本發(fā)明屬于醫(yī)藥
技術(shù)領(lǐng)域:
,涉及一種谷胱甘肽金屬鹽的解析工藝。
背景技術(shù):
:谷胱甘肽(glutathione,r-glutamylcysteinylglycine,gsh)是一種含γ-酰胺鍵和巰基的三肽,由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸組成。存在于幾乎身體的每一個細(xì)胞。谷胱甘肽能幫助保持正常的免疫系統(tǒng)功能,并具有抗氧化作用和整合解毒作用。當(dāng)前,谷胱甘肽現(xiàn)有工藝通過發(fā)酵生產(chǎn),生產(chǎn)結(jié)束后,將酵母細(xì)胞破壁,然后經(jīng)提取得到谷胱甘肽。將細(xì)胞破壁后所得的溶液中含有大量的細(xì)胞成分、發(fā)酵液及微生物等,現(xiàn)有的谷胱甘肽提純技術(shù)是利用金屬鹽將多雜質(zhì)提取液中的谷胱甘肽轉(zhuǎn)化為谷胱甘肽金屬鹽,分離并洗滌谷胱甘肽金屬鹽,將其分散于水中,加入與金屬離子結(jié)合力更強(qiáng)的硫化氫,生成溶于水的谷胱甘肽和不溶于水的金屬硫化物沉淀,過濾后得到谷胱甘肽水溶液。以谷胱甘肽亞銅鹽為例,其解析反應(yīng)方程式如下:2cugs+h2s→cu2s↓+2gsh現(xiàn)有工藝解析劑為硫化氫氣體,專利jp52-73821、jp62-283994對硫化氫氣體解析還原型谷胱甘肽進(jìn)行了描述。硫化氫是2.1類易燃?xì)怏w,生產(chǎn)過程中容易發(fā)生安全事故;與固體物料相比,特別容易發(fā)生泄漏;同時,它還是2.3類毒性氣體,有劇毒,偶有發(fā)生中毒現(xiàn)象。特別是在規(guī)?;a(chǎn)過程中,硫化氫氣體無論是在運輸、儲存中,還是在使用過程中,均具有巨大的安全隱患。硫化氫是一種二元弱酸。在20℃時,1體積水能溶解2.6體積的硫化氫,生成的水溶液稱為氫硫酸,濃度為0.1mol/l。因此,硫化氫與絡(luò)合物反應(yīng)時受到限制,反應(yīng)最終收率為理論值的85%左右,約有10%的還原型谷胱甘肽尚未被解析出來,造成了一定的浪費。同時硫化氫作為解析劑,其在使用過程中價格較高,致使大生產(chǎn)成本較高;由于采用硫化氫進(jìn)行解析反應(yīng)時,谷胱甘肽的收率僅85%,進(jìn)一步推升了生產(chǎn)成本,在生產(chǎn)成本更為關(guān)鍵的大生產(chǎn)中,會導(dǎo)致產(chǎn)品成本大幅增加。硫化鈉為固體,若可作為解析劑,可以解決硫化氫氣體的一些缺點,如不易保存,毒性較大等。按照化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理,可以考慮直接用硫化鈉替代硫化氫解決硫化氫生產(chǎn)過程中的上述缺點,但是,硫化鈉為強(qiáng)堿物質(zhì),加入絡(luò)合物中會大幅提高溶液ph,如果反應(yīng)速度不夠快,生成的產(chǎn)物還原型谷胱甘肽在一定時間內(nèi)會被溶解氧在未反應(yīng)的金屬離子比如銅離子的催化下,產(chǎn)生氧化型谷胱甘肽,導(dǎo)致收率和純度均下降,所以硫化鈉替代硫化氫的解析法至今未見報道和專利,這就需要發(fā)明一種固體試劑加快反應(yīng)速度,使解析出來的金屬離子在極短的時間內(nèi)迅速被硫離子所絡(luò)合,無法起到催化作用,從而既能解決硫化氫的安全性差、收率低、成本高的問題。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明人通過研發(fā)創(chuàng)新,采用硫化鈉和氯化鈉的混合固體替代硫化氫進(jìn)行解析,硫化鈉含有硫離子,是良好的解析劑,但由于硫化鈉是強(qiáng)堿物質(zhì),解析產(chǎn)物還原型谷胱甘肽是強(qiáng)還原性物質(zhì),單獨使用硫化鈉容易產(chǎn)生氧化型谷胱甘肽,從而降低收率。