本发明涉及医药分离,尤其涉及一种熊去氧胆酸制备纯化装置、方法及其应用。
背景技术:
1、目前,从鹅去氧胆酸合成熊去氧胆酸是工业应用较多的方法,但反应转化率只有50~75%,为了提高原料的利用率和降低生产成本,现有技术中公告号为cn103755761b的专利文件,公开了一种超临界流体技术纯化熊去氧胆酸的方法,包括:低分子醇和低分子酯按照1:99~9:1的体积比配制成混合有机溶剂,然后将此混合有机溶剂与超临界二氧化碳按照1:1~1:100的体积流量比泵入高压萃取釜,形成超临界混合溶剂;将胆酸混合物放入高压萃取釜中,然后通入超临界混合溶剂,在5~30mpa的压力,30~80°c的温度下循环萃取0.5~10h,除去胆酸混合物中胆酸和鹅去氧胆酸等杂质;萃取完成后,在30~80°c的温度和5~30mpa的压力下通入超临界二氧化碳,循环干燥0.5~20h,将残留的有机醇/酯带走,得到干燥的熊去氧胆酸。该方案的目的是提供一种工艺简单,溶剂能循环利用,生产成本相对较低的超临界流体技术纯化熊去氧胆酸的方法。
2、其中,熊去氧胆酸和鹅去氧胆酸(cdca,31,7α-二羟基-5β-胆甾烷-24-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α构型。鹅去氧胆酸7-位羟基可经氧化为酮基,即7-酮石胆酸(7-ketolithocholic acid,7-k,3α-羟基-7-氧-5β-胆烷酸),其7-位酮基再通过还原反应转换为β羟基,即熊去氧胆酸,电还原法制备的熊去氧胆酸的产物中,会含有7-酮石胆酸和一些转化副产物,利用柱层析技术对其进行进一步的纯化才能制备高纯度的熊去氧胆酸。
3、现有技术中采用大孔吸附树脂柱层析法分离熊去氧胆酸,满足溶剂循环利用的工业化生产要求,可是该分离方法中使用的吸附树脂连续使用时长有限,需要定期清洗,频繁的将吸附树脂倒出或装入层析柱,不够便捷,制约着熊去氧胆酸批量纯化的生产效率,急需对其工艺进行改进。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了解决现有技术中熊去氧胆酸批量纯化的生产效率低的缺点,而提出的一种熊去氧胆酸制备纯化装置、方法及其应用。
2、为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:一种熊去氧胆酸制备纯化装置,包括分离罐,所述分离罐的内部转动安装有配料中心筒,分离罐的内部固定安装有伺服电机,通过伺服电机驱动配料中心筒正向或反向旋转,配料中心筒的内部设置有控制阀门,控制阀门的上侧为配料室,配料中心筒的表面固定安装有多个洗脱管,各洗脱管均与配料室连通,各洗脱管的端部均固定安装有向心控制器,向心控制器的内部滑动安装有控制棒,控制棒延伸至洗脱管的内腔内,洗脱管的下侧固定安装有与洗脱管内腔连通的磁控阀门;
3、分离罐的内部分别固定安装有环型阵列的永磁块和励磁线圈,通过永磁块控制向心控制器动作,通过励磁线圈控制磁控阀门的启闭;
4、分离罐的上下两端分别固定安装有输入管和输出管,输入管与配料中心筒内的配料室连通,输出管与配料中心筒的下端口连通,分离罐的侧面固定安装有收集管,磁控阀门的出液端与收集管连通,利用洗脱管正向、反向的圆周运动,即可实现洗脱管内吸附树脂的更换。
5、优选地,所述向心控制器包括安装基块,安装基块的内部滑动安装有传动轴,控制棒与传动轴同轴心线固定连接,安装基块的内部固定安装有电磁线圈,电磁线圈布置在传动轴的四周,安装基块的端部嵌设有导线组,导线组与电磁线圈电性连接,实现通过永磁块和向心控制器的运动控制向心控制器动作。
6、优选地,所述磁控阀门包括阀体,阀体的内部滑动安装有阀板,阀板的侧面固定安装有磁性柱,阀体的内部固定安装有复位弹簧,复位弹簧抵紧磁性柱的端部,使阀板在阀体内处于截流状态,实现通过励磁线圈控制磁控阀门的启闭。
