專利名稱：基于重復(fù)水洗處理的分級膜分離精制藥用右旋糖酐的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬基于重復(fù)水洗處理的分級膜分離精制藥用右旋糖酐的方法。
背景技術(shù)：
右旋糖酐是蔗糖經(jīng)腸膜狀明串珠菌發(fā)酵、使葡萄糖脫水聚合而成的一種高分子葡萄糖 聚合物，是典型的功能性微生物多糖，已成為臨床上廣泛應(yīng)用的糖類藥物。我國于2000 年將右旋糖酐收錄入國家藥典中，主要有右旋糖酐20 (平均分子量約2萬)、右旋糖酐40 (平均分子量約4萬)和右旋糖酐70 (平均分子量約7萬)。由于右旋糖酐生產(chǎn)過程采用 的是加酸水解及乙醇分級沉淀的傳統(tǒng)工藝，耗用大量的乙醇，產(chǎn)品的溶解性受到影響，且 右旋糖酐產(chǎn)品分子量分布范圍過大的難題無法解決。從2000年開始，已有無需添加有機溶 劑、可在常溫下操作的膜分離技術(shù)精制右旋糖酐的報道。
目前在右旋糖酑生產(chǎn)中應(yīng)用的膜技術(shù)，主要有分級膜分離技術(shù)，即從大到小選用一定 截留分子量(膜孔徑大小的表征)的濾膜對發(fā)酵液進行逐級過濾，再經(jīng)脫色、脫鹽與干燥 處理制得成品，由于發(fā)酵液含有蛋白質(zhì)、酶制劑或菌體等多種大分子物質(zhì)的干擾，膜效能 受到明顯制約，且難以并行同時制備多個分子量分布范圍不同的右旋糖酐產(chǎn)品，因而需要 選擇有效膜面積很大的大型膜裝置，導(dǎo)致投資大而難以產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
研究還發(fā)現(xiàn)，右旋糖酐分子在溶液中呈線狀展開，較大的右旋糖酐分子可以穿透截留 分子量較小的濾膜，因而，簡單采用濾膜截留分子量范圍去標(biāo)定產(chǎn)物分子量分布范圍存在 較大誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可更好發(fā)揮濾膜的選擇效能、產(chǎn)品的分子量分布范 圍更集中、可以實現(xiàn)系列右旋糖酐制劑的并行制備的基于重復(fù)水洗處理的分級膜分離精制 藥用右旋糖酐的方法。
本發(fā)明以如下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題-
本發(fā)明的主要工藝步驟為 (1 )以右旋糖酐粗品為原料，配制右旋糖酑原料液；(2 )用去離子水或蒸餾水或經(jīng)末級反滲透處理的透過液重復(fù)水洗截流液的分級膜； (3 )工藝用水經(jīng)末級反滲透膜濾處理后回收及循環(huán)利用； (4 )濃縮與千燥各級截留液得藥用右旋糖酐產(chǎn)品。 右旋糖酐原料液的濃度是右旋糖酐與水的質(zhì)量體積比為3% 10%，溶解水溫50'C 8(TC;機械攪拌轉(zhuǎn)速為50 r/min 200r/min，攪拌0.5h 2.0h;待原料液溫度降至4(TC時 用200目~400目網(wǎng)篩或過四層紗布過濾。
微濾膜過濾時每次進料量為設(shè)備內(nèi)前三級膜分離系統(tǒng)的內(nèi)部料液管路總體積的10 40倍，當(dāng)截留液體積濃縮至原加料體積的5% 15%時，加入2 4倍體積的水洗滌截留液， 繼續(xù)膜濾濃縮至加水前的體積，再加入2 4倍體積的水進行洗滌，重復(fù)2 4次后，排出 截留液送減壓濃縮處理，所有透過液作為下一級膜分離的原料液；重新進料，連續(xù)生產(chǎn)；超 濾膜分離或納濾膜分離的產(chǎn)物可以根據(jù)產(chǎn)品要求選擇不同截留分子量的濾膜，操作方式與 微濾膜分離相同，水洗重復(fù)3 6次。
工藝用水經(jīng)末級反滲透膜濾處理無需進行水洗，截留液送減壓濃縮處理，透過液回送 C水罐供回用。