在硫化鈉中添加氯化鈉后,意外的發(fā)現(xiàn)可以通過中性強(qiáng)電解質(zhì)氯化鈉的助溶作用溶解絡(luò)合物,增加反應(yīng)速度,從而降低氧化型谷胱甘肽的比例,提高了產(chǎn)品純度并提高收率。解析劑替換為硫化鈉、氯化鈉混合固體后,由于是固體,且毒副作用較小,避免了運輸、貯存過程中的高成本與高風(fēng)險,解析反應(yīng)的收率明顯高于現(xiàn)有硫化氫為解析劑的工藝。本發(fā)明的解析工藝流程:硫化鈉+氯化鈉→按比例混合后加入谷胱甘肽金屬鹽分散液中→解析成金屬硫化物沉淀+谷胱甘肽解析液以谷胱甘肽亞銅為例,工藝描述如下,但其適用于所有的谷胱甘肽金屬鹽:2cugs+na2s+2h+→2gsh+cu2s↓+2na+通過過濾、離心,去除硫化銅,得到谷胱甘肽解析液。本發(fā)明的解析工藝采用加入氯化鈉的硫化鈉固體作為解析劑,其中谷胱甘肽金屬鹽不限于任何金屬,尤其適用于藥學(xué)上所述的重金屬鹽,如銀,鉛,鐵,汞等,其反應(yīng)原理與谷胱甘肽亞銅一致,金屬鹽的活潑性要低于氫離子的活潑性,氯化鈉與硫化鈉的混合物均可將谷胱甘肽解析出來,從而得到還原型谷胱甘肽。氯化鈉在解析劑中的比例較為重要,一般為10%-50%,均可以將谷胱甘肽解析出來,但氯化鈉比例的高低會影響解析的收率,多次試驗所得結(jié)果如下表所示:氯化鈉不同比例對解析收率的影響:解析劑中的氯化鈉比例解析收率5%91.7%10%95.0%15%97.2%50%95.5%60%90.2%硫化鈉與氯化鈉的混合物在制備谷胱甘肽金屬鹽的解析劑中的應(yīng)用,其作為新的解析劑,在谷胱甘肽金屬鹽的解析過程中發(fā)揮作用,具有安全性高,收率高,成本低等特點,如下:(1)硫化鈉和氯化鈉的混合固體,加入谷胱甘肽金屬鹽中進(jìn)行反應(yīng),增加了安全性。與硫化氫氣體相比,硫化鈉和氯化鈉的混合固體在儲存過程中不會產(chǎn)生劇毒的硫化氫氣體,且無法點燃,占用儲存空間少,替代易燃易爆劇毒的硫化氫氣體,從運輸、儲存、使用等方面整體安全性提高。(2)硫化鈉和氯化鈉的混合固體,加入谷胱甘肽金屬鹽中進(jìn)行反應(yīng),提高了反應(yīng)收率。硫化氫是一種二元弱酸。在20℃時1體積水能溶解2.6體積的硫化氫,生成的水溶液稱為氫硫酸,濃度為0.1mol/l。因此,硫化氫與絡(luò)合物反應(yīng)時受到限制,反應(yīng)最終收率為理論值的85%左右。而硫化鈉與氯化鈉混合固體易溶于水,同條件下溶解度大于4mol/l,遠(yuǎn)大于硫化氫。使用硫化鈉與氯化鈉混合固體最終反應(yīng)收率能夠達(dá)到95-97%左右,比之前提高10個百分點左右,幾乎解析完全,在工業(yè)化生產(chǎn)時大幅降低成本。(3)硫化鈉和氯化鈉的混合固體,加入谷胱甘肽金屬鹽中進(jìn)行反應(yīng),與硫化氫相比價格更便宜,生產(chǎn)成本低。本發(fā)明解析劑與硫化氫、硫化鈉解析劑成本比較:物料名稱售價生成1摩爾gsh用量成本硫化氫約100元每公斤0.5摩爾約3.40元每摩爾硫化鈉混合氯化鈉(15%)約12.74元每公斤0.5摩爾約1.17元每摩爾通過本發(fā)明人的多次試驗,硫化鈉與氯化鈉的混合物可以應(yīng)用在還原型谷胱甘肽金屬鹽的解析劑中。而金屬鹽優(yōu)選是指藥學(xué)上所述的重金屬鹽,此重金屬鹽的活潑性低于氫離子,可以被氫離子所置換,銅離子在制藥行業(yè)中最為常用。同時硫化鈉與氯化鈉的混合物中,氯化鈉的重量百分比為10%-50%,優(yōu)選為15%。具體實施方式下面將通過具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述,應(yīng)當(dāng)理解,這里描述的實施例只用于舉例說明,并不用于限制本發(fā)明。實施例1:硫化氫作為解析劑時對還原型谷胱甘肽亞銅進(jìn)行解析:谷胱甘肽亞銅分散于純化水中,總體積1100l,谷胱甘肽含量為1.33%,谷胱甘肽總量14.63kg。15℃-25℃攪拌下通入硫化氫氣體,流速大約2kg/h,溶液顏色由乳白轉(zhuǎn)黑。30分鐘后,取樣檢測解析液中谷胱甘肽的含量為1.15%。