硅胶吸附脱除注射用大豆油氢过氧化物的研究

沈晓华，冯 宇，宋志华，王兴国，金青哲，黄健花，刘睿杰，王小三，常 明

(1.江南大学 食品学院，江苏 无锡 214122； 2.格雷斯戴维森探索科技部，上海200031)

注射用油是静脉脂肪乳注射液的主要组分，同时还是某些脂溶性药物的溶媒，用以改善药物在机体内的吸收[1-2]。常用的注射用油主要有大豆油、芝麻油、茶油等，以大豆油最为常用。通常注射用油较常规食用油的理化指标要求更高，须具有更加浅淡的色泽、更低的酸价(KOH)(≤0.1 mg/g)和过氧化值(≤1.5 mmol/kg)[3]，这一产品特性决定注射用油在制取过程中要求精炼更彻底，因此不可避免地导致注射用油的内源性抗氧化剂含量较传统食用油更低。与此同时，注射用油通常不添加抗氧化剂，较常规食用油更易发生氧化，生成氢过氧化物，导致过氧化值升高[4]。研究表明，氢过氧化物会引起生长抑制、肠壁吸收能力下降、肝肿大等诸多不良反应[5]。因此，开展注射用油的氢过氧化物脱除研究，对于解决注射用油存放和使用中的实际问题具有重要意义。

吸附是注射级液态原料药加工过程中脱除杂质和危害物质的常用手段之一。硅胶呈多孔结构，具有很大的比表面积和很强的吸附能力[6]，在注射级液态原料药中的吸附应用研究较多，涉及磷脂[7-8]、甘油[9]等，主要利用硅胶进行纯化制备注射级原料药。硅胶表面含有硅羟基，与油脂中的氢过氧化物之间可形成较强的氢键作用[10]，具有物理吸附脱除油脂氢过氧化物的潜在优势。我们的前期研究证实，硅胶可有效降低大豆油、玉米油、葵花籽油、菜籽油等食用植物油的过氧化值[11]，然而注射用油的过氧化值测定方法和其他理化指标要求等均不同于食用植物油，因此就注射用油氢过氧化物的脱除而言，并无研究可以借鉴。

鉴于此，本文开展了硅胶吸附脱除注射级大豆油氢过氧化物的研究，以过氧化值为评价指标，筛选硅胶种类，优化吸附工艺参数，并对吸附脱除氢过氧化物后的注射用大豆油的其他质量指标进行评价。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 原料与试剂

注射用大豆油(过氧化值1.86 mmol/kg)、LC 60A 70～200 μm进口硅胶、LC150A 100～300 μm进口硅胶，均由格雷斯戴维森探索科技部提供；硅胶(100～200目)，由国药集团化学试剂有限公司提供；其他化学试剂均为分析纯。

1.1.2 仪器与设备

电子天平，磁力搅拌器，离心机，电热恒温鼓风干燥箱，恒温水浴锅。

1.2 实验方法

1.2.1 注射用大豆油氢过氧化物的硅胶吸附脱除工艺

称取约40 g注射用大豆油，于一定温度下加入一定比例的硅胶，混合、搅拌一定时间，冷却至室温后，离心分离(2 500 r/min,20 min)，取上层清油，测定过氧化值等理化指标。

1.2.2 理化指标的测定

酸价、皂化值按《中国药典2015版》通则0713测定；过氧化值、不皂化物、碱性杂质按《中国药典2015版》大豆油(供注射用)执行标准测定。

2 结果与分析

2.1 注射用大豆油氢过氧化物脱除的硅胶吸附工艺参数优化

2.1.1 硅胶种类对注射用大豆油氢过氧化物脱除的影响

在反应时间1 h、反应温度60℃、硅胶添加量3%的条件下，以过氧化值为评价指标，考察硅胶种类对注射用大豆油氢过氧化物脱除的影响。所采用的硅胶为：粒度为70～200 μm和100～300 μm的进口硅胶和目数为100～200目(粒度为75～150 μm)的国产硅胶。结果如表1所示。

表1 硅胶种类对注射用大豆油氢过氧化物脱除的影响

由表1可知，粒度小的硅胶表现出更好的脱除效果，可能的原因为，粒度小的硅胶比表面积大，更有利于氧化产物的吸附。就粒度相当的进口硅胶和国产硅胶而言，进口硅胶的吸附效果更好，这可能是由于进口硅胶生产过程中所形成的微孔结构、表面性质更利于氧化产物的吸附[12]，因此就上述3种硅胶而言，粒度70～200 μm的进口硅胶吸附效果最佳，后续实验采用此硅胶开展吸附工艺的优化。

