

(5)除热原、杂质:将洗脱液按总体积计,以0.6%的比例加入硅藻土(CP),以0.4%的比例加入活性炭后,搅拌10 min,除去热原及杂质。用4号垂熔漏斗过滤,收集ATP滤液。

(6)结晶、干燥:用6 mol/L盐酸调节ATP滤液pH至2.5~3,在28℃的水浴中恒温,加入3~4倍量ATP溶液的95%乙醇,不断搅拌,使ATP二钠结晶,用4号垂熔漏斗过滤,分别用无水乙醇、乙醚洗涤1~2次,收集ATP二钠晶体,置于五氧化二磷干燥器内真空干燥,即得成品。

(7)质量检测。

①澄明度 取本品少量,溶于注射用水或生理盐水中,溶液应澄清、透明、无色。

②pH 取本品少量,溶于无离子水中,pH应为3.8~5.0。

③含水量 用费休定水法(见《中国药典》)测定,水分含量不超过6%。

④硫酸盐含量 依《中国药典》检查,不得超过1.5%。

重金属含量 小于0.0010%。

蛋白质含量 用30%磺基水杨酸法鉴定,不得有蛋白质反应。

⑦汞含量 用脎腙法鉴定,同空白。

⑧热原 按《中国药典》检查,应符合规定。

⑨含量测定 ATP在生产中易带进ADP等杂质,储存中也易分解成ADP等,故多采用纸色谱或纸电泳分离ATP后的分光光度法测定。

纸电泳分离用pH3.0、0.05 mol/L的柠檬酸盐缓冲液,电压梯度为20 V/cm。

a.纸色谱法

纸色谱展开剂用异丁酸-氨水(1 mol/L)-乙二胺四乙酸二钠溶液(0.1 mol/L)(100∶60∶1.6)或1%硫酸铵溶液-异丙醇(1∶2)。

将样品配成10 mg/mL的溶液,取10μL点样(色谱滤纸先用1 mol/L甲酸溶液浸泡过夜,次日取出,用水漂洗至洗液的pH不低于4为止,吹干,可除去纸中的金属离子,使ATP、ADP和AMP的斑点集中),同一样品做3点,纸色谱后将ATP样点剪下,并剪下与样点面积相近的空白滤纸,分别用0.01 mol/L盐酸5 mL,浸洗1~2 h,将斑点洗脱,倾取上清液,依照紫外-可见分光光度法,在260 nm波长处测定吸光度,减去滤纸空白吸光度的平均值,按摩尔吸光系数计算ATP含量。

b.纸电泳法。

取本品,精密称量,加水制成1 mL中含10 mg的溶液,依照纸电泳法测定,电泳完毕,取出,吹干,置于紫外灯(254 nm)下检视,用铅笔画出滤纸最前端的紫色斑点,剪下供试品斑点和与斑点面积相近的空白滤纸,剪成细条,分别放入试管中,精密加入盐酸(0.01 mol/L)5 mL,摇匀,放置1 h,倾取上清液,依照分光光度法,在(257±1)nm波长处测定吸光度,减去滤纸空白吸光度的平均值,按C10 H14 N5 Na2 O13 P3的百分吸收系数()为263计算含量。