停止硫化氫通入,封閉攪拌1小時后,用10%氫氧化鈉溶液或鹽酸調(diào)節(jié)解析液ph至4.0±0.2,取樣檢測解析液中谷胱甘肽的含量為1.17%,純度為93.7%,收率85.3%。減重法計量硫化氫鋼瓶實際使用硫化氫0.97kg,解析劑成本為¥97.00。實例2:硫化鈉固體作為解析劑時對谷胱甘肽亞銅進(jìn)行解析:谷胱甘肽亞銅分散于純化水中,總體積1100l,谷胱甘肽含量為1.38%,谷胱甘肽總量15.18kg。15℃-25℃攪拌下加入2.03kg硫化鈉固體。10分鐘后溶液顏色轉(zhuǎn)黑,繼續(xù)攪拌至30分鐘后,用10%氫氧化鈉溶液或鹽酸調(diào)節(jié)解析液ph至4.0±0.2,取樣檢測解析液中谷胱甘肽的含量為1.23%,純度為85.2%,收率84.1%。共投入硫化鈉2.03kg,解析劑成本¥30.25,純度低于硫化氫作為解析劑的純度,為后續(xù)精制帶來不便。實例3:硫化鈉和氯化鈉(10%)的混合固體作為解析劑時對谷胱甘肽亞銅進(jìn)行解析:谷胱甘肽亞銅分散于純化水中,總體積1100l,谷胱甘肽含量為1.40%,谷胱甘肽總量15.40kg。15℃-25℃攪拌下加入2.29kg硫化鈉和氯化鈉的混合固體,氯化鈉占比10%。5分鐘后溶液顏色轉(zhuǎn)黑,繼續(xù)攪拌至30分鐘后,用10%氫氧化鈉溶液或鹽酸調(diào)節(jié)解析液ph至4.0±0.2,取樣檢測解析液中谷胱甘肽的含量為1.33%,純度為92.4%,收率為95.0%。投入硫化鈉量為2.061kg,氯化鈉0.229kg,解析劑成本約為¥30.78。實例4:硫化鈉和氯化鈉(15%)的混合固體作為解析劑時對谷胱甘肽亞銅進(jìn)行解析:谷胱甘肽亞銅分散于純化水中,總體積1100l,谷胱甘肽含量為1.44%,谷胱甘肽總量15.84kg。15℃-25℃攪拌下加入2.49kg硫化鈉和氯化鈉的混合固體,氯化鈉占比15%。5分鐘后溶液顏色轉(zhuǎn)黑,繼續(xù)攪拌至30分鐘后,用10%氫氧化鈉溶液或鹽酸調(diào)節(jié)解析液ph至4.0±0.2,取樣檢測解析液中谷胱甘肽的含量為1.40%,純度為94.5%,收率為97.2%。投入硫化鈉量為2.12kg,氯化鈉0.37kg,解析劑成本約為¥31.72。實例5:硫化鈉和氯化鈉(50%)的混合固體作為解析劑時對谷胱甘肽亞銅進(jìn)行解析:谷胱甘肽亞銅分散于純化水中,總體積1100l,谷胱甘肽含量為1.41%,谷胱甘肽總量15.51kg。15℃-25℃攪拌下加入4.14kg硫化鈉和氯化鈉的混合固體,氯化鈉占比50%。5分鐘后溶液顏色轉(zhuǎn)黑,繼續(xù)攪拌至30分鐘后,用10%氫氧化鈉溶液或鹽酸調(diào)節(jié)解析液ph至4.0±0.2,取樣檢測解析液中谷胱甘肽的含量為1.35%,純度為94.1%,收率為95.5%。投入硫化鈉量為2.07kg,氯化鈉2.07kg,解析劑成本約為¥32.46。各種方法生產(chǎn)的銅鹽解析產(chǎn)品質(zhì)量收率對比表:由此可見,硫化氫作為解析劑其收率較低,同時解析成本較高;而硫化鈉作為解析劑時,成本可以降低,但由于在解析過程中產(chǎn)生了大量的氧化型谷胱甘肽,樣品純度較差,給后續(xù)的精制帶來麻煩,所以現(xiàn)在的工業(yè)化大生產(chǎn)中依然不采用硫化鈉作為解析劑。而硫化鈉與氯化鈉的混合物可以解決單一硫化鈉的不足,解析成本較低,同時解析收率還高于硫化氫組,產(chǎn)生了意想不到的技術(shù)效果。實施例6:谷胱甘肽其它金屬鹽的舉例2aggs+na2s+2h+→2gsh+ag2s↓+2na+硫化鈉和氯化鈉(15%)的混合固體作為解析劑時對谷胱甘肽銀鹽進(jìn)行解析:制備谷胱甘肽銀鹽絡(luò)合物分散于純化水中,總體積1l,谷胱甘肽含量為1.36%,谷胱甘肽總量13.6g。常溫下加入4.07g硫化鈉和氯化鈉的混合固體,氯化鈉占比15%。5分鐘后溶液顏色轉(zhuǎn)黑,繼續(xù)攪拌至30分鐘后取樣檢測解析液中谷胱甘肽的含量為1.29%,收率為94.9%。投入硫化鈉量為3.46g,氯化鈉0.61kg。當(dāng)前第1頁12