第一節(jié) 產(chǎn)品生產(chǎn)技術發(fā)展現(xiàn)狀
我國是在1955年開始從牛膽汁中提取膽紅素,也可從豬膽汁中提取。在豬膽汁中膽紅素的含量在0.06%左右,因此膽紅素的主要來源是從豬膽汁中提取的。目前,膽紅素生產(chǎn)方法眾多,主要有2條途徑:1)先用乙醚、乙醇提取后的膽汁剩余物,再用三氰甲烷提取膽紅素;2)先制備膽紅素鈣鹽,鹽酸酸化,三氯甲烷提取。
第1種途徑直接用氯仿提取,收得率低,只能達到0.0164%~0.0168%.因為膽汁中的膽紅素是一種極易溶于水的膽紅素結合物——結合膽紅素,所以直接氯仿提取不盡合理,第2種途徑為膽紅素鈣鹽法,其收得率可增加1~2倍,但生產(chǎn)周期長,相應成本提高。
隨著科學技術的進步,膽紅素的需求量增大,經(jīng)濟效益的提高,膽紅索生產(chǎn)工藝的 研究 和探討也更加深入。在氯仿直接抽提法和膽紅素鈣鹽間接抽提法的基礎上,又發(fā)展創(chuàng)新了無醇法、離子交換樹脂法、色層快速提取法等提取膽紅素新方法。
無醇法提取分離膽紅素,是在鈣鹽法的基礎上進行的改進。即在制成膽鈣鹽酸化后,酸化物直接加氯仿和抗氧劑亞硫酸氫鈉,再用鹽酸調(diào)PH值至l,于60℃回流提取2小時,將氯仿層分離,上層殘渣反復提取2~3次,真至提取液不顯桔黃色為止。將氯仿液合并,蒸餾回收氯仿得膽紅素。該工藝革除了醇析工序,節(jié)約了乙醇用量,縮短了生產(chǎn)周期,膽紅素收率與鈣鹽法大致相同,成品含量達80%以上。
離子交換樹脂法,是一種提取分離膽紅素新方法。該法的基本方法是將膽汁用堿液處理,用經(jīng)預處理的離子交換樹脂加熱吸附1-2次,吸附后用鹽酸酸化,酒精去雜,再加氯仿溶液浸取洗脫,回收濃縮氯仿得膽紅素。該法生產(chǎn)周期短,解決了鈣鹽法膽紅素易于氧化的同題,收率約在萬分之三左右,含量80%以上。但該法由于上柱操作,不適合大批量生產(chǎn),且樹脂吸附不完全,影響膽紅素收率。
色層快速提取法,是根據(jù)膽汁中膽紅素、膽汁酸等的一些特性而試驗成功的一種新方法。該法的基本步驟是:在膽汁中加八少量氯仿和抗氧劑,然后升溫到一定溫度,加堿調(diào)節(jié)PH值,使膽汁中膽汁酸轉化成可溶性鹽,然后按一定量補加氯仿,加鹽酸調(diào)PH值,加熱回流,使膽紅素充分溶解于氯仿中,用分液漏斗分液(此時可觀察到三層:下層為膽紅素氯仿溶液,顏色較深,中層為膽汁酸層,顏色為淡黃色,上層為水層,故此法稱為色層法)。將下層氯仿層放出再加少量氯仿于分液漏斗中,充分攪勻,放出氯仿層合并,濃縮回收氯仿,得膽紅素。該法生產(chǎn)時問短(約需3~4小時),操作方便,所需儀器設備少,膽紅素收率較高,約為萬分之三至四,含量在80%以上。
以上幾種分離提取膽紅素方法,各有優(yōu)缺點,可根據(jù)不同情況(如生產(chǎn)量的大小,操作人員素質(zhì),膽紅素的收率和含量等)采用不同方法,使膽紅素收率提高,質(zhì)量穩(wěn)定,經(jīng)濟效益和勞對生產(chǎn)率提高。
第二節(jié) 產(chǎn)品生產(chǎn)工藝特點或流程
這里以膽紅素鈣鹽法為例,簡單介紹生產(chǎn)工藝流程:
膽紅素鈣鹽法生產(chǎn)工藝流程圖
1、鈣鹽的制備。取新鮮膽汁1kg,加入4~4.5倍澄清飽和石灰水,攪拌均勻,加熱至95℃,撈取液面橙紅色膽鈣鹽,并趁熱壓干。
2、酸化。于鈣鹽中加入適量蒸餾水,搗成糊狀,過60目篩,加入1%的NaHSO3。在攪拌下加入HAc調(diào)pH=1~2,靜置30s,過濾得沉淀。
3、乙醇處理。沉淀中加入適量95%的乙醇,搗成糊狀,再加入300~400mL95%乙醇和0.5%的NaHSO3,攪拌均勻,使pH=3~3.5,靜置,虹吸祛除乙醇(可回收),下層加入適量40~50℃溫水,靜置分層,虹吸祛除下層廢水。
4、提取。于收集物中加入氯仿400mL,回流提取或不斷攪拌抽提,然后在分液器分層,收集下層氯仿層,于常壓下蒸發(fā)出氯仿(水浴溫度小于85℃),于殘留物中加入適量無水乙醇,繼續(xù)蒸餾直至無氯仿味,趁熱過濾,抽干,真空干燥得成品。
第三節(jié) 國內(nèi)外生產(chǎn)技術發(fā)展趨勢 分析
膽紅素的生產(chǎn)技術將隨著科技進步而不斷發(fā)展,預測其發(fā)展方向有以下三個方面:
其一、通過對膽紅素現(xiàn)有生產(chǎn)工藝進行試驗和考察,改造現(xiàn)有工藝,發(fā)現(xiàn)由膽汁提取膽紅素新方法.使膽紅素收率提高,成本降低。
其二、膽汁原料來源缺乏,而膽紅素需求量大。因此,必須開拓新的原料來源,提高膽紅素產(chǎn)量。據(jù)文獻報道:血紅素可用加有抗凝劑的全血或紅細胞為原料來制備,血紅分解后先生成膽綠素后生成膽紅素,催化前一步反應的是徵粒體的血紅素加氧酶,催化膽綠素變成膽紅素的酶是膽綠素還原酶,可以通過這兩種酶的作用,使血紅索分解而制得膽紅素。此種方法已有文獻報道,這為綜合利用動物血液資源,開發(fā)膽紅素生產(chǎn)原料來源,提高膽紅素的產(chǎn)量,有益人民身體健康產(chǎn)生深遠影響。
其三、用人工臺成膽紅素。現(xiàn)在膽紅素的化學結構已經(jīng) 研究 清楚,它是由血紅蛋白分解代謝的還原產(chǎn)物,是由四個吡咯環(huán)通過亞甲基(-CH2-)和次甲基(=CH-)連在一起的開鏈所組成的,屬于二烯膽素類,在新鮮的膽汁中,和一個或兩個分子的葡萄糖醛酸結含成復臺物而存在。因此可以通過人工有機合成的辦法制取膽紅素,使其結構與游離膽紅素的化學結構相似(當然仍需經(jīng)過藥理和臨床驗證)。關于人工合成膽紅素,國外已有文獻報道。
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