醫學論文甘油磷酸膽鹼層析純化及穩定性研究
醫學論文甘油磷酸膽鹼層析純化及穩定性研究
甘油磷酸膽鹼(Glycerophosphatidylcholine，GPC，alpha．GPC)是脂磷脂醯膽鹼(PC)分子上的兩個脂肪醯基完全被水解掉的產物。藥物代謝動力學表明：PC被吸收進入血液迴圈，分佈在各器官，它也是人體內分泌代謝的水溶性小分子物質，能透過血腦屏障，為重要的神經傳遞質乙醯膽鹼(Acetyl—choline)的生物合成前體。根據“膽鹼能損傷假說”，老年痴呆症的發病機制(記憶力、認知障礙等)與神經遞質乙醯膽鹼水平降低密切相關，如果提高腦內乙醯膽鹼水平，可以顯著改善老年痴呆患者認識功能損傷的症狀。有專利報道了甘油磷酸膽鹼和茴拉西坦同時服用，可以治療阿爾茨海默氏症。臨床研究表明：GPC治療腦缺血性中風、阿爾茨海默氏症、多發性腦梗死型痴呆療效顯著。臨床用於改善中毒性肝損傷等保肝作用 ；同時，GPC還具有顯著的防衰老、降血脂、健腦等多種功效，作為保健品及藥物製劑的研究與應用正越來越受到重視。GPC已經在義大利、波蘭、韓國、俄羅斯、希臘、智利、巴西等國家上市，可在我國，還處於研發階段。本試驗，採用三氧化二鋁脫色法 和矽膠柱層析法 相結合的工藝對甘油磷酸膽鹼進行分離純化，並採用高效液相色譜法對其在強光照射、高溫、高溼等條件下的穩定性進行研究，從而為其生產、包裝、貯存、製劑研發等提供科學依據。
1 儀器與試藥
1．1 主要儀器上海民橋精密科學儀器有限公司SL202N型電子天平；長沙湘儀離心機有限公司TGI6一WS臺式高速離心機；江蘇金壇晶玻實驗儀器廠HH一2型恆溫水浴鍋；美國ALLTECH2000蒸發光散射檢測器，配備單島津液相LC一10ATVP輸液泵，六通閥手動進樣，浙江大學N2000色譜工作站。
1．2 主要試藥GPC粗品由合肥工業大學醫學工程學院實驗室酶法生產；GPC對照品從義大利Euti．cals S．pA公司購買；GPC產品(批號為100301，100302，100303)由本實驗室分離純化製得。無水乙醇、甲醇、二氯甲烷均為天津四友公司生產的分析純試劑，乙腈為天津四友公司生產的色譜純試劑，所用水為超純水機制備的去離子水；三氧化二鋁和矽膠粉均為100—200目，由國藥集團生產。
2 方法與結果
2．1 甘油磷酸膽鹼的層析純化
2．1．1 三氧化二鋁和矽膠粉的預處理 三氧化二鋁的預處理：將三氧化二鋁平鋪在容器中，於25O℃的烘箱中烘烤4 h待用；矽膠粉的預處理：將矽膠粉平鋪在容器中，於105℃的烘箱中烘烤30 min待用。
2．1．2 三氧化二鋁對甘油磷酸膽鹼粗品脫色 選擇甘油磷酸膽鹼與三氧化二鋁的質量比為1：10。
在燒杯中稱取實驗室製備的甘油磷酸膽鹼約10 g，加入無水乙醇約100 mL，置於50℃的恆溫水浴鍋中保溫，攪拌，使得甘油磷酸膽鹼完全溶解後，加入約100 g經過預處理的三氧化二鋁，攪拌脫色2 h，離心分離，除去下層三氧化二鋁。將上層溶液蒸發濃縮除去溶劑，得到塑黃色的甘油磷酸膽鹼4．2 g。
2．1．3 矽膠柱層析法進一步純化甘油磷酸膽鹼稱取約210 g經過預處理的矽膠粉，用甲醇溶脹24h後，溼法裝柱。將經過三氧化二鋁脫色的4．2 g甘油磷酸膽鹼產品溶於少量乙醇中，小心的`加入層析柱內。緩慢的加入洗脫劑(甲醇：乙醇：氯仿=60：35：15)進行洗脫，分段收集柱下端流出的洗脫液，檢測，合併含有甘油磷酸膽鹼的洗脫液，蒸發濃縮除去溶劑，得到甘油磷酸膽鹼產品。
2．2 甘油磷酸膽鹼的含量測定及穩定性研究
