丹酚酸B純化工藝自動化控制研究

2021-01-22 02:01:04保紅云孫仁弟邱明豐

臨床醫藥文獻雜志(電子版) 2020年77期

保紅云，孫仁弟，邱明豐

（1.上海交通大學藥學院，上海 200000；2.上海綠谷生命園醫藥有限公司，上海 200000）

丹酚酸B是中藥丹參的主要成分，具有抗腫瘤，保護心腦血管等作用。丹酚酸B的富集和純化主要由大孔吸附樹脂純化工序進行操作，丹酚酸B目前采用手動操作進行富集，難以避免因手動操作控制不準確而引起的產品質量差異。本課題的主要研究內容為：通過建立丹酚酸B純化工藝自動化生產線，制定純化過程標準操作規程，嚴格控制產品純化過程[1]，提高丹酚酸B純化工藝批間質量穩定一致性、產品轉移率[2]和成品丹酚酸B含量。

1 儀器、試劑與材料

AB135-S電子天平（梅特勒-托利多）；FA1004N型天子天平（上海天平儀器廠）；1200型高效液相色譜儀（安捷倫）。

甲醇為色譜純；水為純化水；磷酸為分析純；丹酚酸B標準品。

2 實驗方法

2.1 自控程序

吸附柱是利用D-101大孔吸附樹脂的特殊結構，通過D-101大孔吸附樹脂巨大的比表面進行物理吸附，用不同的溶劑將吸附物質洗脫下來，從而達到有效成分分離、純化的目的[3][4]。自控程序是通過控制工序段中各個設備運行的動作并檢測記錄其狀態，綜合協調最優化工序段的生產控制參數[5]。嚴格遵守規范可靠性、技術先進合理性、模塊化、開放性和安全性5大原則[6]，保證中藥生產工藝的每個參數和具體操作過程得到科學有效地監控，達到中藥生產的自動化[7]。

藥液進柱控制：根據工藝需要選擇吸附柱組別，通過對藥液高位罐出液閥控制實現藥液自動進柱，采用變頻輸液泵自動控制每根樹脂柱的進液速度，實現進柱藥液量的自動控制，同時結合出液流量計、調節閥控制出液速度。

柱液位控制：系統自動檢測柱內液位，出現液位低位時自動報警。

有機溶媒洗脫控制：通過對洗脫溶媒罐自動出液閥及變頻輸液泵的控制實現不同洗脫階段洗脫溶媒的自動進柱洗脫過程，結合出液流量計及出液調節閥控制洗脫速度。

洗脫液收集控制：根據洗脫過程不同階段自動切換廢液及洗脫收集罐，并且在出液完成后自動完成清洗。[8][9]

2.2 丹酚酸B洗脫液

2.2.1 樣品溶液的制備

供試品溶液的制備：取本品用流動相稀釋7.5倍。

2.2.2 丹酚酸B的測定

2.2.2.1 色譜條件

用十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑；甲醇-5mmol/L磷酸二氫鉀（30:70）為流動相；檢測波長為290nm；柱溫24℃，流速為1.0ml/min，進樣量為3ul，理論塔板數按丹酚酸B計不低于700。[10]

根據企業標準規定，在此檢測條件下，丹酚酸B純度＞80%，峰面積＞500mAU*s為合格洗脫液。

2.3 丹酚酸B成品

2.3.1 樣品溶液的制備

2.3.1.1 對照品溶液的制備

取丹酚酸B對照品15mg，精密稱定，置50m1量瓶中，用流動相溶解并稀釋至刻度，搖勻。精密吸取2ml，置20ml量瓶中，用流動相稀釋至刻度，搖勻，即得[11]。

2.3.1.2 供試品溶液的制備

取本品20mg，精密稱定，置50m1量瓶中，用流動相溶解并稀釋至刻度，搖勻，精密吸取2ml，置20ml量瓶中，用流動相稀釋至刻度，搖勻，濾過，即得。

2.3.2 丹酚酸B的測定

2.3.2.1 色譜條件

用十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑；甲醇-5mmol/L磷酸二氫鉀（30:70）為流動相；檢測波長為290nm；柱溫24℃，流速為1.0ml/min，理論塔板數按丹酚酸B峰計應不低于1500，丹酚酸B峰與相鄰峰的分離度應大于2.0[12]。

根據企業標準規定，在此檢測條件下，按無水物計算，本品中丹酚酸B含量應為80.0～90.0%。

2.4 手動和自動操作丹酚酸B洗脫液的對比研究

2.4.1 手動和自動操作丹酚酸B洗脫液轉移率對比研究

分別收集3批次的手動操作和自動操作的丹酚酸B洗脫液，取樣檢測洗脫液峰面積，計算并對比原手動操作方法與現自動化控制操作方法進行洗脫的洗脫液的轉移率[13]。

丹參多酚酸20%乙醇洗脫液轉移率計算公式：

理論產量：M標*C標*A樣*V樣*樣品稀釋倍數/A標/V標（式1）

轉移率：本工序理論產量/上一工序理論產量×100%（式2）

注：A樣、A標為樣品、標準品峰面積；V樣、V標分別為樣品、標準品體積（L）；C標%為標準品含量（%）；M標為標準品稱重。

2.4.2 手動操作和自動操作丹酚酸B洗脫液量批次穩定一致性對比研究

分別收集20批次的手動操作和自動操作的丹酚酸B洗脫液，每批取樣10mL，檢測含量，通過計算CPK（過程能力指數Process capability index）進行對比手動操作和自動操作的批次穩定一致性[14]。

CPK= Min[ （USL- Mu）/3σ, （Mu - LSL）/3σ]（式3）

注：USL為標準上限，LSL為標準下限，Mu為平均值，σ為標準差。

2.4.3 手動操作和自動操作的丹酚酸B成品含量對比研究

分別收集20批次的手動操作和自動操作的丹酚酸B成品作為供試品。分別精密吸取對照品溶液與供試品溶液各10ul，注入高效液相色譜儀，測定，計算丹酚酸B含量。

按無水物計算，本品中丹酚酸B含量應為80.0～90.0%

注：A對為對照品峰面積；W樣、W對分別為供試品、對照品稱重（mg）；C對%為對照品含量（%）

3 結果

3.1 手動操作和自動操作丹酚酸B洗脫液的對比研究

3.1.1 手動操作和自動操作丹酚酸B洗脫液轉移率對比研究

手動操作和自動操作的丹酚酸B轉移率對比結果表明，手動操作的三個批號轉移率分別是69.08%、69.53%、69.89%；自動操作的三個批號轉移率分別是73.99%、73.96%、73.82%。綜合比較原手動操作方法與現自動化控制操作方法的在吸附洗脫工序轉移率明顯平均上升。手動操作和自動操作丹酚酸B洗脫液轉移率比較見表1。

表1 手動操作和自動操作丹酚酸B洗脫液轉移率比較

3.1.2 手動操作和自動操作丹酚酸B洗脫液批次穩定均一性對比研究

通過對20批次手動操作和自動操作控制丹酚酸B洗脫液CPK比較，自動控制和手動控制CPK分別為1.63、1.58，可見他們的過程能力都是比較良好，自動CPK值較高，表明自動操作丹酚酸B洗脫液量離散程度相對于技術標準的公差范圍較小，因而過程能力和批間一致性較高[15]。20批次手動操作和自動操作丹酚酸B洗脫液量趨勢見圖1。