7、优选地,所述伺服电机通过同步轮、同步带的传动带动配料中心筒旋转,洗脱管的轴心线与配料中心筒的径向线的夹角不小于30°。
8、优选地,所述控制阀门包括导流环和锥型塞,导流环固定安装在配料中心筒内,锥型塞滑动安装在配料中心筒内,输出管的内部固定安装有电动伸缩杆,电动伸缩杆的伸缩端与锥型塞底部的轴杆转动连接,锥型塞的锥型端可插入导流环的内孔内,开启控制阀门,以便排空配料中心筒,实现配料中心筒的排放可控。
9、优选地,所述洗脱管的下表面设置有排放窗口,并在排放窗口内安装有可更换的滤膜组件,控制棒的表面固定安装有刷板,刷板与滤膜组件的上表面滑动接触,洗脱管的下侧设置有环型管,各洗脱管的排放窗口与环型管连通,磁控阀门通过与环型管连通,实现与各个洗脱管连通,利用磁控阀门控制洗脱管洗脱流速。
10、所述分离罐的内部固定安装有收集槽,收集槽的上侧为环型槽口,磁控阀门的出口端延伸至环型槽口内,收集管的入口端与收集槽连通,洗脱液从收集管排出、收集。
11、本发明还提出了一种熊去氧胆酸制备纯化方法,包括以下具体步骤:
12、s1、装柱,将预处理好的吸附树脂溶液,由输入管导入配料中心筒的配料室内,伺服电机启动,带动配料中心筒以v1转速旋转,达到动平衡,吸附树脂溶液在离心力的作用下装入各洗脱管内,开启控制阀门,排出配料室内多余的溶液;
13、s2、上样,伺服电机调速,带动配料中心筒以v2转速旋转,向心控制器推动控制棒伸出,将洗脱管内的部分溶液推至配料中心筒内,从输出管排出,然后,关闭控制阀门,恢复配料中心筒的v1转速,将熊去氧胆酸粗品溶液,由输入管导入配料中心筒的配料室内,熊去氧胆酸粗品溶液装入各洗脱管内,开启控制阀门,排出配料室内多余的溶液;
14、s4、洗脱,将洗脱液,由输入管导入配料中心筒的配料室内,通过励磁线圈控制磁控阀门的启闭,控制洗脱液的出液速度,按照时间梯度将回收液储存至不同的收集瓶中,通过液相色谱检测确定含有熊去氧胆酸的收集瓶,经过干燥结晶得到熊去氧胆酸分离品;
15、s5、吸附树脂溶液的更换,伺服电机反向旋转,带动配料中心筒逆向旋转,洗脱管内的溶液回流至配料中心筒,然后从输出管排出,重复步骤s1,进行新吸附树脂溶液的装柱。
16、该熊去氧胆酸制备纯化方法的应用,适用于待分离物质在吸附树脂上的吸附力和解析力不同,或吸附树脂的孔径对待分离物质有选择性差异。
17、本发明具有以下有益效果:
18、1、该熊去氧胆酸制备纯化装置,通过在配料中心筒四周设置多个洗脱管,配料中心筒正向旋转,利用离心力为各洗脱管装入吸附树脂,再通过配料中心筒反向旋转,利用反离心力将各洗脱管内溶液倒出,达到更换吸附树脂更加便捷的效果,替换出的吸附树脂在装置外进行清洗处理,重生利用,使之满足溶剂循环利用的工业化生产要求。
19、2、该熊去氧胆酸制备纯化装置,通过在洗脱管的端部设置向心控制器,配料中心筒按照不同的转速旋转,向心控制器为控制棒提供不同的向心作用力,带动控制棒在洗脱管内伸缩动作,控制棒的伸缩动作,不仅具有控制洗脱管内装入吸附树脂和待分离物容量的功能,还具有调节洗脱管内容积高径比的功能,随着洗脱分离的进行,待分离物的浓度下降,始终使用原高径比的层析柱洗脱,虽吸附分离的效果好,但层析柱过长,压力降较大,生产时间成本较高,不利于生产效率的提升。
20、本发明的向心控制器设计,实现了配料中心筒的旋转与控制棒的伸缩动作的联动控制,通过调节伺服电机的转速,即可根据待分离物质在吸附树脂上的吸附力和解析力不同进行洗脱差异化的调节,为自动化洗脱分离提供了条件。
21、3、该熊去氧胆酸制备纯化装置,通过设置磁控阀门和励磁线圈,通过调节导入励磁线圈的电流大小,即可实现调节磁控阀门的启闭大小,为控制洗脱液出液速度提供便利。
