B ộ YTÉ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC Dược HÀ NỘI
**********************
NGUVỄN THỊ THANH PHÚC
NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI SẢN
XUẤT L-CYSTIN ở QUY MÔ PILOT
KHÓA LUẬN
TỐT NGHIỆP
Dược
sĩ
•
•
•
Người hướng dẫn:
PGS.TS. Nguyễn Đình Luyện
Nơi thực hiện:
Bộ môn Công nghiệp Dược
Đại học Dược Hà Nội
HÀ N Ộ I-2 0 1 1
LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn
Đình Luyện, Trưởng bộ môn Công Nghiệp Dược -Trưòmg Đại Học Dược Hà Nội,
người thầy đã trực tiếp hướng dẫn, dìu dắt , dạy dỗ cho tôi trong suốt quá trình
thực hiện khóa luận này.
Đồng thời,tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành TS. Nguyễn Văn Hân, DS.
Nguyễn Văn Giang và anh Phan Tiến Thành cùng các thầy cô, anh chị thuộc bộ
môn Công nghiệp dược, cũng như các thầy cô trong trường Đại học Dược Hà Nội
này đã giúp đỡ, tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành khóa luận này.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cám ơn đến gia đình và bạn bè là động lực lớn giúp
đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn này.
Tôi xin chân thành cám ơn !
Hà Nội, ngày 12 tháng 5 năm 2011
Sinh viên
Nguyễn Thị Thanh Phúc
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KỶ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, Đ ồ THỊ
Trang
ĐẶT VẤN ĐÈ.....................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN............................................................................2
1.1. Tổng quan về keratin..............................................................................2
1.1.1. Khái niệm keratỉn............................................................................... 2
1.1.2. Cấu trúc của keratin........................................................................... 3
1.2. Tổng quan về L-cystin.............................................................................4
1.2.1. Khái niệm L-cystỉn..............................................................................4
1.2.2. Tỉnh chất vật lỷ................................................................................... 5
1.2.3. Tỉnh chất hóa học............................................................................... 5
1.2.4. Phương pháp điều chế........................................................................7
1.2.5. Các xác định L-cystỉn tạo thành........................................................9
1.2.6. Các phương pháp điều chế từ keratin..............................................12
1.2.7. Tác dụng sinh học và ứng dụng....................................................... 14
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u ....... 16
2.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 16
2.1.1. Nguyên liệu nghiên cứu....................................................................16
2.1.2. Hóa chất nghiên cứu......................................................................... 16
2.1.3. Thiết bị nghiên cứu........................................................................... 17
2.2. Phương pháp nghiên cứu...................................................................... 17
CHƯƠNG 3. KÉT QUẢ NGHIÊN c ứ u ................................................... 19
3.1. Phân tích và lựa chọn phương pháp.................................................... 19
3.1.1. Giai đoạn thủy phân..........................................................................19
3.1.2. Giai đoạn kết tủ a ...............................................................................20
3.2. Khảo sát các nguồn nguyên liệu keratin........................................... 21
3.3. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ giai đoạn kết tủa đến hiệu suất sản
phẩm......................................................................................................23
3.4. Điều chế L-cystin ử quy mô pilot........................................................25
3.5. Kết quả phân tích phổ........................................................................... 27
3.5.1. Kết quả phân tích phổ hồng ngoại I R ..............................................27