2．2．1 對照品溶液的製備精密稱取義大利Euti．cals S．pA公司的GPC對照品適量，用流動相溶解後，轉移至100 mL容量瓶中定容，得到約10 g·L的儲備液，冰箱儲存備用。
2．2．2 色譜條件浙江大學N2000工作站，色譜柱為GraceSmart RP 8柱(250 mm×4．6 Bin，5I,zm)，流動相為60％ 乙腈一水溶液，流速為0．7mL·min～，柱溫為(25-4-1)qC。檢測器為美國All—tech 2000型蒸發光散射檢測器，漂移管溫度為109％ ，載氣為空氣，氣體流速為3．5 mL·min，進樣量為20 L。
2．2．3 標準曲線的測定分別精密吸取GPC對照品儲備液1、2、3、5、10、20 mL，置於100 mL容量瓶中，用流動相定容後，搖勻。精密量取20 L進樣，記錄色譜峰面積。對進樣濃度(mg·L )和峰面積分別取對數，然後以濃度的對數lnC對甘油磷酸膽鹼峰面積的對數y進行線性迴歸，求得標準曲線方程為：Y=0．538 1lnC一8．722，R =0．999，線性範圍為100—2 000 mg·L～。實驗結果見圖1。
透過圖1可以看出，矽膠柱層析後GPC在圖譜上表現為單峰。無論是從外觀上還是從HPLC譜圖上分析，都可以得出結論：透過矽膠柱層析能夠得到GPC純品。
2．2．4 樣品含量測定方法 精密稱取經過分離純化的GPC適量，用流動相溶解後，轉移至100 mL容量瓶中定容，得到約10 g·L 的溶液。精密量取該溶液5 mL，置於100 mL容量瓶中，用流動相定容至刻度，搖勻。精密量取20 L進樣，記錄色譜峰面積，並採用外標兩點對數法計算樣品含量。
2．2．5 回收率試驗分別精密吸取對照品儲備液3、10 mL，置於100 mL容量瓶中，用流動相定容後，搖勻，作為對照品溶液。精密稱取分離純化的GPC(批號100301)適量，用流動相溶解，分別製成約含GPC 0．4、0．5、0．6 g·L 的溶液各3份。精密量取20 L進樣，記錄色譜峰面積。採用外標兩點對數法計算含量，並求得回收率。
平均回收率為99．81％ ；RSD=0．85％(n=9)。
2．2．6 精密度試驗對照品溶液取“2．2．5”項下的對照品溶液。精密稱取分離純化的GPC產品(批號100301)適量，用流動相溶解，製成約含GPC 0．5g·L 的溶液。精密量取20 L進樣，進樣6次，記錄色譜峰面積。採用外標兩點對數法計算樣品含量，並計算相對標準偏差。結果測得GPC的含量分另0為：99．02％ 、99．67％ 、100．14％ 、100．18％ 、99．28％ 、99．95％ ，平均含量為99．7l％ ，RSD =0．48％ (n=6)。
2．2．7 強光照射試驗 取分離純化的GPC(批號100301)3份，編號為100301—1、100301—2、100301—3，分別平鋪在培養皿中，使其厚度≤5mm，置於澄明度測定儀下(光線強度為4 500 LX)10 d，於第5、10天取樣，與第0天的含量比較，考察其含量變化。平均含量為99．51％；RSD=0．40％(凡=9)，結果表明含量無明顯變化，即GPC對光比較穩定。
2．2．8 高溫試驗 取分離純化的GPC(批號100301)3份，編號為100301—1、100301—2、100301— 3，分別平鋪在培養皿中，使其厚度≤5 mm，在60℃下放置10 d，於第5、1O天取樣，與第0天的含量比較，考察其含量變化。計算平均含量為99．65％ ，RSD為0．42％(n=9)，結果說明含量無明顯變化，表明GPC原料藥對熱比較穩定。
