玉米淀粉多糖铁100L中试工艺研究

摘要

缺铁性贫血属于全球领域的营养缺乏性疾病，是由人体内铁元素长期不足引起的，对人体健康产生了严重影响。缺铁性贫血目前最有效的治疗方法就是服用补铁剂，常用的补铁剂为亚铁盐补铁剂，但这些补铁剂对胃肠道刺激大、副作用多，因此对新型补铁剂的研究与开发具有重大意义。多糖铁作为第三代补铁剂，不仅铁含量较高、稳定性比传统补铁剂好，而且更易被人体吸收、对胃肠道刺激作用小，是国内外科研人员研究的热点。 本课题采用无毒、来源广、价格低的玉米淀粉糖浆和六水合三氯化铁为原料，通过它们之间的络合反应生成玉米淀粉多糖铁。探究中试工艺，对合成反应、醇沉、烘干工艺中的参数进行优化，确定最佳工艺，能够在工业化生产时提供依据和指导。 首先，对原料六水合三氯化铁进行质量检测，包括含量、重金属和砷盐检测，重金属含量低于5ppm、砷盐含量低于2ppm，运用气相色谱法检测产品中残留的乙醇含量。以上检测方法均进行了方法学验证，结果证明，选用的检测方法准确、可靠、符合检测要求。 然后，优化合成工艺参数，运用单因素试验和响应面优化对各反应条件进行优化，确定了最佳工艺参数为反应温度73.6℃、反应时间 3.8h、反应体系pH=11.02、搅拌速率90r/min。在最佳工艺参数下，产品铁含量为44.58%。 其次，优化醇沉、烘干工艺参数，选择95%乙醇对反应液进行醇沉，运用单因素试验和响应面优化法对各参数进行考察，确定最佳工艺参数为95%乙醇比例76.5%、离心转速5830r/min、离心时间20min、复溶加水比8:1（L:L）、烘干时间6h。在此工艺参数下，铁收率为52.53%，乙醇残留量为0.26%。 最后，研究产品的基本性质并进行产物鉴别，通过化学法（铁盐鉴别法、蒽酮鉴别法）和光谱法（紫外光谱、红外光谱、高效液相色谱）对产品进行鉴别和分析，并与原研药力蜚能进行对比，结果表明玉米淀粉多糖铁与原研药结构相似。

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前言

第一章 综述

1.1 贫血及其分类

1.1.1 巨幼红细胞性贫血

1.1.2 再生障碍性贫血

1.1.3 溶血性贫血

1.1.4 出血性贫血

1.1.5 缺铁性贫血

1.2 抗缺铁性贫血药物

1.2.2 小分子有机铁剂

1.2.3 新型补铁剂

1.3 玉米淀粉糖概述

1.3.1 玉米及其应用简介

1.3.2 玉米淀粉糖简介

1.3.3 玉米淀粉糖的种类与性质

1.4 多糖铁概述

1.4.1 多糖铁现状与展望

1.4.2 多糖铁的合成方法

1.5 原料药质量研究的一般内容

1.5.3 杂质研究

1.5.4 含量测定

1.5.5 方法学研究

1.6 中试放大概述

1.6.1 中试放大的目的

1.6.2 中试放大的研究内容

1.6.3 中试放大的条件

1.6.4 中试放大的方法

1.6.5 中试放大的步骤

1.6.6 工业生产中搅拌器类型

1.7 响应面优化法概述

1.8 本课题研究目的及内容

1.8.1 研究目的

1.8.2 研究内容

第二章 六水合三氯化铁质量检测

2.1 主要原料与设备

2.1.1 主要原料

2.1.2 主要设备

2.2 六水合三氯化铁含量测定

2.2.1 测定原理

2.2.3 硫代硫酸钠溶液的标定

2.2.4 含量测定

2.3 含量测定方法学验证

2.3.1 专属性

2.3.2 准确度

2.3.3 精密度

2.3.4 线性

2.3.5 范围

2.3.6 耐用性

2.4 重金属检测

2.4.1 操作方法

2.4.2 检测结果

2.4.3 方法学验证

2.5 砷盐检测

2.5.1 操作方法

2.5.2 检测结果

2.5.3 方法学验证

2.6 本章小结

第三章 玉米淀粉多糖铁中试合成工艺及优化

3.1 主要原料与设备

3.1.1 主要原料

3.1.2 主要设备

3.2 玉米淀粉多糖铁铁含量测定

3.2.1 铁含量测定原理

3.2.2 铁含量测定

3.3 玉米淀粉多糖铁中试合成工艺

3.3.1 合成工艺操作步骤

3.3.2 工艺参数优化

3.3.3 响应面优化试验

3.4 结果与讨论

3.4.1 反应温度对铁含量的影响

3.4.2 反应时间对铁含量的影响

3.4.3 反应体系pH对铁含量的影响

3.4.4 搅拌速率对铁含量的影响

3.4.5 响应面试验优化结果

3.5 本章小结

第四章 玉米淀粉多糖铁中试醇沉、烘干工艺及优化

4.1.1 主要原料

4.1.2 主要设备

4.2 玉米淀粉多糖铁残留溶剂测定

4.2.1 分析方法的选择

4.2.2 分析条件

4.2.3 溶液配制

4.2.4 方法学验证

4.3 醇沉、烘干工艺研究及优化

4.3.1 醇沉原理

4.3.2 工艺操作步骤

4.4 醇沉、烘干工艺优化

4.4.1 单因素变量试验

4.4.2 响应面优化试验

4.5 结果与讨论

4.5.1 95%乙醇比例对铁收率的影响

4.5.2 离心转速对铁收率的影响

4.5.3 离心时间对铁收率的影响

4.5.4 复溶加水比对铁收率的影响

4.5.5 烘干时间对乙醇残留的影响

4.5.6 响应面优化试验结果

4.6 本章小结

第五章 玉米淀粉多糖铁性质及鉴别

5.1 主要原料与设备

5.1.1 主要原料

5.1.2 主要设备

5.2 基本性质

5.3 熔点测定

5.4 铁盐鉴别

5.4.1 实验方法及结果

5.4.2 方法学验证

5.5 蒽酮法鉴别多糖

5.5.1 实验方法及结果

5.5.2 方法学验证

5.6 紫外光谱分析

5.7 红外光谱分析

5.8 高效液相色谱分析

5.9 本章小结

结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的论文