3.5.2. Kết quả phân tích phổ khối MS........................................................ 28
3.5.2. Kết quả phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân ^H-NMR................29
3.6. Kiểm nghiệm L-cystin thu được theo một số tiêu chuẩn của dược
điển A nh-B P 2007..............................................................................30
3.7. BÀN LUẬN.......................................................................................... 30
KÉT LUẬN VÀ KIÉN NGHỊ...................................................................... 34
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIÉT TẮT
BP
Dược điển Anh (British Pharmacopoeia)
HPLC
Sắc ký lỏng hiệu năng cao (High performance liquid
chromatography)
IR
Phổ hong ngoại (Infrared spectroscopy)
KĨPT
Khối lượng phân tử
MS
Phổ khối (Mass spectrometry)
NMR
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear magnetic
resonance spectroscopy)
SKLM
Sắc ký lóp mỏng
Rf
Thời gian lưu
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 3.1. Kết quả khảo sát hiệu suất tạo L-cystin từ các nguồn keratin........22
Bảng 3.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ giai đoạn kết tủa đến
hiệu suất điều chế L-cystin.............................................................24
Bảng 3.3. Kết quả phân tích phổ khối của L-cystin điều chế được...............28
Bảng 3.4. Kết quả phân tích phổ ^H-NMR của L-cystin điều chế được....... 30
DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 1: cấu trúc keratin...................................................................................2
Hình 2: sắc ký đồ của hỗn họp acid am in......................................................11
Hình 3: Biểu đồ kết quả khảo sát hiệu suất L-cystin từ các nguồn keratin.... 23
Hình 4: Biểu đồ kết quả khảo sát ảnh hưỏng của nhiệt độ giai đoạn kết tủa
đến hiệu suất điều chế L-cystin.......................................................25
Hình 5: Quy trình điều chế L-cystin ở quy mô pilot......................................26
ĐẶT VẤN ĐÈ
L-cystin là một acid amin có trong tự nhiên, thuộc nhóm acid amin có
chứa lưu huỳnh [2]. L- cystin chiếm một tỷ lệ lớn trong tóc, móng, sừng [8 ].
Được biết đến như một disulfide amino, L- cystin cấu thành từ hai phân
tử L-cystein qua cầu nối disulfide. Tên khoa học là: L(-)-3,3’-Dithiobis(2amino-propanoic acid).
L-cystin được dùng rộng rãi để bào chế các thuốc điều trị các bệnh lông,
tóc, móng như tóc dễ gẫy, chẻ, rụng tóc, giúp cho sự mọc tóc và giúp tóc tăng
trưởng. Ngoài ta, L-cystin còn được dùng để điều trị chứng ngứa và các bệnh
lý về da như: sạm da, ban chàm, mề đay, mụn nhọt...[12]. L-cystin là nguyên
liệu trung gian để bán tổng hợp nhiều dẫn xuất có ứng dụng trong lâm sàng
như: L- cystein, S-carboxyl-methyl-cystein, N-acetyl-L-cystein...
L-cystin có thể điều chế theo con đường tổng hợp hóa học hay tổng họfp
vi sinh nhưng phương pháp chiết từ dịch thủy phân keratin là phương pháp
đơn giản, dễ thực hiện, nguyên liệu dễ kiếm và có khả năng sản xuất ở quy
mô công nghiệp cao.
Trên thế giới, đã có nhiều nghiên cứu điều chế L-cystin từ một số loại
keratin như tóc, lông cừu [16,17]... Tại Việt Nam, các nghiên cứu điều chế Lcystin từ keratin đã được tiến hành và khảo sát ở quy mô phòng thí nghiệm
[1,6,8,11]. Nhằm đưa việc sản xuất L-cystin ứng dụng vào sản xuất công
nghiệp, chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu triển khai sản xuất L-cystin
ở quy mô pilot” với những mục tiêu sau:
1.
Khảo sát một sổ yếu tổ ảnh hưởng đến hiệu suất điều chế L-
cystỉn, lựa chọn nguyên liệu, hóa chất và quy trình sản xuất L-cystin ở quy mô
pilot.
2.
Tiến hành sản xuất L-cystin ở quy mô pilot và kiểm nghiệm sản
phâm L-cystỉn thu được.
CHƯC«VG 1: TỎNG QUAN
ỉ.l.
Tổng quan về keratiii
1.1.1. Khái niêm về Keratin
Keratin là một protein có cấu trúc dạng sợi, rắn chắc, không tan trong
nước, chiếm tỷ lệ cao trong tóc, sừng, móng, lông của hầu hết các động vật
[3].
Ngoài vai trò giúp ổn định cấu trúc tế bào, keratin còn có tác dụng bảo vệ
chống các tác nhân có hại từ môi trưòng bên ngoài.
