从鸭胆汁中提取鹅去氧胆酸的工艺研究

从鸭胆汁中提取鹅去氧胆酸的工艺研究 鹅去氧胆酸(chenodeoxycholic acid，简称CDCA) ，为无色针状结晶，无臭、味苦。几乎不溶于水，易溶于乙醇、冰乙酸、微溶于氯仿。主要作用是降低胆汁内胆固醇的饱和度，绝大多数患者服用CDCA后(当CDCA占胆汁中胆盐的70%时)，脂类恢复微胶粒状态，胆固醇就处于不饱和状态，从而使结石中的胆固醇溶解、脱落。大剂量的CDCA(每日10,15mg/kg)可以抑制胆固醇的合成，并增加胆石症患者胆汁的分泌，但其中的胆盐和磷脂分泌量维持不变。鹅去氧胆酸是目前世界上用量最大的治疗胆结石药物之一，同时又是合成熊去氧胆酸(UDCA)和其他甾体化合物的原料。其主要由禽类的胆汁中提取而来，由于鹅去氧胆酸在肠内通过细菌代谢产生会产生石胆酸，石胆酸重吸收过多的话会对肝脏造成严重损害，故长期服用鹅去氧胆酸类药物的话会对肝脏造成一定损害。 近年，研究者们发现，以鹅去氧胆酸为原料，合成熊去氧胆酸工艺过程相对简单、产率较高，不易造成环境污染。鹅去氧胆酸是鸡、鸭与鹅等胆膏中的主要有机成分，若将鹅去氧胆酸从中提取出来，将会产生可观的经济效益。同时作为合成熊去氧胆酸的原料，可以创造明显的社会价值。目前，市场销售的熊去氧胆酸主要是以此种方法合成。传统的从鸡、鸭与鹅等的胆汁中提取鹅去氧胆酸工艺包括胆汁皂化、酸化、除醇不溶物、除脂、生成钡盐、脱钡等，工艺过程复杂，收率低，产业化应用困难。家禽胆囊小，难以手工破胆取胆汁。随着禽产品加工企业生产规模不断增大，苦胆产量剧增，将苦胆作废物弃掉，一方面会造成资源浪费，另一方面会引起环境问题。为了解决这一问题，目前一些禽产品加工企业，开始将苦胆进行预处理，得到油脂和苦胆膏，油脂被用于食品及化工行业，苦胆膏没有成熟的应用途径，但相对于苦胆，苦胆膏易于保存与运输。目前没有文献报道从鸭、鹅与鸡胆膏中提取鹅去氧胆酸的方法。本文介绍用钙盐法从鸭胆膏中提取鹅去氧胆酸的方法，并对它的工艺进行探讨。 1. 材料与方法 1.1原料试剂 鸭胆膏;鹅去氧胆酸品(纯度98%);氢氧化钠、冰乙酸、氯化钙、无水甲醇、乙醇、乙酸乙酯、石油醚、双氧水，分析纯。 1.2试验方法 取鸭胆膏10g，向其中加入75ml无水甲醇，溶解，加入30ml 20%氯化钙溶 液，静置24h，将上层清液取出，用5%氢氧化钠溶液调节pH至11，将所得固体取出烘干。向其中加入60ml 60%乙酸，加热回流至固体全部溶解，而后将溶液倒入水中，使其析出沉淀。将沉淀过滤后烘干，即可得到鹅去氧胆酸粗品。粗品干燥后用乙酸乙酯重结晶，得鹅去氧胆酸纯品。 该过程具体步骤可见下图: 1.3提取工艺优化 考察影响CDCA产量的因素:甲醇添加量、氯化钙添加量、乙酸添加量已经在加入氯化钙溶液后静置时间的长短。 目前对于静置时间的长短已进行了探究，共进行了6组试验，静置时间分别为2h、4h、6h、8h、12h、24h。试验结果如下表: 将此制成折线图的话可得到如下图: 经过一段时间的静置后，加入CaCl溶液的甲醇溶液会析出粘稠油状沉淀，之后能得到较为洁白的钙盐。最后产出的CDCA粗品的产率约为38.4%~43.2%。 目前正在进行中的试验为对冰乙酸添加量的探究，进行实验4组，乙酸添加量分别为30ml、40ml、50ml、60ml。实验结果还未得出。 2. 定性检测 由于目前实验尚未完成，本段只是参考文献给出的检测方法进行大致概述。 2.1层析法 以鹅去氧胆酸标准品做对照，常温下用硅胶G硬板作为固定相，乙酸乙酯与乙醇的体积比为4?1的混合液为展开剂进行展开，干燥后，以碘为显色剂显色。结果表明，得到产品的斑点与标准鹅去氧胆酸完全相同。 2.2 熔点仪法 对所得产品的熔点进行了测定，结果显示，所得样品的熔点为169,170?，与鹅去氧胆酸标准样品的熔点相同，说明所得产品与鹅去氧胆酸是同一种物质。 由层析结果和熔点测定的结果可初步确定通过上述方法所获得的样品为鹅去氧胆酸。 3(分子光谱分析 为进一步确认所得产品是鹅去氧胆酸，实验过程中测定了钙盐法所得产品红外光谱(IR) 、核磁共振氢谱(1HNMR)和质谱(MS)，并与标准品及文献数据相比较。图1 是钙盐法所得产品与鹅去氧胆酸标准品的红外吸收谱图。图2 是钙盐法所得产品的1HNMR 谱图。图1 显示，钙盐法所得鹅去氧胆酸产品的红外光谱与鹅去氧胆酸标准品的基本相同(3410,cm- 1(r OH)，2940,cm-1(r CH)，1720,cm-1(r C,O)，1450,cm-1(δ OH)，1378,cm-1(δ CH)，1250,cm-1(δ COOH))。只是钙盐法所得产品在3250,3300,cm-1有一个小的吸收峰，此峰是由未完全挥发的溶剂引起的。由此说明钙盐法所得产品纯度接近对照品。 图2 的1HNMR 谱图可以确认(1HNMR:δH 0.66(3H，s，C13-CH3)，0.90(3H，s，C10-CH3)，0.92 (3H，d ，C20-CH3) ，3.48(1H，br ，C3-H) ，3.85(H，br ，C7-H))，由此可知钙盐法所得的产品是纯度较高的鹅去氧胆酸。 通过质谱结果中的最大质荷比，可以得到所测产品的相对分子质量。质谱测试结果显示，钙盐法所得产品的最大质荷比为391.3，这与鹅去氧胆酸相对分子质量的理论计算值相一致。 综合红外光谱、核磁共振氢谱和质谱的结果可以进一步确定所得产品是鹅去氧胆酸。 4. 结语 在单因素的基础上以粗品CDCA 产量为指标，采用L9(34)正交试验，研究甲醇用量、双氧水用量、氯化钙用量和冰乙酸用量对鹅去氧胆酸得率的影响。结果表明，各因素对鹅去氧胆酸提取率的影响次序为双氧水,甲醇,冰乙酸,氯化钙。确定出的最佳提取条件为:每100g原料用甲醇1000ml，双氧水50ml、20%氯化钙水溶液500ml、60%冰乙酸600ml。得到粗产品之后经过两次重结晶纯化，就可以得到纯度在90%以上的鹅去氧胆酸精品。