各截留液在溫度45t: 7(TC下進行減壓濃縮后再預(yù)凍至一2(rC，進行真空干燥，獲得 溶解性能較好、分子量分布范圍較集中且均一度較好的多個粉狀的右旋糖酐產(chǎn)品。
本發(fā)明利用分子量分布過大的右旋糖酐粗品，采用微濾、超濾和反滲透三種膜濾類型結(jié) 合，重復(fù)水洗高濃度的截留液，明顯減輕濾膜的濃差極化現(xiàn)象，膜通量保持較為穩(wěn)定，充分 發(fā)揮濾膜的選擇效能，明顯延長濾膜需要清洗的周期，更有效地分散右旋糖酐分子，使產(chǎn)品 的分子量分布范圍更集中、均一性更好，同時實現(xiàn)系列右旋糖酐制劑的并行制備，提高了生 產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，減少了廢液排放，可以實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)、封閉式運行。


圖1是本發(fā)明基于重復(fù)水洗處理的分級膜分離精制右旋糖酐的工藝流程方框圖。 其中Ji為第i級截留液；Ti為第i級透過液；Pi為第i級產(chǎn)品。
具體實施例方式
本發(fā)明的方法主要是通過濾膜的選擇性截留，使大分子量的右旋糖酐停留在截留液中得 以分離與濃縮，盡可能將小分子量的片斷洗脫至透過液用作為下一級膜分離的原料液；當(dāng)截 留液濃縮到一定程度進行重復(fù)水洗，即分次加入一定量的水對截留液再次稀釋，使小分子量 右旋糖酐分子更充分地分散至溶液中，繼續(xù)進行膜濾處理，以降低截留液中小分子量右旋糖酐的含量，從而實現(xiàn)純化目的。反滲透處理的透過液基本上不含右旋糖酐分子，因而可以循 環(huán)用作各級膜分離中截留液的洗滌用水，以減少生產(chǎn)用水及廢液排放。
采用的形式是微濾、超濾和反滲透三種膜濾類型結(jié)合，微濾主要用于除去右旋糖酐粗品 中的不溶或難溶物，超濾主要是獲得中等分子量的右旋糖酐，而反滲透是為了收集并濃縮小 分子量右旋糖酐并實現(xiàn)工藝用水的循環(huán)利用。
由于右旋糖酐在溶劑里呈線性展開，其伸展程度與濃度與溶劑類型有密切的關(guān)系，本發(fā) 明的方法可以更有效地分散右旋糖酐分子，發(fā)揮濾膜的選擇效能，使產(chǎn)品的分子量分布范圍 更集中、均一性更好，可以同時實現(xiàn)系列右旋糖酐制劑的并行制備。
本發(fā)明可以采用以下步驟和工藝條件進行
第一步右旋糖酐原料液的配制-
將常規(guī)的右旋糖酐粗品溶解于已預(yù)熱的去離子水或蒸餾水或經(jīng)末級反滲透處理的透過 液中，機械攪拌，使其充分溶解，待原料液溫度降至4(TC時，采用網(wǎng)篩或紗布過濾以除去 顆粒狀難溶物，以避免這些雜質(zhì)對濾膜的破壞；泵入膜系統(tǒng)的原料桶，備用。
右旋糖酐原料液的配制濃度為3% 10% (W/V)，溶解水溫5(TC 8(TC;機械攪拌 轉(zhuǎn)速為50 r/min 200r/min，攪拌0.5h 2.0h;粗過濾用200目 400目網(wǎng)篩或過四層紗 布。
第二步基于重復(fù)水洗處理的分級膜分離 膜分離系統(tǒng)是由微濾、超濾膜裝置組成的前三級膜分離。
微濾膜用于截留大分子或難溶的右旋糖酐，批量進料連續(xù)過濾，每次進料量V為設(shè)備 內(nèi)由微濾、超濾膜裝置組成的前三級膜分離系統(tǒng)的內(nèi)部料液管路總體積V0的10 40倍(V0 亦稱"死體積")，當(dāng)截留液體積濃縮至原來體積(亦即加料量)的5% 15%時，加入2 4倍體積的水對截留液進行洗滌，繼續(xù)膜濾濃縮至加水前的體積，再加入2 4倍體積的水 進行洗滌，如此重復(fù)2次 4次后，排出截留液，送減壓濃縮處理，而所有透過液則作為下 一級膜分離的原料液。重新進料，連續(xù)生產(chǎn)。超濾膜分離或納濾膜分離的產(chǎn)物可以根據(jù)產(chǎn) 品要求選擇不同截留分子量的濾膜，操作方式與微濾膜分離相同，水洗重復(fù)3次 6次。 各級膜分離操作壓力參照設(shè)備制造商推薦的工作壓力，避免壓力波動尤其是過壓運行。 第三步工藝用水經(jīng)末級反滲透膜濾處理后的回收與循環(huán)利用