Keratin có hai dạng cấu trúc là a-keratin và |3-keratin:
- a-keratin có trong lông tóc (kể cả lông cừu), sừng, móng và móng guốc của
động vật có vú.
- P-keratin được tìm thấy ở móng vuốt vủa các loài bò sát, trong mai của các
loài baba, rùa., và trong lông vũ, mỏ, móng vuốt của chim, gai của nhím [23'.
Cấu trúc của p-keratin cứng hơn so với a-keratin.
1.1.2. Cẩu trúc của keratin
H yd rogen b on d
H yd ro gen
bond
—
Hình 1:
cấu trúc keratin
A: cấu dạng xoắn a, B: cấu dạng xoắn p
1.1.2.1.
Cấu dạng xoắn a ( hĩnh A)
Là cấu dạng điển hình cho cấu trúc của a-keratin. Khoảng cách một chu
kỳ xoắn là 0,54nm (gồm 3,5 gốc acid amin).
Các nhóm R của nguyên tử cacbon a đều chĩa ra ngoài trung tâm xoắn.
Cấu dạng xoắn a có những đặc điểm quan trọng sau đây:
^
Cấu trúc bền vững nhờ có các liên kết hydro tạo ra giữa H (thuộc nhóm
-NH của mỗi liên kết peptid) với
o (của nhóm -CO thuộc gốc acid amin thứ
4 trong chuỗi). Như vậy, mỗi liên kết peptid đều góp phần tạo ra sự bền vững
tối đa cho phân tử keratin.
Liên kết hydro nói trên làm giảm tính chất ưa nước của vùng xoắn a.
^
Là cấu dạng bền vững nhất của chuỗi polypeptide do có thể tạo xoắn a
mà không cần nhiều năng lượng.
1.1.2.2.
Cấu dạng gấp nếp p (hình B)
Là điển hình cho cấu trúc của |3- keratin. Nó không bị cuộn lại như cấu
dạng xoắn a mà gấp nếp và hầu như hoàn toàn duỗi thẳng hình ziczac.
Các đặc điểm của cấu dạng gấp nếp P:
Các chuỗi polypeptid cạnh nhau có thể song song (có cùng hướng từ Nđến C- tận) hay đối song (hướng ngược nhau). Hai cấu trúc này giống nhau
mặc dù độ dài lặp lại của cấu trúc song song là 0,65nm ngắn hơn so với 0,70
nm của cấu trúc đối song.
v'
(xa
^
Khoảng cách giữa các acid amin cạnh nhau theo đường trục là 0,3 5nm
hơn so với cấu trúc dạng xoắn a là 0,15nm).
Các liên kết hydro tạo bởi -N H và -CO có thể nằm cùng chuỗi hay
giữa các chuỗi polypeptid khác nhau.
^
Các gốc R của acid amin cạnh nhau nằm ở những vị trí gấp khúc
ziczac.
1.2.
Tổng quan về L- cystin.
1,2,1. Khái niệm L-cystìn
L-cystin được Wollaston phát hiện vào năm 1810 [17]. Đen năm 1899,
L- cystin được chiết ra từ dịch thủy phân sừng bởi K.A.H.Momer [20]. Các
nghiên cứu về Hóa học và Sinh học được D.M Greenberg thực hiện vào năm
1951 [15].
Công thức cấu tạo [22]:
\
OH
NH,
Tên khoa học: L(-)-3,3’-Dithiobis(2-amino-propanoic acid)
Công thức phân tử: C6H 12O4N 2S2
Phân tử lượng: 240,30
Thành phần:
c 29,99%; H 5,03%; N
11,66%;
o 26,63%; s 26,69%.
L- cystin có cấu trúc ổn định, là sản phẩm oxy hóa của L-cystein. Lcystin được cấu thành từ hai phân tử L-cystein nối với nhau bằng cầu nối
disulfid. L-cystin có thể tạo thành L- cystein nhờ sự khử hóa.
coo-
coo-
-H3N"
H----c----HsN^
H2C----- SH
H2C----SH
Cystein
Cystein
C00-
C 00 NH,
-H
H,c
-H,N*
H-
-s- -s-
■CH,
Cystin
1.3.2. Tính chất vật lỷ [23]:
- L- cystin là dạng bột kết tinh màu trắng,
- Thực tế không tan trong nước và alcol. Có thể hòa tan được trong dung
dịch kiềm loãng, khả năng tan trong nước (g/1) ở nhiệt độ
rO
50°c là 0,239; ở is'^c
25®c là 0,112;
ở
là 0,523; ở loo^'c là 1,142.
