大孔树脂在甲钴胺精制工艺中应用

韩玉霞 杨军林 赵利雪

摘 要：甲钴胺（methylcobalamin）是维生素B12的天然形式，甲钴胺成品为深红色针状结晶或结晶性粉末，溶于水，不溶于丙酮。通过对CAD45、CAD40、DM118S、DM1180、D150共5种树脂对甲钴胺的静态吸附和解吸性能的比较，对照吸附量、吸附速度、选择吸附性、解吸率，筛选出分离性能较好的大孔树脂。

关键词：甲钴胺；大孔树脂；吸附分离；解吸

甲钴胺为抗周围神经病变药物，用于巨幼细胞性贫血及周围神经病，参与体内甲基转换及叶酸代谢，维持血细胞的正常形态与功能和神经纤维的功能完整。本文提纯对象是甲钴胺，是以钴离子为中心的咕啉环和5，6-二甲基苯并咪唑为碱基组成的核苷酸。其化学名为Coα-[2-（5，6-二甲基苯并咪唑基）]-Coβ甲钴酰胺，分子量为1344.38，分子式为C63H91CoN13O14P。

实验所选用试剂、设备选择

试剂：氰钴胺、乙醇、丙酮、氢氧化钠、盐酸；

设备：BT600-1J蠕动泵、UV-2700紫外可见光光度计、1290高效液相色谱仪、XSE电子分析天平；

树脂选型

将甲钴胺溶液定量稀释至10000单位备用。五中不同的树脂定量装柱1L。按照相同进料速度吸附甲钴胺，待树脂柱出口溶液出现甲钴胺颜色时UV检测甲钴胺单位，甲钴胺单位和进口一致视为饱和，计算剩余料液含有甲钴胺。实验结果表明CAD45树脂的饱和吸附量为19000ug/L、CAD45的为28000ug/L、DM118S的为28000ug/L、DM118S的为28000 ug/L、DM118S的为15000ug/L、D150的为22000ug/L、DM1180的为30500 ug/L，实验结果表明CAD45及DM1180树脂为最优树脂。

3 吸附温度选择

精确称量200ml CAD45树脂于500mL锥形瓶中，量取2000mL10000ug/L甲鈷胺水溶液，将其放于摇床中恒速不同温度下震荡，30小时后UV分光光度计检测。10℃的甲钴胺吸附量为25000ug/L、20℃的为26800ug/L、30℃的为28000ug/L、40℃的为32500ug/L、50℃的为32500ug/L，综合成本及吸附量考虑树脂柱采用20～30℃吸附。根据不同吸附流速下的动态吸附泄露数据选择吸附速度为100ml/h。

4 解吸剂、温度及流速选择

1）药典描述甲钴胺微溶于水，不溶于丙酮，因此可以用丙酮水溶液将甲钴胺从树脂上解吸下来。吸附率的计算：a=Co-CeCo100%，Co-Ce分别为树脂吸附前和吸附平衡以后甲钴胺的质量浓度，ug/ml。从实验数据中可以看出，30%以上丙酮水溶液中甲钴胺的吸附率小于10%，50%以上的丙酮水溶液甲钴胺的吸附率为0，故选用50%丙酮水溶液最为解吸剂。2）精确称量200ml吸附饱和甲钴胺溶液的CAD45树脂于500mL锥形瓶中配置50%丙酮-水溶液，量取200mL置锥形瓶中，将锥形瓶放于摇床中恒速不同温度下震荡，24小时后UV分光光度计检测甲钴胺浓度。实验数据为：10℃时解吸率为98.5%、20℃时为98.3%、30℃时为98.6%、40℃时为98.5%，以上实验数据表明解吸剂的温度为20～30℃进行解吸解吸率最佳。3）解吸流速的影响，解吸流速越快，拖尾现象越严重，达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与树脂和甲钴胺分子产生作用，洗脱下甲钴胺分子。设定通入CAD45树脂的解吸溶液流速为100、150、200ml/h，每隔5分钟取样检测解吸液含有甲钴胺单位数并绘制折线图。

实验数据证明1：1丙酮水溶液解吸流速为100ml/h，且1：1丙酮水溶液解吸CAD45、DM1180型树脂后树脂均为白色解吸收率在93～95%较为理想。

5 树脂实验后再生处理

用2.0mol/L的氢氧化钠溶液洗涤树脂床层至出口pH为14，去离子水洗涤至中性；用2.0mol/L的盐酸溶料洗涤至出口pH为1，去离子水洗涤至中性备用。DM1180和CAD45树脂吸附甲钴胺至树脂色带层高度相当，正向去离子水洗涤去除杂质。1：1丙酮水溶液解吸，树脂解吸后解吸量及解吸率较第一次使用无差别。

6 结论

通过对照不同种类的大孔吸附树脂CAD45、CAD40、D150、DM118S、DM1180吸附量、吸附效果、解吸收率对照实验，优选出吸附甲钴胺良好的CAD45和DM1180型树脂。经过后续实验，试验了再生对树脂的吸附和解吸性能的影响。DM1180树脂和CAD45树脂均为甲钴胺的提取精制树脂，这两中树脂吸附容量差别不大，提取的解吸溶液收率、杂质相当。优化后的甲钴胺精制工艺为：甲钴胺吸附料液浓度为10000ug/ml，吸附、解吸温度均为20～30℃，解吸剂为50%的丙酮水溶液，吸附、解吸速度均为100ml/h。实验数据表明DM1180和CAD45树脂对于甲钴胺有良好的吸附和解吸性能，吸附量为30000ug/L湿树脂，产品质量纯度超过98.0%，对甲钴胺反应杂质能进行有效分离，能适应需要，保证质量，降低成本。

参考文献：

[1]宋思扬，楼士林.生物技术概论.科学出版社，2007（3）.

[2]顾觉奋.离子交换与吸附树脂在制药工业上的应用.中国医药科技出版社，2008（1）.

[3]刘学文.食品科学与工程导论.化学工业出版社，2013（3）.

[4]古国榜，等.无机化学试验.化学工业出版社，2013（2）.

作者简介：韩玉霞（1982-），女，汉族，河北藁城人，专科，主要从事生物制药研究。