末級為反滲透膜分離，用于收集并濃縮小分子右旋糖酐，該級分離無需進行水洗處理， 截留液送減壓濃縮處理，透過液則回送貯水罐，用作各級洗滌用水或用于粉末狀原料的溶 解。第四步各級截留液的濃縮與干燥
各截留液先進行減壓濃縮(溫度45°C 70°C)，再預(yù)凍至一2(TC進行真空干燥，或采 用濃縮液噴霧千燥處理，以獲得溶解性能較好、分子量分布范圍較集中且均一度較好的多 個粉狀的右旋糖酐產(chǎn)品。
實施例1利用用右旋糖酐70粗品制備藥用右旋糖酐40和右旋糖酐70
第一步右旋糖酐原料液的配制
用右旋糖酐70粗品配制濃度為3% (W/V)的原料液，溶解水溫5(TC;機械攪拌轉(zhuǎn)速 為50r/min，攪拌l.Oh;待原料液溫度降至4CTC時，用400目網(wǎng)篩過濾以除去顆粒狀難溶 物，泵入膜系統(tǒng)的原料桶，備用。
第二步基于重復(fù)水洗處理的分級膜分離
由微濾、超濾膜裝置組成的前三級膜分離系統(tǒng)的內(nèi)部料液管路總體積為15L，末級反 滲透裝置的內(nèi)部料液管路總體積為40L。
微濾膜分離作為第一級膜分離，批量進料連續(xù)過濾，透過液作為下一級膜過濾的原料 液。每次進料量V為600L，當(dāng)截留液體積濃縮至30L時，加入60L水對截留液進行洗滌， 繼續(xù)進行膜濾濃縮至30L,再加入60L水進行第二次洗滌，繼續(xù)進行膜濾濃縮，排出截留 液(Jl) 30L，送減壓濃縮處理，所有透過液(Tl)作為下一級膜分離的原料液。重新進料， 連續(xù)生產(chǎn)。選擇截留分子量分別為IOOK、 50K的超濾膜作為第二級和第三級膜分離的濾膜， 操作方式與微濾膜分離相同，均在截留液體積降到15L時進行水洗，重復(fù)4次。
第三步工藝用水經(jīng)術(shù)級反滲透膜濾處理后的回收與循環(huán)利用
末級為反滲透膜分離，用于收集并濃縮小分子右旋糖酐，該級分離無需進行水洗處理， 截留液送減壓濃縮處理，透過液回送貯水罐，用作各級洗滌用水。 第四步各級截留液的濃縮與干燥
各截留液先進行7(TC減壓濃縮，再預(yù)凍至一20'C，進行真空干燥處理，獲得溶解性能 好、分子量分布范圍集中且均一度較好的多個粉狀右旋糖酐產(chǎn)品。
獲得以下右旋糖酐制劑右旋糖酐P1平均分子量為158652， D值(分子量均一度，用 HPGPC檢測，以下同)為12.814，得率為22.3%;右旋糖酐P2平均分子量為122245, D 值為1.213，得率為25.9%;右旋糖酐P3平均分子量為72236， D值為1.372，得率為23.7%; 右旋糖酐P4平均分子量為43212， D值為1.278,得率為11.6%。 實施例2利用用右旋糖酐40粗品制備藥用右旋糖酐30和右旋糖酐40第一步右旋糖酐原料液的配制
用右旋糖酐40粗品配制濃度為6%(W/V)的原料液，溶解水溫7(TC;機械攪拌轉(zhuǎn)速 為100 r/min,攪拌0.5h:待原料液溫度降至40°C時，用300目網(wǎng)篩過濾以除去顆粒狀難 溶物；泵入膜系統(tǒng)的原料桶，備用。
第二步基于重復(fù)水洗處理的分級膜分離
前三級膜分離系統(tǒng)和末級反滲透裝置的內(nèi)部料液管路總體積同實施例1。 微濾膜分離作為第一級膜分離，批量進料連續(xù)過濾，每次進料量V為450L，當(dāng)截留液 體積濃縮至25L時，加入75L的水對截留液進行洗滌，繼續(xù)進行膜濾濃縮至25L,再加入 75L水進行第二次洗滌，水洗3次后，排出截留液Ul) 25L，送減壓濃縮處理，所有透過 液(Tl)作為下一級膜分離的原料液。重新進料，連續(xù)生產(chǎn)。采用截留分子量分別為IOK、 5K的超濾膜作為第二級和第三級膜分離的濾膜，操作方式與微濾膜分離相同，均在截留液 體積降到15L時進行水洗，重復(fù)5次。 第三步同實施例1 第四步各級截留液的濃縮與干燥