- L-cystin có góc quay cực từ -215° đến -225® (dung dịch 5% trong dung
dịchHCl IM)
- Nhiệt độ nóng chảy khoảng 260-261 °c .
1.3.3. Tính chất hóa học: [4]
Với cấu trúc có chứa cả hai nhóm -COOH và nhóm -NH2 nên L-cystin
có những tính chất hóa học cơ bản của một acid amin, đồng thời L- cystin là
acid amin có chứa lưu huỳnh nên dương tính với phản ứng Folh.
•
Phản ứng Ninhydrin
Nguyên tẳc:
Ninhydrin là chất oxy hóa mạnh, khi đun nóng có khả năng khử nhóm
amin và nhóm carboxyl của a-amino acid tạo Ninhydrin khử, CO2, NH 3 và
aldehyd.
+
H
L
R — ọ—coon-
V
+
NH2
+ CO2
Ninhydrin
Ninhydrin khử
Ninhydrin khử tác dụng với ninhydrin và NH 3 tạo ra sản phẩm có khả
năng hỗ biến tạo hệ thống các nối đôi liên họp có màu tím có độ hấp thụ cực
đại ở x = 570nm. Cường độ màu phụ thuộc vào nồng độ của acid amin.
0 -N H 4
o
o
Màu xanh tím
•
Phản ứng với Pluorescamin
Nguyên tắc:
Tạo sản phẩm huỳnh quang với a- amin của acid amin, đây là phản ứng
rất nhạy cho phép phát hiện acid amin tới hàng nghìn nano gram.
rchO
RCHCOOH
L
NH2
A c id am in
•
DBi XUÔ huúnh quang
Phản ứng Fohl xác định acid amin chứa lưu huỳnh
Nguyên tắc\
L- cystin đun nóng trong môi trường kiềm sẽ phản ứng với muối chì tạo
sulfiir chì PbS màu đen xám.
Cơ chế phản ứng như sau:
CH2— OH
CH2— SH ■
+
CH— NH2
LCO O H
4NaOH
+ H2O
COOH
J ^
Pb(CH 3COO)2 +
Pb(0 H )2
+ 2N32S
CH — NH2
+
2 NaOH
Pb(0 H )2
2NaOH
+ 2 CH 3COONa
Pb(ONa)2 + 2 H2O
Ne2S +Pb(ONa )2 + H 2O
PbS
H-4NaOH
I.J.4. Các phương pháp điều chế L-cystin
1.3.4.1.Phương pháp tổng hợp hóa học
Người ta có thể tổng hợp L- cystin từ serin hay từ acid arcrylic. Sau đây
là một ví dụ cho việc sử dụng nguyên liệu ban đầu là dẫn xuất ester của serin
[19]:
I.PCI5
CH2CHCOOCH3
CH2CHCOOH
2. HCl
OH NH2.HCI
Cl
NH2.HCI
8
CeHsCHzMgCI
CgHsCHzSMgCI
CH2CHCH2COOH
C6H5SCH2CHCOOH
+ CgHsCHaSMgCI
Cl
NH2.HCI
NH2
C6H5SCH2CHCOOH
1. Na trong NH^
2. không khí
L- cystin
NH,
iNn2
1.3.4.2. Phương pháp tổng hợp từ vỉ sinh vật
K. Sano và các cộng sự người Nhật bản thực hiện điều chế L-cystein và
L-cystin bằng con đường sinh tổng họrp. Bằng các chủng vi sinh vật khác
nhau như Pseudomonas thiazolỉnophỉlum AJ 3854, Pseudomonas ovalỉs AJ
3865, Pseudomonas desmoỉytica AJ 3891, với các môi trường dinh dưỡng
khác nhau và sử dụng tiền chất là acid 2-amino-thiazolin-4-carboxylic [24].
