一种熊去氧胆酸的生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种熊去氧胆酸的生产工艺，它以鹅去氧胆酸为底物，经过7α‑类固醇脱氢酶和/或含有7α‑类固醇脱氢酶的菌体进行催化反应，所得的产物经过陶瓷膜过滤，去除酶蛋白或菌体，得到7‑酮石胆酸；再以得到的7‑酮石胆酸为底物，经过7β‑类固醇脱氢酶和/或含有7β‑类固醇脱氢酶的菌体进行催化反应，所得的产物经过陶瓷膜过滤，去除酶蛋白或菌体，得到熊去氧胆酸粗品，再将粗品通过超滤膜去除小分子蛋白杂质，得到熊去氧胆酸超滤膜清液，再经过纳滤膜浓缩、树脂脱色、浓缩、干燥。与现有技术相比，本发明专利技术能提高熊去氧胆酸的品质和收率，降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种熊去氧胆酸的生产工艺
本专利技术属于化学领域，具体涉及一种熊去氧胆酸的生产工艺。
技术介绍
熊去氧胆酸，主要成分是3a，7β-二羟基-5β-胆甾烷-24-酸，为有机化合物，无臭，味苦，乙醇中易溶，在氯仿中不溶；在冰醋酸中易溶，在氢氧化钠试液中溶解。医学上用于增加胆汁酸分泌，并使胆汁成分改变，降低胆汁中胆固醇及胆固醇脂，有利于胆结石中的胆固醇逐渐溶解。熊去氧胆酸是名贵中药熊胆的主要有效成分,《中国药典》版二部将其归为胆石溶解药,《国家基本药物目录(基层医疗卫生机构配备使用部分)》2009版归类为肝胆疾病用药，常用片剂。熊去氧胆酸是动物胆汁酸类的一种，其它常见的胆酸类化合物还有胆酸石胆酸、去氧胆酸、鹅去氧胆酸和猪去氧胆酸等。其中，熊去氧胆酸和鹅去氧胆酸互为差向异构体，两者唯一的区别就是7-位羟基结构构型不同。熊去氧胆酸7-位羟基为β构型，而鹅去氧胆酸7-位羟基为a构型。鹅去氧胆酸7-位羟基可经氧化为酮基，即7-酮石胆酸，其7-位酮基再通过还原反应转换为β羟基，即熊去氧胆酸。熊去氧胆酸、鹅去氧胆酸和7-酮石胆酸三者分子结构式如图1所示。目前，在临床上熊去氧胆酸主要应用于治疗各种肝胆、消化道疾病。随着分子生物学、以及熊去氧胆酸基础和临床研究的不断进步，人们发现熊去氧胆酸在促进免疫调节、治疗冠心病等方面也有积极作用。因此，随着研究的深入，熊去氧胆酸的利用价值越来越被认识和受到人们的重视，对熊去氧胆酸的需求量也在逐年升高。但是，天然熊胆的来源日益减少，人们一直在努力寻求除以天然熊胆获取熊去氧胆酸之外的替代方法。早期，熊去氧胆酸是通过从牛、羊胆汁中分离提取的胆酸为起始原料，然后经过复杂的化学方法生产的，其中，制成鹅去氧胆酸后需经氧化还原生成熊去氧胆酸。但是，这一方法步骤多、生产时间长、成本高。上世纪80年代后，酶学、微生物发酵方法发展起来。用酶学、微生物发酵方法将鹅去氧胆酸异构化，或通过石胆酸β-羟基化生产熊去氧胆酸，但是，这种方法仍然具有步骤多、生产时间长、成本高的缺陷。文献报道其转化路线主要有3种。①以鹅去氧胆酸为原料，经甲酯化、选择性保护羟基、Jones试剂氧化、金属钠和二氯化镍还原得熊去氧胆酸，总收率42％。②以鹅去氧胆酸为原料，在800℃、选用高专一性复合型Ni-α-Al2O3，催化剂、高压、加氢还原制得熊去氧胆酸，总收率65％。③以7-酮石胆酸为原料，用氢气-Raney镍高压还原或电化学还原得到熊去氧胆酸，收率大于90％。其中7-酮石胆酸的合成可以鹅去氧胆酸为原料，丙酮和水为介质，经N-溴代丁二酰亚胺(NBS)氧化制得，收率达89％。路线①反应步骤较多，路线长，收率较低；路线②和③反应条件苛刻，需要高压，对设备要求高，且路线③中产物纯度仅为92.5％。