大孔樹脂在甲鈷胺精制工藝中應(yīng)用

韓玉霞 楊軍林 趙利雪

摘 要：甲鈷胺（methylcobalamin）是維生素B12的天然形式，甲鈷胺成品為深紅色針狀結(jié)晶或結(jié)晶性粉末，溶于水，不溶于丙酮。通過對CAD45、CAD40、DM118S、DM1180、D150共5種樹脂對甲鈷胺的靜態(tài)吸附和解吸性能的比較，對照吸附量、吸附速度、選擇吸附性、解吸率，篩選出分離性能較好的大孔樹脂。

關(guān)鍵詞：甲鈷胺；大孔樹脂；吸附分離；解吸

甲鈷胺為抗周圍神經(jīng)病變藥物，用于巨幼細胞性貧血及周圍神經(jīng)病，參與體內(nèi)甲基轉(zhuǎn)換及葉酸代謝，維持血細胞的正常形態(tài)與功能和神經(jīng)纖維的功能完整。本文提純對象是甲鈷胺，是以鈷離子為中心的咕啉環(huán)和5，6-二甲基苯并咪唑為堿基組成的核苷酸。其化學(xué)名為Coα-[2-（5，6-二甲基苯并咪唑基）]-Coβ甲鈷酰胺，分子量為1344.38，分子式為C63H91CoN13O14P。

實驗所選用試劑、設(shè)備選擇

試劑：氰鈷胺、乙醇、丙酮、氫氧化鈉、鹽酸；

設(shè)備：BT600-1J蠕動泵、UV-2700紫外可見光光度計、1290高效液相色譜儀、XSE電子分析天平；

樹脂選型

將甲鈷胺溶液定量稀釋至10000單位備用。五中不同的樹脂定量裝柱1L。按照相同進料速度吸附甲鈷胺，待樹脂柱出口溶液出現(xiàn)甲鈷胺顏色時UV檢測甲鈷胺單位，甲鈷胺單位和進口一致視為飽和，計算剩余料液含有甲鈷胺。實驗結(jié)果表明CAD45樹脂的飽和吸附量為19000ug/L、CAD45的為28000ug/L、DM118S的為28000ug/L、DM118S的為28000 ug/L、DM118S的為15000ug/L、D150的為22000ug/L、DM1180的為30500 ug/L，實驗結(jié)果表明CAD45及DM1180樹脂為最優(yōu)樹脂。

3 吸附溫度選擇

精確稱量200ml CAD45樹脂于500mL錐形瓶中，量取2000mL10000ug/L甲鈷胺水溶液，將其放于搖床中恒速不同溫度下震蕩，30小時后UV分光光度計檢測。10℃的甲鈷胺吸附量為25000ug/L、20℃的為26800ug/L、30℃的為28000ug/L、40℃的為32500ug/L、50℃的為32500ug/L，綜合成本及吸附量考慮樹脂柱采用20～30℃吸附。根據(jù)不同吸附流速下的動態(tài)吸附泄露數(shù)據(jù)選擇吸附速度為100ml/h。

4 解吸劑、溫度及流速選擇

1）藥典描述甲鈷胺微溶于水，不溶于丙酮，因此可以用丙酮水溶液將甲鈷胺從樹脂上解吸下來。吸附率的計算：a=Co-CeCo100%，Co-Ce分別為樹脂吸附前和吸附平衡以后甲鈷胺的質(zhì)量濃度，ug/ml。從實驗數(shù)據(jù)中可以看出，30%以上丙酮水溶液中甲鈷胺的吸附率小于10%，50%以上的丙酮水溶液甲鈷胺的吸附率為0，故選用50%丙酮水溶液最為解吸劑。2）精確稱量200ml吸附飽和甲鈷胺溶液的CAD45樹脂于500mL錐形瓶中配置50%丙酮-水溶液，量取200mL置錐形瓶中，將錐形瓶放于搖床中恒速不同溫度下震蕩，24小時后UV分光光度計檢測甲鈷胺濃度。實驗數(shù)據(jù)為：10℃時解吸率為98.5%、20℃時為98.3%、30℃時為98.6%、40℃時為98.5%，以上實驗數(shù)據(jù)表明解吸劑的溫度為20～30℃進行解吸解吸率最佳。3）解吸流速的影響，解吸流速越快，拖尾現(xiàn)象越嚴重，達到完全解吸所用的解吸溶液越多。流速越慢，解吸溶液中的丙酮分子能充分地與樹脂和甲鈷胺分子產(chǎn)生作用，洗脫下甲鈷胺分子。設(shè)定通入CAD45樹脂的解吸溶液流速為100、150、200ml/h，每隔5分鐘取樣檢測解吸液含有甲鈷胺單位數(shù)并繪制折線圖。

實驗數(shù)據(jù)證明1：1丙酮水溶液解吸流速為100ml/h，且1：1丙酮水溶液解吸CAD45、DM1180型樹脂后樹脂均為白色解吸收率在93～95%較為理想。

5 樹脂實驗后再生處理

用2.0mol/L的氫氧化鈉溶液洗滌樹脂床層至出口pH為14，去離子水洗滌至中性；用2.0mol/L的鹽酸溶料洗滌至出口pH為1，去離子水洗滌至中性備用。DM1180和CAD45樹脂吸附甲鈷胺至樹脂色帶層高度相當，正向去離子水洗滌去除雜質(zhì)。1：1丙酮水溶液解吸，樹脂解吸后解吸量及解吸率較第一次使用無差別。

6 結(jié)論

通過對照不同種類的大孔吸附樹脂CAD45、CAD40、D150、DM118S、DM1180吸附量、吸附效果、解吸收率對照實驗，優(yōu)選出吸附甲鈷胺良好的CAD45和DM1180型樹脂。經(jīng)過后續(xù)實驗，試驗了再生對樹脂的吸附和解吸性能的影響。DM1180樹脂和CAD45樹脂均為甲鈷胺的提取精制樹脂，這兩中樹脂吸附容量差別不大，提取的解吸溶液收率、雜質(zhì)相當。優(yōu)化后的甲鈷胺精制工藝為：甲鈷胺吸附料液濃度為10000ug/ml，吸附、解吸溫度均為20～30℃，解吸劑為50%的丙酮水溶液，吸附、解吸速度均為100ml/h。實驗數(shù)據(jù)表明DM1180和CAD45樹脂對于甲鈷胺有良好的吸附和解吸性能，吸附量為30000ug/L濕樹脂，產(chǎn)品質(zhì)量純度超過98.0%，對甲鈷胺反應(yīng)雜質(zhì)能進行有效分離，能適應(yīng)需要，保證質(zhì)量，降低成本。

參考文獻：

[1]宋思揚，樓士林.生物技術(shù)概論.科學(xué)出版社，2007（3）.

[2]顧覺奮.離子交換與吸附樹脂在制藥工業(yè)上的應(yīng)用.中國醫(yī)藥科技出版社，2008（1）.

[3]劉學(xué)文.食品科學(xué)與工程導(dǎo)論.化學(xué)工業(yè)出版社，2013（3）.

[4]古國榜，等.無機化學(xué)試驗.化學(xué)工業(yè)出版社，2013（2）.

作者簡介：韓玉霞（1982-），女，漢族，河北藁城人，專科，主要從事生物制藥研究。