1.3.4.3. Phương pháp thủy phân keratỉn
Các phương pháp trên nói chung phải qua nhiều giai đoạn khá phức tạp
và hiệu suất không cao. Vì thế người ta hướng tới một phương pháp đon giản
hon nhiều là thủy phân keratin để thu lấy L- cystin [18]. Phương pháp này
thực sự có ý nghĩa trong thời gian gần đây, khi nhu cầu về nguồn L- cystin
ngày càng lớn và tính hiệu quả của quá trình thủy phân ngày càng nâng cao.
keratin
thuy phân
pH - 5
------------ ► acid am in----------
L-cystin
Qua khảo sát, L- cystin có tỷ lệ cao trong keratin của lông, tóc, sừng,
móng. Hàm lượng L- cystin trong một số nguyên liệu như sau [21];
Tóc 14,0%
Lông lợn: 14,4%
Sừng; 12,1%
Len: 10,3
Do đó, các nguồn nguyên liệu keratin khác nhau chính là nguyên liệu
để tách chiết L-cystin.
vấn đề cần nghiên cứu trong quá trình thủy phân là các yếu tố ảnh
hưởng đến hiệu suất L-cystin như: nồng độ acid, lưọng acid sử dụng, thời
gian thủy phân, nhiệt độ thủy phân...
1.3.5. Cách xác định L-cystin tạo thành [7]:
Sau khi thủy phân hoàn toàn keratin thu được L- cystin, người ta có thể
dùng các phương pháp phân tích khác nhau để xác định L- cystin có trong
dịch thủy phân: phương pháp Kendan, phương pháp Serensen, phương pháp
sắc ký giấy, phương pháp sắc ký trao đổi ion...
>
Phưong pháp Kendan:
Phương pháp Kendan dựa trên cơ sở dùng acid sulfuric đậm đặc để vô cơ
hóa nguyên liệu, các chất hữu cơ bị đốt cháy thành CO2 và H 2O còn Nitơ
được chuyển thành (NH 4)2S0 4 . Khi cho dung dịch NaOH tác dụng với
(Nĩỉ 4)2S04 thì NH 3 sẽ giải phóng ra, cất kéo NH 3 theo hơi nước và chuyển
tới bình đựng dung dịch H2SO4 N/50 chuẩn độ. Chuẩn độ H2SO4 dư bằng
dung dịch NaOH N/50, từ đó tính ra hàm lượng Nitơ toàn phần.
Phương pháp này đánh giá được hàm lượng Nitơ toàn phần trong chế
phẩm. Tuy nhiên, phưong pháp này khó phân biệt được lượng Nitơ trong Lcystin với lượng Nitơ nguồn gốc khác.
>
Phưong pháp Nitơ formón (phương pháp Serensen)
Serensen đã dựa vào tính chất hóa học của các acid amiĩi để định lượng
Nitơ của acid amin. Các acid amin đều có nhóm -COOH và -N H 2, cả 2
nhóm này đều yếu, quá trình điện ly kém, khi gặp dung dịch formón thì
nhóm -NH2 chuyển thành nhóm metylenic -N=CH 2, làm mất tính kiềm của
các acid amin, do vậy mà tính acid của nhóm -COOH mạnh hơn và có thể
định lượng được bằng một chất kiềm mạnh với chỉ thị màu là phenolphtalein.
Phương trình phản ứng:
10
O
H
-COOH
+
H
R ----- c ----- COOH
H
ÑH2
R-
H
Hc;
-COOH
HoO
N^^^CH2
H
NaOH
R ----- c ----- CO O Na
N=CH 2
+
HoO
N----- CH2
Phương pháp này chọn lọc Nitơ amin nhưng có thể gây sai số do phát
hiện điểm tương đương khó, mặt khác nếu không đủ formón để khóa nhóm NH 2 sẽ gây sai số thiếu.
