脏器制药及加工
出处:按学科分类—农业科学 中国轻工业出版社《肉类工业手册》第469页(4848字)
(一)肝素钠的制取
动物的许多组织和器官是生产肝素钠的主要原料,早在1916年科学家们从肝脏中分离出一种具有抗凝血作用的物质,命名为肝素。后来,又发现肝素在哺乳动物的许多组织中都存在,如肠黏膜、肝、肺、胰脏、胎盘、血管等组织和器官。
肝素能阻抑血液的凝固过程,用于防止血栓的形成。因此,肝素在降血脂和提高免疫力方面也有一定的作用。通常用于治疗肾病患者的渗血,急性心肌梗塞症,心脑血管疾病,清除肾病形成的尿毒,配合治疗暴发性流脑败血症、肾炎,防止癌细胞转移等方面。
目前,肝素的精品由药厂生产,粗品主要由屠宰厂提供。由于生产肝素的资源丰富,市场广泛,创汇利润可观。据估计,以四川省为例,如果对全省可生产肝素的资源充分利用,每年可产3000亿单位的肝素粗品,产值达1.4亿元,利润为4000万元。现将生产肝素粗品工艺介绍如下:
1.盐酸-离子交换法
(1)工艺流程
(2)操作要求
提取:将新鲜的肠黏膜放入反应罐内,按3.0%加入氯化钠,用氢氧化钠调pH至9.0,逐步升温至50~55℃,保温2h。继续升温至95℃,维持10min。
离子交换吸附:将提取物用30目筛过滤,待温度降到50℃以下时加入714型碱性Cl型树脂。新树脂用量为2%,搅拌8h后静置过夜。
洗涤:次日除去上层液,收集树脂,用水洗涤,直至上层澄清滤干。用2倍量的1.4mol/L氯化钠搅拌2h,再用1倍量1.4mol/L NaCl搅拌2h,滤干。
洗脱:用3mol/L氯化钠(用量为树脂的2倍)搅拌洗脱树脂8h,滤干。再用1倍量3mol/L氯化钠搅拌洗脱2h滤干。
乙醇沉淀:合并滤液,加入等量的95%乙醇沉淀过滤。除去上清液,收集沉淀物,用丙酮脱水干燥即得粗品。
2.酶解-离子交换法
(1)工艺流程
(2)操作要点
酶解 每100kg新鲜肠黏膜(总固体5%~7%),加苯酚200mL(0.2%),气温低时可不加。边搅边加入0.5~1kg(0.5%~1%)绞碎的胰脏,用30%~40%NaOH调pH至8.5左右,升温至40℃(40~45℃),保温2~3h,pH保持在8左右。然后加入5kg食盐(5%),升温至90℃左右,用6mol/L HCl调pH至6.5左右,停止搅拌,保温20min,以布袋过滤。
离子交换 当滤液降温至50℃时,用6mol/L NaOH调pH至7.0,加入5kg(5%)D-254强碱性阳离子树脂,搅拌5h左右,交换完毕后弃去液体。
洗涤与洗脱用自来水漂洗树脂至水清,用2mol/L NaCl(约与树脂体积等量)搅拌15min,弃去洗涤液,再用1.2mol/LNaCl(2倍树脂量),同法洗涤两次。再用5mol/LNaCl(1/2树脂量)洗脱1h。收集洗脱液,再用3mol/L NaCl(1/3树脂量),同法洗涤两次,合并洗脱液。
乙醇与丙酮洗涤、干燥 用纸浆将洗脱液过滤一次,澄清,加0.9倍(以体积计算)活性炭处理过是90%乙醇,放阴凉处沉淀8~12h。除去上清液,沉淀中补加蒸馏水,每100kg肠黏膜加水300kg,再加入4倍量95%乙醇,冷却6h,收集沉淀。用无水乙醇脱水一次,丙酮脱水两次,再用五氧化二磷真空干燥,即得肝素钠粗品。
3.大孔树脂工艺
(1)工艺流程
(2)操作要点
①提取、盐解:称取鲜肠黏膜(总固体8%~10%)1000kg,加水1000kg和工业食盐60kg,用40%NaOH调pH至9.5,在60~65℃下保温搅拌,5h后,用饱和明矾水调pH至7.5~8.5(用明矾约8kg)。90℃条件下保温10min,用100~120目筛过滤。滤渣中加500kg水和15kg工业食盐,同前述条件再提取一次。把两次滤液合并,约有1800L,肝素效价一般为25单位/mL,4.5万单位/kg肠黏膜。
②离子交换:吸附提取液冷却至40℃以下,pH为7.5~8.5,加入占肠黏膜重5%的1299×9树脂(计50kg,约为71L)。搅拌吸附8~10h(气温高时加30~50mL苯甲酸钠防腐),用80~100目筛收集树脂,用自来水漂洗至不混浊为宜。装柱时,使柱床直径与高度比为1∶4~6。
