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超声清洗器在仿生酶解有效部位的最佳脱脂工艺

返回列表 来源:未知 发布日期:2019-07-16 09:21【

白芪龙胶囊主要由白花蛇舌草、黄芪、天龙 等 5 味中药组成,为自主研发的中药六类新药, 用于非小细胞肺癌等恶性肿瘤的辅助治疗,初步 临床应用取得了较满意效果。前期研究发现, 采用独特仿生酶解工艺制得的有效部位天龙小肽 抗肿瘤活性显著,为白芪龙胶囊发挥“祛邪”作 用的关键成分,然而天龙药材本身含有大量的油 脂成分(约 10%)严重干扰了天龙小肽的分级纯化和后续的制剂成型。本实验在文献研究基础上, 首次将固体石蜡法用于天龙油脂的脱除,重点对 固体石蜡法脱除有效部位天龙小肽中油脂的最佳 参数进行研究。


1 仪器与试剂

1.1 仪器


UV1100 型紫外分光光度计(上海天美科学仪器有限公司);PHS-3C 型精密 pH 计(上海精密科学仪器有限公司);KQ-250 型超声波清洗器(昆山超声仪器有限公司);TDL-5-A 型离心机(上海安亭科学仪器厂);Millipore Labscale TFF 型超滤系 统(Millipore 公司);HY-5 型回旋式振荡器(金坛市亿通电子有限公司)。


1.2 试剂

天龙,经山东中医药大学药学院生药教研室 李峰教授鉴定系壁虎科动物无蹼壁虎 Gecko swinhoana Guenther.的干燥全体;牛血清白蛋白(中 国食品药品检定研究院,批号:140619-201120); 碱性铜试液、福林酚试液(按中国药典 2015 年版四 部附录 8002 项下配制);高效切片石蜡(上海华永 石蜡有限公司,批号:20120801);胃蛋白酶(国药 集团化学试剂有限公司,酶活力≥1 200 U·g1 ,批 号:F20070914);胰蛋白酶(上海蓝季科技发展有 限公司,酶活力 1 000~1 500 U·mg1 ,批号: 091105)。


2 方法与结果

2.1 天龙仿生酶解有效部位的制备


取天龙药材,粉碎,过 50 目筛,加 10 倍量 去离子水,搅拌加热至沸,放至室温,用稀盐酸 溶液调 pH 至 1.5~2.5,加入底物量 2%的胃蛋白酶 并搅拌均匀,37 ℃保温振荡 2 h,再用 10%氢氧 化钠溶液调 pH 至 7.5~8.5,加入底物量 2%的胰蛋 白酶并搅拌均匀,50 ℃保温振荡 4 h,并时时调 pH,使 pH 保持在 8.0 左右,煮沸杀酶,放至室温, 5 000 r·min1 离心 15 min,分离上清液,微滤 (0.22 μm),得天龙仿生酶解液,1 kg 药材制得 10 L 酶解液。


2.2 评价指标的测定

2.2.1 得膏率


精密量取一定体积的仿生酶解 液,置于已干燥至恒重的蒸发皿中,在水浴锅上 蒸干后,于 105 ℃干燥 3 h,置干燥器中冷却 30 min,迅速精密称质量,计算得膏率(得膏率=干 膏质量/酶解液相当生药量×100%)。


2.2.2 天龙总小肽含量

以牛血清白蛋白为对照品,采用福林酚比色法测定酶解液中天龙总小 肽的含量。精密量取牛血清白蛋白对照品溶液 (0.225 4 g·L1 ) 0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0 mL 分 别置试管中,加水至 1.0 mL,加碱性铜试液 1.0 mL,摇匀,加入福林酚试液 4.0 mL,立即充 分混匀,置 55 ℃水浴中准确反应 5 min,马上置冷水浴中 10 min,按照 UV 法,在 650 nm 处测 定吸光度。以牛血清白蛋白加入量为横坐标,吸 光度为纵坐标绘制标准曲线,回归方程为 Y=2.678 2X0.022 8(r=0.998 4),牛血清白蛋白加入 量在 0.045 08~0.225 4 mg 时线性关系良好。稳定 性、精密度、重复性试验等方法学考察均符合规 定(RSD 分别为 1.12%,1.33%,1.06%),平均加样 回收率为 98.26%(n=6,RSD=1.93%)。精密量取适 当浓缩的仿生酶解液 1.0 mL,自“加碱性铜试液 1.0 mL”起依法测定吸光度,计算总小肽含量。