目前采用的化学方法生产熊去氧胆酸，主要有以下缺陷：(1)、投资成本高，生产成本高；(2)、化学合成需要高温、高压等条件，且用到大量有机溶剂，生产过程不安全；(3)、反应步骤多，路线长，产品的收率不高；(4)、污染严重，环保问题严峻。目前也有相关科研机构提出用全细胞催化合成熊去氧胆酸，但是在催化合成中，目的产物和催化剂全细胞的分离是一个难以逾越的障碍，因为催化产物的粘度很高，不适宜用传统的板框压滤，且会带来较多污水，自动化程度也低；且没有使用超滤膜去除蛋白，会给后期提纯带来大量杂质，产品质量纯度不高，且需要消耗大量的有机溶剂。有鉴于此，依然有待于提出一种生产成本低，工艺安全、可靠，投资小，产品品质和收率高的新工艺。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种以膜分离技术提取熊去氧胆酸的工艺，从而提供一种纯度高、产率高的熊去氧胆酸的生产工艺。为了达到上述的专利技术目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种熊去氧胆酸的生产工艺，它包括如下步骤：(1)将鹅去氧胆酸经过7α-类固醇脱氢酶或含有7α-类固醇脱氢酶的菌体进行催化，得到催化产物A；(2)将步骤(1)得到的催化产物A经微滤膜过滤，得到含7-酮石胆酸的透过液；(3)向步骤(2)得到的含7-酮石胆酸的透过液中，加入7β-类固醇脱氢酶或含有7β-类固醇脱氢酶的菌体，进行催化反应，得到催化产物B；(4)将步骤(3)得到的催化产物B经微滤膜过滤，得到含熊去氧胆酸的透过液；(5)将步骤(4)得到的含熊去氧胆酸的透过液经过超滤膜过滤，得到含熊去氧胆酸的超滤膜透过液；(6)将步骤(5)得到的含熊去氧胆酸的超滤膜透过液经纳滤膜过滤，得到含熊去氧胆酸的纳滤膜浓缩液；(7)将步骤(6)得到的含熊去氧胆酸的纳滤膜浓缩液经离子交换树脂脱色，得到含熊去氧胆酸的树脂洗脱液；(8)将步骤(7)得到的含熊去氧胆酸的树脂洗脱液经蒸发、结晶，即得熊去氧胆酸。具体地，步骤(1)中，所述的7α-类固醇脱氢酶或含有7α-类固醇脱氢酶的菌体的用量，与鹅去氧胆酸的体积比为体积比为0.001％～2％，催化所用的温度为10-60℃，时间为0.5～5h。7α-类固醇脱氢酶的作用是催化鹅去氧胆酸转化为7-酮石胆酸。步骤(2)中，所述的微滤膜为陶瓷膜，过滤精度为500nm，过滤温度为80℃，过滤压力为0.1MPa。微滤膜过滤的作用是去除7α-类固醇脱氢酶酶蛋白或含有7α-类固醇脱氢酶的菌体。在微滤过程中，当微滤膜过滤精度为5nm时，其通量仅为500nm过滤精度微滤膜的40％，且需要0.8MPa压力作为膜设备运行的驱动力；微滤膜过滤精度为500nm时，起始通量比50nm大25％，比200nm过滤精度的微滤膜通量大20％，但是通量衰减比较快，且会有3％左右的大分子蛋白和色素透过微滤膜，降低滤液质量。过滤温度为10～80℃，温度优选为50～70℃，过滤压力为0.1～0.8MPa，优选为0.25～0.4MPa。进一步的，在温度为60℃，压力为0.35MPa，微滤膜过滤精度为50～200nm时，过滤通量较大，通量下降缓慢，且可浓缩近5倍，酶蛋白或菌体去除率99.9％以上，滤液质量很好。步骤(3)中，所述的7β-类固醇脱氢酶或含有7β-类固醇脱氢酶的菌体的用量，与含7-酮石胆酸的透过液的体积比为0.001％～2％，催化所用的温度为10-60℃，时间为0.5～5h。7β-类固醇脱氢酶的作用是催化7-酮石胆酸转化为熊去氧胆酸。步骤(4)中，所述的微滤膜为陶瓷膜，过滤精度为5～500nm，过滤温度为10～80℃，过滤压力为0.1～0.8MPa。