22、4、该熊去氧胆酸制备纯化方法及其应用,在分离罐内依次进行装柱、上样和洗脱,无需停机操作,并简化了装柱、换柱的操作,解决了现有技术中分离提纯的工艺操作繁琐、不适合批量生产的问题,大大提高了熊去氧胆酸批量纯化的生产效率。
1.一种熊去氧胆酸制备纯化装置,包括分离罐(1),其特征在于:所述分离罐(1)的内部转动安装有配料中心筒(2),分离罐(1)的内部固定安装有伺服电机(3),通过伺服电机(3)驱动配料中心筒(2)正向或反向旋转,配料中心筒(2)的内部设置有控制阀门(4),控制阀门(4)的上侧为配料室,配料中心筒(2)的表面固定安装有多个洗脱管(5),各洗脱管(5)均与配料室连通,各洗脱管(5)的端部均固定安装有向心控制器(6),向心控制器(6)的内部滑动安装有控制棒(7),控制棒(7)延伸至洗脱管(5)的内腔内,洗脱管(5)的下侧固定安装有与洗脱管(5)内腔连通的磁控阀门(8);
2.根据权利要求1所述的一种熊去氧胆酸制备纯化装置,其特征在于:所述向心控制器(6)包括与洗脱管(5)固定连接的安装基块(14),安装基块(14)的内部滑动安装有传动轴(15),控制棒(7)与传动轴(15)同轴心线固定连接,安装基块(14)的内部固定安装有电磁线圈(16),电磁线圈(16)布置在传动轴(15)的四周,安装基块(14)的端部嵌设有导线组(17),导线组(17)与电磁线圈(16)电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种熊去氧胆酸制备纯化装置,其特征在于:所述磁控阀门(8)包括阀体(18),阀体(18)的内部滑动安装有阀板(19),阀板(19)的侧面固定安装有磁性柱(20),阀体(18)的内部固定安装有复位弹簧(21),复位弹簧(21)抵紧磁性柱(20)的端部,使阀板(19)在阀体(18)内处于截流状态。
4.根据权利要求3所述的一种熊去氧胆酸制备纯化装置,其特征在于:所述伺服电机(3)通过同步轮、同步带的传动带动配料中心筒(2)旋转,洗脱管(5)的轴心线与配料中心筒(2)的径向线的夹角不小于30°。
5.根据权利要求4所述的一种熊去氧胆酸制备纯化装置,其特征在于:所述控制阀门(4)包括导流环(22)和锥型塞(23),导流环(22)固定安装在配料中心筒(2)内,锥型塞(23)滑动安装在配料中心筒(2)内,输出管(12)的内部固定安装有电动伸缩杆(24),电动伸缩杆(24)的伸缩端与锥型塞(23)底部的轴杆转动连接,锥型塞(23)的锥型端可插入导流环(22)的内孔内。
6.根据权利要求5所述的一种熊去氧胆酸制备纯化装置,其特征在于:所述洗脱管(5)的下表面设置有排放窗口,并在排放窗口内安装有可更换的滤膜组件(28),控制棒(7)的表面固定安装有刷板(25),刷板(25)与滤膜组件(28)的上表面滑动接触,洗脱管(5)的下侧设置有环型管(26),各洗脱管(5)的排放窗口与环型管(26)连通,磁控阀门(8)的阀体(18)与环型管(26)固定连接,通过与环型管(26)连通,实现与各个洗脱管(5)连通。
7.根据权利要求6所述的一种熊去氧胆酸制备纯化装置,其特征在于:所述分离罐(1)的内部固定安装有收集槽(27),收集槽(27)的上侧为环型槽口,磁控阀门(8)的出口端延伸至环型槽口内,收集管(13)的入口端与收集槽(27)连通。
8.一种熊去氧胆酸制备纯化方法,其特征在于,利用根据权利要求1-7任一项所述的一种熊去氧胆酸制备纯化装置,对熊去氧胆酸粗品纯化分离,包括以下具体步骤:
9.根据权利要求8所述的一种熊去氧胆酸制备纯化方法,其特征在于:所述步骤s4中,改变伺服电机(3)带动配料中心筒(2)的转速,联动控制棒(7)伸缩动作,调节洗脱管(5)的通柱距离。
10.一种熊去氧胆酸制备纯化方法的应用,其特征在于,根据权利要求8或9所述的一种熊去氧胆酸制备纯化方法,适用于待分离物质在吸附树脂上的吸附力和解析力不同,或吸附树脂的孔径对待分离物质有选择性差异。