>
Phương pháp Pepe -Steven
Pepe-steven đã dựa vào khả năng tạo phức của acid amin với đồng bền
vững trong môi trường kiềm có dung dịch đệm photphat. Hai tác giả đã đề
nghị xác định hàm lượng Nitơ amin theo phuofng pháp định lượng ion gián
tiếp (phương pháp thừa trừ) theo phưong trình phản ứng:
H
H
O:
'Q
0
,
R-
-C-
-COOH
+
+ H2N-
NH,
+
KI
Na2S203
R
N
H2
Cul
+
I2
Na2S4Ơ6
+
Nal
HoN'
Như vậy việc xác định hàm lượng Ni tơ amin được chuyển sang xác định
hàm lượng I2, từ đó để tính ra hàm lượng
suy ra hàm lượng acid amin trong sản phẩm.
>
Phương pháp sắc ký
;0
/pú.N
-CCOOH
+
'
liên kết trong phức chất và
'R
11
So sánh Rf của mẫu thử với Rf của mẫu chuẩn trong cùng một điều kiện,
từ đó suy ra acid amin có trong mẫu thử. Hệ dung môi sử dụng là nbutanohacid acetic:nước = 4:1:5. Hiện mầu bằng thuốc thử Ninhydrin.
>
Phương pháp tách các acid amin bằng sắc ký trao đổi ion:
Dùng nhựa trao đổi ion để tách riêng các acid amin. Các nhựa thường
được sử dụng trong sắc ký tách acid amin là: Dowex 2x8, Amberlite IRC120, Amberlite IRC-50, Wofatit Kps-200... Các acid amin thường được tách
riêng biệt nhờ cột chứa cationit gắn Na"^,
và anionit gắn OH'. ở môi
trường pH khác nhau, các acid amin tách ra và hoà tan vào dung dịch rồi dịch
chuyển theo dung dịch với tốc độ dịch chuyển khác nhau. Người ta hứng
dung dịch này theo từng phần nhỏ, mỗi loại acid amin được phân bố theo
những phần nhất định. Kỹ thuật sắc ký trao đổi ion có ý nghĩa rất lớn trong
việc định tính, định lượng và tách từng acid amin riêng biệt ra khỏi hỗn hợp.
Ngày nay, một trong những kỹ thuật sắc ký hiện đại là “Sắc ký lỏng hiệu
năng cao” (HPLC) cho phép tách tốt hofn và tiết kiệm được nhiều thời gian
hơn. Toàn bộ quy trình phân tích có thể tự động hóa trên máy phân tích. Diện
tích dưới píc tương ứng với nồng độ của acid amin trong hỗn hợp.
Ncrm.
Prỉmesep 100 250 X 4.6 mm
MoblỊe phase: Mecrsl/H2030/70. TFA gradient 0.,0Õ to
0 3% ỉn 25 rĩTin
Flow rate;
1.0 mỉ/min
Detector:
ELSD
GLU
24.0
v:al
ASP
CYSPH F
&RG
210■10
Hình 2:
15
sắc ký đồ của hỗn hợp acid amin
12
1.3.6. Phương pháp điều chế L-cystin từ keratin
1.3.6.1. Phương pháp điều chế theo Vogel [16]:
Nội dung phương pháp:
Cân 500g tóc cho vào bình cầu ba cổ, thêm vào lOOOml hỗn họp acid
clorhydric đặc và acid formic theo tỷ lệ 1:1. Đun cách dầu hồi lưu ở nhiệt độ
120°c cho đến khi phản ứng Biuret âm tính (khoảng 20 giờ). Tẩy màu bằng
khoảng 12g than hoạt, lọc nóng và cô đặc dịch lọc, đến khi tạo thành sirô có
khối lượng không đổi. Hòa tan phần sirô trong 250ml nước cất, thêm từ từ
dung dịch natri acetat 50% cho đến khi dung dịch có pH khoảng từ 4-5. Để
yên hỗn họp ở nhiệt độ phòng trong 3 ngày, tủa xuất hiện. Lọc lấy tủa, rửa
tủa nhiều lần bằng 50ml nước cất ở khoảng 60°c. Tinh chế sản phẩm bằng
cách hòa tan trong 750ml acid clorhydric IM và tẩy màu bằng 5g than hoạt.