微滤膜过滤的作用是去除7β-类固醇脱氢酶酶蛋白或含有7β-类固醇脱氢酶的菌体。步骤(5)中，所述的超滤膜为卷式超滤膜，截留分子量为1000～40000Da，温度为10～60℃，压力为0.5～2.5MPa。超滤膜的作用是去除催化产物中的大分子蛋白、色素等杂质，提高熊去氧胆酸的纯度。在超滤过程中，当超滤截留分子量为1000Da时，其通量仅为20000Da时的68％，且需要1.8MPa压力作为膜设备运行的驱动力，且会截留熊去氧胆酸产品30％；当超滤截留分子量为40000Da时，会有2.5％左右的小分子蛋白和色素透过微滤膜，降低滤液质量。过滤温度为10～60℃，温度优选为30～50℃，过滤压力为0.5～2.5MPa，优选为0.6～1.0MPa。进一步的，在温度为35℃，压力为0.7MPa，超滤膜截留分子量为8000～1000本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种熊去氧胆酸的生产工艺，其特征在于，它包括如下步骤：(1)将鹅去氧胆酸经过7α‑类固醇脱氢酶和/或含有7α‑类固醇脱氢酶的菌体进行催化，得到催化产物A；(2)将步骤(1)得到的催化产物A经微滤膜过滤，得到含7‑酮石胆酸的透过液；(3)向步骤(2)得到的含7‑酮石胆酸的透过液中，加入7β‑类固醇脱氢酶和/或含有7β‑类固醇脱氢酶的菌体，进行催化反应，得到催化产物B；(4)将步骤(3)得到的催化产物B经微滤膜过滤，得到含熊去氧胆酸的透过液；(5)将步骤(4)得到的含熊去氧胆酸的透过液经过超滤膜过滤，得到含熊去氧胆酸的超滤膜透过液；(6)将步骤(5)得到的含熊去氧胆酸的超滤膜透过液经纳滤膜过滤，得到含熊去氧胆酸的纳滤膜浓缩液；(7)将步骤(6)得到的含熊去氧胆酸的纳滤膜浓缩液经离子交换树脂脱色，得到含熊去氧胆酸的树脂洗脱液；(8)将步骤(7)得到的含熊去氧胆酸的树脂洗脱液经蒸发、结晶，即得熊去氧胆酸。

【技术特征摘要】
1.一种熊去氧胆酸的生产工艺，其特征在于，它包括如下步骤：(1)将鹅去氧胆酸经过7α-类固醇脱氢酶和/或含有7α-类固醇脱氢酶的菌体进行催化，得到催化产物A；(2)将步骤(1)得到的催化产物A经微滤膜过滤，得到含7-酮石胆酸的透过液；(3)向步骤(2)得到的含7-酮石胆酸的透过液中，加入7β-类固醇脱氢酶和/或含有7β-类固醇脱氢酶的菌体，进行催化反应，得到催化产物B；(4)将步骤(3)得到的催化产物B经微滤膜过滤，得到含熊去氧胆酸的透过液；(5)将步骤(4)得到的含熊去氧胆酸的透过液经过超滤膜过滤，得到含熊去氧胆酸的超滤膜透过液；(6)将步骤(5)得到的含熊去氧胆酸的超滤膜透过液经纳滤膜过滤，得到含熊去氧胆酸的纳滤膜浓缩液；(7)将步骤(6)得到的含熊去氧胆酸的纳滤膜浓缩液经离子交换树脂脱色，得到含熊去氧胆酸的树脂洗脱液；(8)将步骤(7)得到的含熊去氧胆酸的树脂洗脱液经蒸发、结晶，即得熊去氧胆酸。2.根据权利要求1所述的熊去氧胆酸的生产工艺，其特征在于，步骤(1)中，所述的7α-类固醇脱氢酶用量与鹅去氧胆酸的体积比为0.001％～2％，催化所用的温度为10-60℃，时间为0.5～5h。3.根据权利要求1所述的熊去氧胆酸的生...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈磊，刘怀红，张南南，李国学，方威，
申请(专利权)人：南京久安源环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32