洛伐他汀的提取工艺课件

1、洛伐他汀的提取工艺研究提取方法简介水提法热水提取法可以有效地提取易溶于水的物质，该法的优点是设备要求低、投资少、环境友好，但是因为该法使用大极性的水作为提取剂，所以蛋白质和糖类等物质容易被提取提取出来，为后面分离纯化步骤带来不便有机溶剂提取法根据各种药材中有效成分在有机溶剂中的溶解度不同，可以选择不同的有机溶剂进行提取，在溶剂选择方面，溶解度、安全性、回收率、价格等因素必须考虑。超声提取法超声波是一种频率大于 20KHz 的声波，超声波可以产生和传递能量，使得提取媒介震动，促使提取媒介快速渗透到待提取物组织中。超声波提取法的特点主要有： 提取温度低，一般的提取温度均在 4050。 提取压力低，

2、提取压力一般均在常压下进行，操作简便。 萃取效率较高，使用超声波法萃取时，一般在较短时间内则可达到较好的提取效果。 处理量较大，相比于其他方法在一次实验中可以处理较多的原材料。 产品不易变质，由于超声波具有一定的杀菌作用，所以得到的产品可以较长时间保留。微波辅助提取法微波是一种频率在 300MHz 与 300GHz 之间的电磁波，该法是利用微波能来提高提取率的一种方法，提取过程中，微波辐射到提取剂然后作用于细胞内部，由于提取剂和细胞均吸收了能量，导致细胞内部压力和温度上升，最后的结果是细胞破裂，然后待提取物质随着提取剂流出。超临界流体萃取法随着超临界流体萃取技术日益成熟，该法在天然植物提取中的

3、应用越来越广泛，该法具有效率高、无溶剂残留的特点，但是由于该法成本较高，所以工业上应用较少。洛伐他汀的国际工艺研究现状国际上对洛伐他汀的首次报道来自A.Endo等。 1976年,东京大学发酵实验室的Akira Endo从泰国食品中分离出来Monascus菌株(Monascus-rubberNo.1005),经发酵产生洛伐他汀.其培养基组成为:6%葡萄糖、2.5%蛋白胨、0.5%玉米油、0.5%氯化氨.经28需氧培养10 d,所得发酵液经处理可得到无色的洛伐他汀晶体.其提取工艺见图。该工艺多次采取溶媒萃取法,并大量使用苯和丙酮等有毒有害的有机溶媒,对劳动者及环境都会造成极大危害.Merk公司还报

4、道了110加仑发酵液规模的中试提取精制工艺，如图：Merk公司作为世界上首家将洛伐他汀推上市场的公司,其工艺具有很大的先进性,最终产物的纯度高.但其工艺路线比较复杂,多次使用硅胶层析、凝胶层析,操作复杂,生产成本高.而且,反复使用了二氯甲烷、乙腈等有毒有害溶媒,对工业化生产极为不利.EP 0033536 A2中特别强调报道了洛伐他汀提取过程中开环物内酯化的方法.菌丝中内酯型的洛伐他汀和菌液中开环酸式的洛伐他汀,分别用乙酸乙酯浸提和萃取.浸提液与萃取液合并,真空蒸馏后,于106e在甲苯中回馏2 h,可使酸式的洛伐他汀转为内酯型.这是由于只有内酯型的洛伐他汀才有商业价值.内酯化后,料液体积已经很小

5、,经硅胶柱层析分离,活性组分浓缩后即可结晶出来.这种方法的弊端在于,需经多步复杂操作,而且某些步骤操作条件过于强烈,洛伐他汀的收率很低,工艺过程中有害溶媒的使用也会带来诸多环境和安全问题。另有文献报道了更简便易行的闭环方法,并且可以避免苯和甲苯等有害溶媒的使用.文献中提到,发酵液可不经菌丝和菌液分离,直接用乙酸丁酯提取,菌丝和菌液中分别存在开环和闭环形式的洛伐他汀能够被同时提取到丁酯相中.由于乙酸丁酯的沸点高,在浓缩蒸发时可以将水分子带出,且在给定条件下,丁酯不与水形成恒沸混合物,基本上可将洛伐他汀闭环生成的水全部带走,很方便地解决了闭环问题.其工艺见图。洛伐他汀的国内研究现状国内从20世纪9

6、0年代初期开始对汀类物质的研究，可能是由于技术保密的缘故,国内的生产工艺研究未见报道.四川抗生素研究所在1996年得到洛伐他汀生产工艺，并在1997年生产出洛伐他汀胶囊，但始终未见生产工艺报道，另外，黑龙江肇东华富药业、沈阳科瑞斯德医药有限公司均有关于洛伐他汀的研究报道。北大维信生物有限公司自主研发工艺，采用新技术从红曲米中提取精炼而成的降血脂药物血脂康，具有疗效显著、质量稳定、制剂工艺先进等优点，目前已通过FDA认证，进入美国市场。无锡轻工大学生物工程学院曾报道其洛伐他汀发酵产量10 g/L1g/L;发酵周期322 h;提取收率70%,但未报道其工艺.他汀药物除降低胆固醇、甘油三酯,预防中风

7、发作,降低缺血性心脏病病人做冠脉搭桥手术风险以外,还具有抗增殖作用,因此可能用于治疗肾小球肾炎和癌症等多种疾病;并具有免疫抑制性,因而可能成为器官移植后排斥疗法的常规药物。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。 色谱条件色谱柱：Hypersil C18（4.0 mm150 mm，10 m）；柱温：室温；流动相：甲醇0.1%磷酸水 (8020 =v/v)，流速 1.0

8、mL/min；检测波长：238 nm，进样量：10 L；洛伐他汀保留时间：7.1 min，理论塔板数大于 1 500。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；单因素实验结论：乙醇作为提取溶剂时，最佳工艺条件:物料比为 51，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。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。由表2可知，各萃取因素产生影响的程度依次为萃取压力萃取温度萃取时间夹带剂用量。由表3可知，因素A即萃取压力对试验结果有显著影响。确定最佳萃取工艺

9、条件为A2B3C2D2，即萃取压力 25 MPa、萃取温度 55 、夹带剂用量2.0 mLg1、萃取时间100 min。纯化工艺优化洗涤溶剂选择：取洛伐他汀粗品，分别用无水乙醇、95乙醇、85乙醇、75乙醇、65乙醇（用量均为1 mLg1（粗品）进行洗涤，每次超声15 min，过滤，重复4次，50 烘干至恒重，测定其纯度，结果分别为99.01、98.71、94.51、91.15、79.30。可见无水乙醇洗涤效果最好，95乙醇次之，但95乙醇的价格比无水乙醇低，而且可通过回收得到，综合考虑采用95乙醇作为洗涤溶剂。洗涤次数选择：取洛伐他汀粗品，加入95乙醇（用量为1 mLg1（粗品），超声15 min，选择洗涤次数分别为