劉萬蓮 郭 佳 管金富 王曉軍
(寧夏泰益欣生物科技股份有限公司,寧夏銀川 750205)
酒石酸泰萬菌素(簡稱泰萬菌素)也稱乙酰異戊酰泰樂菌素,屬于大環(huán)內(nèi)酯類抗生素[1]。該藥由英國伊科動物保健品有限公司開發(fā),2004 年9 月在歐盟上市,被批準用于預防和治療由豬肺炎支原體引起的豬氣喘病、豬痢疾、豬增生性腸炎(PPE)、雞支原體感染[2-3]。2012 年7 月,泰萬菌素進入美國市場,被批準用于預防由胞內(nèi)勞森氏菌引起的豬增生性腸炎,效果顯著[4]。臨床研究過程中未出現(xiàn)劑量多少造成豬的體重、采食量、血液生化等不良反應的現(xiàn)象,足以說明泰萬菌素可以用于豬身上,是一種較好的治療呼吸道和消化道感染的大環(huán)內(nèi)酯類抗生素[5-6]。
但是酒石酸泰萬菌素粉末在水中的溶解性較差,不符合現(xiàn)有規(guī)模的養(yǎng)殖使用條件,且濃度較高、味道刺鼻、無法滿足現(xiàn)代化養(yǎng)殖的要求,需對其溶解度、順應性及穩(wěn)定性進行改造和攻關(guān)[7]。通過對泰萬菌素精制液的pH 值、噴霧干燥機的進口溫度進行調(diào)控,增加水膜過濾,為提高酒石酸泰萬菌素溶解性提供理論支撐。
試劑與儀器見表1、表2。
泰萬菌素二次晶體由寧夏泰益欣生物科技股份有限公司提供。
(1)取車間二次晶體30g,于2000ml 燒杯中,加入1500ml 水攪拌溶解。
(2)按一定的流加速率加稀釋的鹽酸。
(3)待完全溶解后,過濾。
(4)將溶液到入三口瓶中,按一定流速滴加NaOH溶液,緩慢加熱,靜置一定時間。
(5)待大量晶體完全析出后,進行真空抽濾,為泰萬三次晶體。
(6)加酒石酸顆粒對晶體攪拌溶解,待完全溶解后過濾噴干。
(7)分別稱量0.5g 酒石酸泰萬菌素,再分別加入水、甲醇、丙酮、三氯甲烷,進行溶解性測試。
酒石酸在食品制造業(yè)中是一種重要的食品添加劑,較好的抗氧化性,可作為生產(chǎn)過程中的助劑和還原劑,并且顯示弱酸性,對溶液的pH 值具有一定的影響。因此,本研究主要通過調(diào)節(jié)酒石酸的加量有效控制酒石酸泰萬菌素精制液的pH 值,設(shè)置3.5 ~3.7、3.8 ~4.0、4.0 ~4.2、4.2 ~4.5、4.5 ~4.8 這幾個pH 值范圍,篩選噴干后酒石酸泰萬菌素溶解性最好的pH 值范圍。結(jié)果如表3 和圖1 所示。
表3 不同pH產(chǎn)品的溶解性
由表3 可知,隨著pH 值的升高,三氯甲烷和丙酮中的溶解性會逐漸改善。pH 值在>4.2 時,在甲醇中的溶解性最好;pH 值在3.7 ~4.2 時,水中都是可以完全溶解的;溶解性最好的是pH 值在4.0 ~4.2 時,水中完全溶解,甲醇和丙酮中略溶,三氯甲烷中微溶,溶解較為渾濁。
濾膜水處理是固液分離技術(shù),它可以將水中不溶雜質(zhì)截留,而不發(fā)生化學變化,是處理簡易的技術(shù)。采用0.45um 的水膜過濾是否會提高產(chǎn)品的溶解性進行研究,一組取泰萬菌素三次晶體30g 加入酒石酸,調(diào)pH 值至4.0 ~4.2,攪拌完全溶解后,使用0.45um 的水膜進行過濾得精制液,用噴霧干燥機噴干得成品。另一組不采用膜過濾噴干后得成品,驗證溶解性,如圖2、圖3 所示。
圖2 未用水膜過濾
圖3 用0.45um水膜過濾
由圖2、圖3 可知,使用0.45um 的水膜過濾后的精制液,用噴霧干燥機噴干后,測試產(chǎn)品的溶解性,相比未使用0.45um 的水膜過濾的精制液,噴干的產(chǎn)品溶解性略好一些,使用0.45um 的水膜過濾后的產(chǎn)品,在甲醇、丙酮、三氯甲烷中的溶解性較為透亮,水中的溶解性無較大差異。
噴霧干燥制備酒石酸泰萬菌素產(chǎn)品,具有蒸發(fā)面積大、干燥時間短、對有效成分破壞少等優(yōu)點,被廣泛地應用在化學工業(yè)和食品工業(yè)中[4],噴粉時酒石酸泰萬菌素水解液的濃度、實驗型噴霧干燥機的進出口溫度、蠕動泵轉(zhuǎn)速、風機頻率等都會成為影響成品溶解度的因素,而影響成品干燥失重的主要因素是進口的溫度。因此,本次探究以風機頻率、蠕動泵轉(zhuǎn)速、通針時間作為定量,以進口溫度為變量,分別設(shè)置進口溫度為80℃、100℃、120℃、130℃、140℃,從而探究出噴粉的最佳工藝。
由表4 可知,當噴霧干燥機的風機頻率控制在40Hz、蠕動泵轉(zhuǎn)速10r/min、通針時間5s、進口溫度控制在120℃時,噴干的酒石酸泰萬菌素的粉塵狀態(tài)最佳,呈乳白色干燥粉末,且無結(jié)塊,懸浮性正常,產(chǎn)品檢測的干燥失重是2.9%。由圖4 可知,在噴霧干燥機進口溫度為120℃時,噴干的酒石酸泰萬菌素的溶解性最好,干燥失重一般在3%左右,在水、甲醇、丙酮、三氯甲烷4 種溶液中的溶解度均有明顯的改善,且溶液澄清透亮。
圖4 進口溫度在120℃時噴干產(chǎn)品的溶解性
表4 不同進口溫度下產(chǎn)品的粉末狀態(tài)
隨著精制液pH 值的增加,溶解性會相對變好,但當pH 值超過4.2 后,酒石酸泰萬菌素在甲醇和丙酮中的溶解性不穩(wěn)定,只有精制液pH 值在4.0 ~4.2 時酒石酸泰萬菌素在水中和甲醇中能夠完全溶解,在丙酮和三氯甲烷中微溶。當精制液再用0.45um 的水膜過濾后,用噴霧干燥機噴干,在水中和甲醇中的溶解性較未使用0.45um 的水膜過濾相比,更澄清透亮;精制液使用0.45um 的水膜過濾后,將噴霧干燥機的進口溫度控制在120℃時,噴干獲得乳白色干燥粉末,無結(jié)塊,經(jīng)溶解性實驗驗證,以上工藝條件下獲得的酒石酸泰萬菌素粉末在水、甲醇、丙酮和三氯甲烷4 種溶液中均能完全溶解,且溶液澄清透亮,無雜質(zhì)。表明此工藝條件能有效提高酒石酸泰萬菌素的溶解性,為生產(chǎn)高溶解性的酒石酸泰萬菌素提供了理論依據(jù)。