③洗涤与洗脱:可分为酸盐水洗和碱盐水洗。酸盐水洗的树脂先用1柱床体积蒸馏水洗,再用5柱床体积(约400L),反复用0.05mol/L HCl-0.5mol/L NaCl或0.05mol/L HCl0.8mol/L NaCl或0.05mol/L HCl-1.1mol/L NaCl洗5h,再用蒸馏水洗至pH为5左右,再用4~5柱床体积(约为300L)1.2mol/L NaCl洗涤。各步骤都洗至流出液加2倍乙醇无沉淀为止,流通速度为1柱床体积/h。再用约1柱体积3mol/L NaCl(约71L)洗脱肝素,流速为0.2~0.25柱体积/h,并用无热源容器收集对天青染料显色反应的部分。盐碱水洗是用蒸馏水洗涤树脂后,再用5~6柱体积pH为12,1.1mol/L NaCl(约400L)洗涤树脂至用2倍乙醇检查无沉淀生成为止,流速为1柱床体积/h。此后,用1~2柱床体积蒸馏水洗至近中性,最后用1柱床体积/h,3mol/L NaCl洗脱,流速为0.2~0.25柱床体积/h,收集对天青染料显色反应的部分。
④上述两法中,洗涤液一般每毫升含肝素1~2单位,洗脱液中每毫升含肝素400~600单位。
乙醇沉淀:3mol/L NaCl的洗脱液(约70L)加1~2倍95%乙醇,同时搅拌10~30min,放置4~8h或过滤。然后除去上清液,将沉淀转入3或4号重熔玻璃漏斗中过滤。也可用离心法分离,沉淀加蒸馏水1.5~2L溶液,抽滤至澄清。用6mol/L盐酸调pH至2.0~2.5,再抽滤至澄清。用2mol/L氢氧化钠调pH至6.0~7.0。并外加3mol/L氯化钠和蒸馏水至6~9L,使盐酸浓度为1mol/L,再加1~2倍乙醇。所得沉淀用3∶1或5∶1的醇-水浸泡两次,95%乙醇洗一次,丙酮洗2次,45℃真空干燥4~6h,即得成品150~200g(精品),效价为150~170单位/mg,收率为3万单位/kg肠黏膜。
(二)胆红素的制取
胆红素是从胆汁中提取的物质。胆红素及其钙盐在临床医学上具有镇静、镇惊、解热、降低血压及促进红血球新生的特效,是治疗白血病的药物之一。此外,胆红素对乙型脑炎病毒和W256癌细胞具有强抑制功效,是当今国内外医药上的紧俏原料。这里介绍两种提取胆红素的工艺。
1.离子交换法
(1)工艺流程
(2)操作要点
①胆汁的碱液处理:取优质新鲜的猪胆,用双层纱布过滤,除去杂质和油脂,然后将2mol/L NaOH溶液倒入胆汁中(每千克胆汁加碱液21mL),搅拌均匀后升温至96~98℃,保温2~3min,得到鲜红的胆红素溶液。
②树脂的预处理:将树脂用80℃以上的热水浸泡1~2h,然后把发胀的树脂均匀装入圆玻璃柱中,在交换柱中加入80℃以上的热碱水,pH在12左右。冲洗到柱中流出水的pH在9.5以上为止。树脂的用量与胆汁量的体积比为1∶4。
③吸附:将交换柱中的碱水放干净,加入80℃以上的胆汁水进行吸附,3~5min后放出。这一过程可重复1~2次,直至流出的胆汁水淡至无色为止。
④降温:吸附完全以后,在交换柱中加入冷水和亚硫酸氢钠(每千克胆汁加入5~10g),洗至常温,流出的pH为8左右。
⑤酸化:在树脂柱中加入盐酸溶液进行酸化(盐酸溶液量1kg,冷水中加入36%左右浓盐酸21mL),此时流出的溶液pH为1~2即可,1kg树脂需1~2kg盐酸溶液。
⑥去杂、脱附:用30%以上酒精溶液反复淋洗交换柱,除去杂质,直到流出液的pH为5~6。然后反复三次加入氯仿脱附,其用量约为树脂的2倍。
回收氯仿提取胆红素三次脱附流出的氯仿溶液合并收集在烧瓶中,放在水浴锅内进行蒸馏,温度控制在65~75℃,直至氯仿被全部蒸出为止,氯仿蒸汽经冷凝后回收重用。将残留液收集在垫有定性滤纸的布氏漏斗中进行抽滤,再用酒精冲洗一次,将滤纸取出后放入烘箱中,在60℃条件下干燥2~3h,在滤纸上即产生结晶的胆红素产品。
2.胆红素钙盐法
(1)工艺流程
猪胆汁→石灰乳处理→酸化→精制→洗涤干燥→成品
(2)操作要点
①石灰乳处理:将新鲜的猪胆汁中加入20%的石灰乳,在不断搅拌下加热至50~60℃,有白沫浮起时将其全部除掉,加热到70℃时有胆红素钙盐小颗粒,到95℃时,浮起橘黄色胆素钙盐,随即用纱布过滤,得到钙盐。
②酸化:取钙盐加适量水搅成糊状,过80目筛,加入0.5%~1.0%亚硫酸氢钠,边搅拌边加入10%盐酸,使pH为1~2时静置20min,过滤后得到沉淀。随后加入90%乙醇混合成糊状,再加入同量的亚硫酸氢钠和95%的乙醇,再用1∶1盐酸调节pH为2~3,沉淀16h后除去上清液,将其干燥即得到胆红素粗品。
③精制干燥:将粗品胆红素用4倍氯仿提取3~4次进行蒸馏,干燥后即可得稍好的产品。