2．2．9 高溼試驗取分離純化的GPC(批號100301)三份，編號為100301—1、100301—2、100301—3，分別平鋪在培養皿中，使其厚度≤5mm，在25℃於相對溼度75％ 條件下放置10 d，於第5、l0天取樣，與第0天的含量比較，考察其含量變化。試驗結果：平均含量為99．30％ ，RSD為0．47％(n=9)，表明GPC對溼比較穩定。
2．2．1O 加速試驗分別取GPC(批號為100301、100302、100303)各一份，在密閉器皿中於40~C、相對溼度75％ 的條件下放置6個月，於第1、2、3、6個月月末取樣，與第0個月的含量比較，考察其含量的變化。計算含量平均值為99．6l％，RSD 為0．57％(n=15)，結果含量無明顯變化，表明GPC比較穩定。試驗結果見表5。
2．2．11 長期試驗分別取GPC(批號為100301、100302、100303)各一份，在密閉器皿中於25℃ ，相對溼度60％的條件下放置12個月，於第3、6、9、12個月月末取樣，與第0個月的含量比較，考察其含量的變化。平均含量為99．12％ ，RSD為0．50％(t= 15)，即含量無明顯變化，表明GPC化學性質和物理性質比較穩定。試驗結果見表6。
2．2．12 重複性試驗取配製5份濃度為0．5 g·L 的GPC供試品溶液，按“2．2．4”項下色譜條件進行測定，按照上述含量測定方法，測得5份GPC供試品的含量分別為99．83％ 、100．11％ 、99．92％ 、98．57％ 、99．98％ ，計算RSD為0．63％ 。結果表明本法測定的重複性良好。
3 討論試驗結果表明，透過三氧化二鋁脫色法和矽膠柱層析法相結合的工藝對甘油磷酸膽鹼進行分離純化，能夠得到含量達99．5％ 以上的產品。該分離純化工藝簡單，可操作性強，適用於工業化生產。
採用美國Alltech2000型蒸發光散射檢測器，使用高效液相色譜法研究甘油磷酸膽鹼的穩定性，根據檢測結果，GPC色譜峰的理論塔板數均在3000以上。
該方法靈敏、準確、重現性好。透過影響因素試驗、加速試驗和長期試驗考察後，甘油磷酸膽鹼的性狀沒有發生明顯改變，且產品的各項指標均符合中國藥典2010版的規定，產品的穩定性良好。
實事上，甘油磷酸膽鹼在義大利LPB公司上市，臨床應用多年，I臨床效果顯著。流行病學調查n ，我國老年痴呆患者約600萬左右，目前尚無特效治療藥物，研發治療相關疾病新藥是當務之急。根據國家FDA新藥標準，甘油磷酸膽鹼可以做為“只要該活性成分未被批准上市”新藥研究開發。有關研究表明，新化學實體研發失敗的原因主要歸結為以下3個方面：安全性、有效性和經濟性。本實驗室對以大豆磷脂為原料製備甘油磷酸膽鹼進行了深入研究，採用非水相生物催化製備甘油磷酸膽鹼，生物催化反應所用試劑毒性小，且有高度專一性，且不改變卵磷脂的天然結構，反應條件溫和，該工藝經濟、安全、環保，適合工業化生產。
進一步對甘油磷酸膽鹼的鑑別和含量測定方法進行了探索，採用化學鑑別法、薄層色譜鑑別法、HPLC鑑別法和紅外色譜圖鑑別法，能夠簡便、可靠、真實、有效地對甘油磷酸膽鹼進行鑑別。所採用的HPLC—ELSD含量檢測法，專屬性強、重現性高，可作為三類新藥GPC的含量標準控制。
綜上所述，本實驗室以大豆磷脂為原料，採用科學、先進的酶法制備和純化GPC的工藝，使產品質量達到申報國家新藥的質量標準。在強光照射、高溫、高溼等條件下的穩定性研究結果表明，甘油磷酸膽鹼的物理性質和化學性質比較穩定，從而為其生產、包裝、貯存、製劑研發等提供了科學依據。