【瑞士步琦】近红外快速检测药物原料与中间体

瑞士步琦有限公司 BUCHI Labortechnik AG

2024/09/25 09:24

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近红外

快速检测药物原料与中间体

近红外应用

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简介

维生素 C 也被称为抗坏血酸，是一种对人体至关重要的营养物质，不仅支持免疫系统的正常运作，还帮助伤口愈合并促进铁的吸收。虽然许多水果和蔬菜，如柑橘类果实、草莓和西兰花，都是维生素 C 的天然来源，但目前已经开发出了将这种重要维生素在实验室中大规模生产的方法。本文将介绍两种主要的维生素 C 工业制备方法——传统的雷施勒法和改良的双阶段发酵法。

雷施勒法：经典方法的现代应用

1930 年代，瑞士化学家 Tadeus Reichstein 开发了一种结合有机化学合成和微生物工程的方法来生产维生素 C。这个过程始于一种称为山梨醇的糖醇，通过以下步骤转化为维生素 C：首先在微生物的帮助下，山梨醇被转化为山梨酸，然后山梨酸经过一系列化学反应，最终转化为2-酮-L-古龙酸（2-KLG），最后通过催化加氢，2-KLG 被还原成为抗坏血酸。这种方法不仅高效，而且能够以相对低成本在全球范围内生产和供应维生素 C，满足各种商业和健康需求。

双阶段发酵法：生物技术的力量

随着科技进步，双阶段发酵法应运而生，这是一种更环保且依赖生物过程的生产方法。这种技术利用两种不同的微生物，将山梨醇转化为维生素 C：山梨醇通过特定的细菌转化为山梨酸，再利用另一种微生物通过发酵过程将山梨酸转化为 2-KLG，最后 2-KLG 经由化学或生物催化剂还原成维生素 C。这种方法强调了生物转化的效率和环保性，减少了对传统化学试剂的依赖，同时保持了高产率和产品质量。

无论哪种制备方式，山梨醇和古龙酸都是重要的原料及中间产物，因此对其含量的准确测定关系到最终产品的收率和质量。原料山梨醇因体系简单，仅需测定其水分就能推断出山梨醇的含量，而中间体古龙酸就需要对水分和有效成分含量同步检测。常规测定中间产物中古龙酸含量的方法有高效液相色谱、紫外可见分光、比色法以及酶联免疫吸附测定等方法，但以上常规方法均需要对样品进行处理且需消耗一定试剂或耗材，同时伴随长短不一的等待时间。近红外光谱法能够对同一种样品的多个指标同时进行快速测定，既不需要复杂的前处理步骤，又不用漫长的等待流程。下面就介绍使用步琦近红外光谱仪测定山梨醇和古龙酸的案例。

实验内容

分别准备山梨醇样品 60 个和古龙酸样品 59 个，已知山梨醇样品水分和古龙酸样品中水分和古龙酸含量，并用 BUCHI ProxiMate 测量上述样品的近红外光谱，随后使用软件 AutoCal 自动建模，所得模型如下：

▲ 图1 山梨醇水分模型

▲ 图2 古龙酸水分模型

▲ 图3 古龙酸含量模型

上述模型评价指标如下表：

	山梨醇	古龙酸
属性	水分	水分	古龙酸
范围	25.6-27.7	1.66-6.36	85.65-94.17
SEC	0.360	0.090	0.441
SECV	0.448	0.117	0.587

结论

▲ BUCHI ProxiMate 近红外光谱仪

上述案例中使用的是BUCHI 的 ProxiMate 近红外光谱仪，具有 IP69 的高防护等级及 FDA 认证的外壳设计，能够胜任各种复杂条件下的测量工作，固定阵列光栅也无惧振动环境的干扰，上下两种照射方式及各式检测附件能够满足多种样品状态的测量需求。如果您对 BUCHI 近红外产品及应用或是其它仪器感兴趣，欢迎通过下面联系方式咨询。

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