Nếu dịch lọc vẫn có màu vàng nhạt, tiếp tục tẩy màu bằng 5g than hoạt. Điều
chỉnh dịch lọc đến pH=4-5 bằng natri acetat 50%. Đe yên hỗn hợp ở nhiệt độ
phòng khoảng 5-6 giờ. Tủa xuất hiện. Lọc lấy tủa, rửa tủa bằng 50ml nước
cất 60°C.Khối lượng L-cystin thu được: 25g.
Hiệu suất: 5%.
Chú ý: Sản phẩm thô có thể chứa tyrosin. Một phần của nó được loại
bằng than hoạt và rửa bằng nước nóng. Nhưng khi kết tinh lại có thể sản
phẩm vẫn chứa tyrosin nếu thời gian kết tinh để quá 5-6 giờ.
1.3.6.2. Phương pháp điều chế theo Gortner và Hoffman [17]:
Nội dung phương pháp:
Gortner và Hoffman tiến hành thí nghiệm bằng dung dịch acid HCl 20%
lượng acid sử dụng gấp 2-4 lần khối lưọng tóc. Sau khi thủy phân được hỗn
hợp các acid amin, tiến hành kết tinh L-cystin bằng cách đưa về điểm đẳng
điện ở pH=5. Để trong 3 ngày, tủa xuất hiện. Lọc lấy tủa, tiến hành tinh chế
bằng dung dịch HCl IM và chất hấp phụ bề mặt. Kết quả thu được sản phẩm
13
thô. ở đây, hai tác giả không sử dụng acid HCl đặc vì theo các ông, dung
dịch acid 20 % tương đối ổn định và ít gây nguy hiểm hơn so với acid đặc.
Hiệu suất L-cystin thu được từ 4-5%.
1.3.6.3. Các phương pháp điều chế khác:
Các tác giả này đã khảo sát phản ứng thuỷ phân tóc bằng acid HCl
đặc theo những cách khác nhau, cụ thể như sau:
>
Theo tác giả Lê Thị Vinh [6 ]:
Nội dung phương pháp :
Trong bình cầu dung tích 1 lít cho 200g tóc khô sạch và một thể tích acid
HCl 30% hoặc HCl 37% theo tỷ lệ acid/tóc bằng 2:1. Hỗn họp đun sôi với
sinh hàn hồi lưu trực tiếp trên bếp điện trong thời gian 10 giờ. Sau khi để
nguội đến nhiệt độ phòng, dung dịch thuỷ phân được trung hoà từ từ với dung
dịch NaOH 30% đến pH=5, thử phản ứng Biuret để xác định mức độ thuỷ
phân. Tủa đen xuất hiện, để qua đêm, lọc và hoà tan trở lại trong acid HCl
5%. Lọc để loại họp chất chất không tan, rửa tủa bằng 50ml HCl 5% (chia 3
lần). Khử màu toàn bộ dung dịch lọc bằng cách đun sôi nóng với 20g than
hoạt và lắc trong Igiờ. Lọc và rửa than bằng một ít HCl 5%. Trung hoà dịch
lọc màu vàng nhạt bằng dung dịch NaOH 30% đến pH=5. Đe kết tủa trong 34 giờ, lọc lấy tủa, rửa tủa bằng nước nóng để loại tyrosin. Sản phẩm thu được
là L-cystin, có thể tinh chế bằng một lần hòa tan và kết tủa nữa. Tủa được thử
phản ứng Millón để xác định tạp chất tyrosin.
Hiệu suất là: 5%.
>
Theo tác giả Bành Đức Lâm [ 1]:
Nội dung phương pháp:
Cho Ikg tóc vào bình thuỷ phân 4 lít (có thể chia vào 5 bình nhỏ 1 lít).
Thêm 2 lít HCl 37%. Đậy kín. Ngâm trong thời gian 1 tuần. Tóc bị tan một
phần tạo thành dịch huyền phù. Tiến hành thuỷ phân cách thuỷ dưới sinh hàn
- Xem thêm -