2.3 单因素试验

2.3.1 酶解液浓缩程度考察


取天龙仿生酶解液 6 份,每份各 100 mL,分别稀释 1 倍、不浓缩、 浓缩至 1︰1,2︰1,3︰1 和 4︰1(m︰V),趁热加 入相当天龙生药量 30%的固体石蜡,加热并搅拌 使完全熔化,保持微沸 5 min,静置冷却至室温, 冷藏(2~6 ℃)过夜,滤过,分离石蜡层,加适量水 洗涤 1 次,合并滤液。取滤液适量,分别进行评 价指标测定,得膏率分别为 30.6%,30.9%,33.2%, 33.9%,34.2%,35.8%,小肽含量分别为 20.1%, 19.9%,18.1%,18.3%,17.5%,17.9%。结果表明, 随着酶解液浓缩程度的增加,脱脂效果越差,且 有效成分损失严重(约 13%),分析可能与石蜡层疏 松吸附有效成分、滤液黏稠呈混悬态等有关。综 合考虑,确定对酶解液不浓缩直接进行脱脂处理。


2.3.2 固体石蜡用量考察

取天龙仿生酶解液 6 份,每份各 100 mL,分别趁热加入相当天龙生药 量 10%,20%,30%,40%,50%,60%的固体石 蜡,加热并搅拌使完全熔化,其余操作同“2.3.1” 项,测得得膏率分别为 37.7%,35.4%,30.2%, 28.4%,27.9%,28.8%;小肽含量分别为 19.2%, 18.8%,19.6%,20.9%,20.5%,21.3%。结果表明, 当石蜡用量≥40%时,滤液澄清,石蜡层分离彻底, 得膏率基本稳定在 28%左右,说明除脂彻底且无 石蜡残留;同时,有效成分的含量不受石蜡用量 的影响,稳定在 20%左右,因此暂定石蜡用量为 40%,待进一步考察。


2.3.3 冷藏时间考察

取天龙仿生酶解液 6 份, 每份各 100 mL,趁热加入相当天龙生药量 40%的 固体石蜡,加热并搅拌使完全熔化,保持微沸 5 min,静置冷却至室温,分别冷藏(2~6 ℃) 2,4, 6,8,10,12 h,滤过,其余操作同“2.3.1”项, 测得得膏率分别为 30.9%,29.7%,25.2%,25.4%,24.9%,25.6%;小肽含量分别为 15.2%,16.4%, 18.2%,18.1%,18.7%,17.9%。结果表明,当冷 藏放置时间≥6 h 时,得膏率不再显著变化,基本 维持在 25%左右,小肽含量在 18%左右,说明油 脂已完全除去,且有效成分损失较少,因此暂定 冷藏时间为 6 h,待进一步考察。


2.3.4 冷藏温度考察

取天龙仿生酶解液 5 份, 每份各 100 mL,趁热加入相当天龙生药量 40%的 固体石蜡,加热并搅拌使完全熔化,保持微沸 5 min,静置冷却至室温,分别在 2,4,6,8,10 ℃ 下冷藏 6 h,滤过,其余操作同“2.3.1”项,测得 得膏率分别为 26.5%,25.6%,26.1%,31.8%, 36.7%;小肽含量分别为 19.0%,19.4%,19.3%, 17.5%,16.2%。结果表明,冷藏温度是决定石蜡 层成型的关键因素,温度过高,石蜡凝固不充分, 油脂无法被石蜡充分溶出;当温度≤6 ℃时,得 膏率和小肽含量分别维持在 26%和 19%左右,有 限时间内石蜡层凝固充分,油脂去除完全,有效 成分几乎无损失,因此暂定冷藏温度为 2~6 ℃, 待进一步考察。


