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莽草酸(3,4,5-三羟基-1-环己烯-1-羧酸,Shikimic Acid,简称SA)是一种天然有机酸,存在于松柏类植物及木兰科植物的成熟干燥果实中,可作为芳香化合物、生物碱及吲哚衍生物等手性药物的重要合成原料,市场价值巨大。优化并建立了从发酵液中分离纯化莽草酸的工艺路线,该工艺具有低成本、高收率、操作简便等优点。首先利用陶瓷膜和纳滤膜去除发酵液中大部分菌体和蛋白,再通过单因素实验确定了影响莽草酸发酵液脱色效果的因素,后采用正交实验优化出最佳的脱色条件:料液p H2.0,1.0%活性炭用量,温度50℃,时间1 h。往脱色浓缩液中加入无水乙醇(终浓度85%)进行脱盐,过滤除去不溶物,滤液浓缩后结晶得到莽草酸粗品。最后继续重复结晶得到莽草酸精品,纯度高达98.5%以上,目前植物提取的市场价格约为800～1000元/kg,而该研究中的综合生产成本远低于此,具有较好的应用前景。基于莽草酸可作为磷酸奥司他韦起始物料,按照中国药典2015年版通则和ICH指南要求,进行一系列的研究并建立相关测定方法。即对精制的莽草酸质量控制中各个指标进行研究,包括性状、鉴别、检查、含量检测四个方面。性状研究结果显示自研莽草酸为白色粉末,在水中易溶,乙醇中微溶,熔点为183～188℃、比旋度为-180～-186°,与莽草酸对照品的一致。鉴别即对比自研莽草酸和对照品的分子量、红外特征吸收峰、核磁共振图谱、晶型,结果显示一致。检查即对莽草酸的干燥失重、KF水分、炽灼残渣、重金属元素、有关物质、DNA残留、蛋白残留进行测定,结果显示莽草酸干燥失重、KF水分、炽灼残渣均小于0.50%,铅元素(Pb)含量低于3 ppm,砷元素(As)含量低于2ppm,镉元素(Cd)含量低于1 ppm,汞元素(Hg)含量低于0.1 ppm,有关物质如脱氢莽草酸(DHS)、没食子酸(GA)、原儿茶酸(PA)含量不大于0.10%,另外还对蛋白和DNA残留进行评估,蛋白残留低于0.10%,未检出残余DNA。含量研究中,建立了基于外标法的高效液相(HPLC)检测方法,多批次自研莽草酸含量均不低于98.5%。对莽草酸含量测定方法进行了系统的方法学验证,结果显示该方法线性范围为0.025～0.150 mg/m L,线性关系r=1.0000,方法精密度RSD为0.52%(n=6),准确度回收率介于99.39～101.70%之间,且该方法具有一定的耐用性。对DNA残留测定法进行方法学研究,结果显示该方法线性范围为1.28～81.97 ng/m L,线性关系r=0.9990,方法精密度RSD为1.84%(n=6),准确度回收率介于99.65～114.16%之间,检测限为0.64 ppm,定量限为1.28 ppm,且该方法具有一定的耐用性。综上所述,本研究对微生物发酵液进行提取、纯化可以获得莽草酸产品,并建立莽草酸产品的质量控制方法体系。与传统植物提取制备方法相比,本研究工艺路线简便,成本低,所得莽草酸纯度高,质量可控,可用于大规模生产,满足药物的原料需求。