2.1.2 硅胶添加量对注射用大豆油氢过氧化物脱除的影响

在反应时间1 h、反应温度60℃的条件下，以粒度为70～200 μm的进口硅胶为吸附剂，以过氧化值为评价指标，考察硅胶添加量对注射用大豆油氢过氧化物脱除的影响，结果如图1所示。

图1 硅胶添加量对注射用大豆油氢过氧化物脱除的影响

由图1可知，随着硅胶添加量的增加，注射用大豆油的过氧化值明显降低，当硅胶添加量达到11%时，过氧化值达到最低值0.27 mmol/kg，这可能是由于硅胶添加量越多，与大豆油的吸附作用越充分，硅胶与大豆油充分吸附后，过量的硅胶就不再使过氧化值降低，因此进一步增加硅胶用量，注射用大豆油过氧化值几乎不变。综合考虑，过多的吸附剂会造成大豆油的损耗增加，油品与硅胶分离困难等问题，故选择11%的硅胶添加量为宜。

2.1.3 反应温度对注射用大豆油氢过氧化物脱除的影响

在反应时间1 h、硅胶添加量11%的条件下，以粒度为70～200 μm的进口硅胶为吸附剂，以过氧化值为评价指标，考察反应温度对注射用大豆油氢过氧化物脱除的影响，结果如图2所示。

图2 反应温度对注射用大豆油氢过氧化物脱除的影响

由图2可知，在反应温度为40～60℃时，随着反应温度的升高，注射用大豆油的过氧化值呈快速降低趋势，这可能是因为硅胶吸附脱除氢过氧化物的过程是一个吸热过程，随着反应温度的升高，促进大豆油中氧化产物与硅胶的结合，利于吸附的进行。之后进一步升高反应温度，注射用大豆油过氧化值几乎不变，这可能是由于60℃已经足以提供硅胶吸附氢过氧化物反应所需活化能，而活化能不随温度的变化而变化，因此继续升高温度并不能进一步脱除氢过氧化物[13]。鉴于温度过高可能会带来其他不良副反应，因此综合考虑吸附脱除效果，硅胶吸附脱除氢过氧化物的反应温度以60℃为宜。

2.1.4 反应时间对注射用大豆油氢过氧化物脱除的影响

在反应温度60℃、硅胶添加量11%的条件下，以粒度为70～200 μm的进口硅胶为吸附剂，以过氧化值为评价指标，考察反应时间对注射用大豆油氢过氧化物脱除的影响，结果如图3所示。

图3 反应时间对注射用大豆油氢过氧化物脱除的影响

由图3可知，在反应时间为0.5～1.0 h时，注射用大豆油的过氧化值快速下降，在反应时间为1.0 h时过氧化值为0.29 mmol/kg。这可能是由于随着反应时间的延长，吸附作用更加充分。但是，随着反应时间继续延长，注射用大豆油的过氧化值几乎不变，这可能是因为反应1.0 h，硅胶已经达到了吸附饱和。因此，选择最佳反应时间为1.0 h。

综上可知，硅胶吸附脱除注射用大豆油氢过氧化物的最佳条件为：选用粒度为70～200 μm的进口硅胶，硅胶添加量11%，反应温度60℃，反应时间1.0 h。在最佳条件下，经吸附处理后的注射用大豆油过氧化值为0.29 mmol/kg，产品得率为73.79%。

2.2 注射用大豆油的主要理化指标

参照《中国药典2015版》大豆油(供注射用)国家标准，对上述最佳工艺条件吸附处理后的注射用大豆油进行主要理化指标测试，结果见表2。

表2 硅胶处理前后注射用大豆油的主要理化指标

由表2可知，硅胶吸附处理后的注射用大豆油皂化值、酸价均升高，而过氧化值、不皂化物含量降低，但测定结果符合《中国药典2015版》中注射用大豆油的标准。

3 结 论

硅胶对注射用大豆油中的氢过氧化物有一定的吸附脱除作用，其吸附能力与硅胶的种类及添加量、反应温度、反应时间有关。通过单因素实验，得出最佳吸附脱除工艺条件为：选用粒度为70～200 μm的进口硅胶，硅胶添加量11%，反应温度60℃，反应时间1.0 h。在最佳条件下，经吸附处理后的注射用大豆油过氧化值为0.29 mmol/kg，酸价(KOH)为0.068 mg/g，皂化值(KOH)为193.4 mg/g，不皂化物含量为0.69%，均符合《中国药典2015版》中注射用大豆油的标准，且吸附后产品得率较高，为73.79%。因此，用硅胶吸附脱除注射用大豆油氢过氧化物制备符合药典要求的注射用大豆油的方法是可行的。