2.3.5 石蜡层水洗次数考察

取天龙仿生酶解液 6 份,每份各 100 mL,趁热加入相当天龙生药量 40%的固体石蜡,加热并搅拌使完全熔化,保持微 沸 5 min,静置冷却至室温,冷藏(2~6 ℃) 6 h,滤 过,分离石蜡层,分别加适量水洗涤 0,1,2,3, 4,5 次,合并滤液。取滤液适量,分别进行评价 指标测定,得膏率分别为 25.7%,27.8%,28.2%, 28.5%,28.1%,28.6%;小肽含量分别为 18.9%, 20.2%,20.6%,21.0%,20.9%,20.5%。结果表明, 石蜡层对有效成分的吸附较少,水洗 2 次即可洗 涤完全,因此确定石蜡层的水洗次数为 2 次。


2.3.6 脱脂次数考察

取天龙仿生酶解液 4 份, 每份各 100 mL,趁热加入相当天龙生药量 40%的 固体石蜡,加热并搅拌使完全熔化,保持微沸 5 min,静置冷却至室温,冷藏(2~6 ℃) 6 h,滤过, 分离石蜡层,加适量水洗涤 2 次,合并滤液,分 别进行重复脱脂操作 0,1,2,3 次。取滤液适量, 分别进行评价指标测定,得膏率分别为 28.2%, 27.3%,27.0%,27.2%;小肽含量分别为 21.0%, 20.9%,19.6%,19.8%。结果表明,按照上述优选 的最佳工艺参数进行脱脂处理,脱脂 1 次即可将 油脂脱除干净,且随着脱脂次数的增多,有效成 分含量有降低趋势;综合考虑,确定石蜡脱脂次数为 1 次。


3 讨论

根据药物性质和实际 实验条件,分别选择低温冷藏法、乙醇沉淀法和 固体石蜡法进行了预实验考察。结果发现,低温 冷藏法脱脂效果差,不能达到彻底去除;乙醇沉 淀法对有效成分(天龙小肽)的损失较多;而固体石 蜡法充分利用石蜡热熔冷凝、亲油疏水的特性, 工艺操作简便易行、成本低、周期短、脱脂效果 较好,因此对固体石蜡法脱油脂进行了重点研究。 实验中发现,固体石蜡在加入热酶解液前宜加工 成细粉,便于其迅速熔化,避免熔化不均匀现象, 降低除脂效率;另外,在石蜡完全熔化与酶解液 充分混匀后冷却至室温的过程中,严禁搅拌,否 则石蜡层会疏松黏软,冷凝不完全,不仅除脂效 果差,而且会有石蜡残留。

本研究采用福林酚比色法(又称 Lorry 法)测定 天龙仿生酶解液中总小肽的含量,其测定原理是蛋白质或多肽与碱性铜溶液中的 Cu2+络合形成铜蛋白质/多肽复合物,此复合物与福林酚试剂反应, 产生蓝色化合物,该蓝色化合物在波长 650 nm 处 的吸光度与蛋白质/多肽中的酪氨酸和色氨酸的含 量成正比,根据供试品的吸光度,计算供试品中 蛋白质/多肽的含量。研究表明,福林酚试剂只有 在酸性条件下稳定,而铜-蛋白质/多肽复合物的显 色反应在碱性条件下进行,因此,实验中加入福 林酚试剂后应立即充分混匀,否则显色能力会下 降,从而影响测定结果。另外,实验所用碱性铜 溶液要现用现配,否则容易出现沉淀,影响实验结果。