各截留液先進行5(TC減壓濃縮，預(yù)凍及真空干燥同實施例1。
獲得以下右旋糖酐制劑:右旋糖酐P1平均分子量為88652，D值為11.114，得率為26.7%; 右旋糖酑P2平均分子量為47943, D值為1.213，得率為27.4%;右旋糖酐P3平均分子量為 38236， D值為1.256，得率為22.6%;右旋糖酐P4平均分子量為38212， D值為1.378，得 率為9.9%。
實施例3利用右旋糖酐40粗品并行制備藥用右旋糖酐20、 40、 70
第一步右旋糖酐原料液的配制
用右旋糖酐40粗品配制濃度為10% (W/V)的原料液，溶解水溫80'C;機械攪拌轉(zhuǎn) 速為200r/min，攪拌2.0h;待原料液溫度降至4(TC時，用四層紗布過濾以除去顆粒狀難溶 物，泵入膜系統(tǒng)的原料桶，備用。
第二步基于重復(fù)水洗處理的分級膜分離
前三級膜分離系統(tǒng)和末級反滲透裝置的內(nèi)部料液管路總體積同實施例1。 微濾膜分離每次進料量為300L，當(dāng)截留液體積濃縮至45L時，加入160L水對截留液 進行洗滌，繼續(xù)進行膜濾濃縮至45L,再加入160L水進行第二次洗滌，如此重復(fù)4次后， 排出截留液(Jl) 45L,送減壓濃縮處理，所有透過液(Tl)作為下一級膜分離的原料液。 重新進料，連續(xù)生產(chǎn)。采用截留分子量分別為50K、 3K的超濾膜作為第二級和第三級膜分離的濾膜，操作方式與微濾膜分離相同，均在截留液體積降到15L時進行水洗，重復(fù)6次。 第三步同實施例1 第四步各級截留液的濃縮與干燥 各截留液先進行45'C減壓濃縮，再進行噴霧干燥處理。
獲得以下右旋糖酐制劑右旋糖酐P1平均分子量為89786， D值為10.527，得率為 23.6%;右旋糖酐P2平均分子量為49卯2， D值為1.313，得率為30.9%;右旋糖酐P3平 均分子量為37843， D值為1.094，得率為19.6%;右旋糖酐P4平均分子量為34324， D值 為1.079,得率為7.6%。
權(quán)利要求
1. 一種基于重復(fù)水洗處理的分級膜分離精制藥用右旋糖酐的方法，其特征是工藝步驟為(1)以右旋糖酐粗品為原料，配制右旋糖酐原料液；(2)用去離子水或蒸餾水或經(jīng)末級反滲透處理的透過液重復(fù)水洗截流液的分級膜；(3)工藝用水經(jīng)末級反滲透膜濾處理后回收及循環(huán)利用；(4)濃縮與干燥各級截留液得藥用右旋糖酐產(chǎn)品。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于重復(fù)水洗處理的分級膜分離精制藥用右旋糖酐的方法， 其特征是右旋糖酐原料液的濃度是右旋糖酐與水的質(zhì)量體積比為3% 10%，溶解水溫 50。C 8(TC;機械攪拌轉(zhuǎn)速為50 r/min 200r/min,攪拌0.5h 2.0h;待原料液溫度降至 40'C時用200目 400目網(wǎng)篩或過四層紗布過濾。
3. 如權(quán)利要求1所述的基于重復(fù)水洗處理的分級膜分離精制藥用右旋糖酐的方法，其 特征是微濾膜過濾時每次進料量為設(shè)備內(nèi)前三級膜分離系統(tǒng)的內(nèi)部料液管路總體積的 10 40倍，當(dāng)截留液體積濃縮至原加料體積的5% 15%時，加入2 4倍體積的水洗滌截 留液，繼續(xù)膜濾濃縮至加水前的體積，再加入2 4倍體積的水進行洗滌，重復(fù)2 4次后， 排出截留液送減壓濃縮處理，所有透過液作為下一級膜分離的原料液；重新進料，連續(xù)生產(chǎn)； 超濾膜分離或納濾膜分離的產(chǎn)物可以根據(jù)產(chǎn)品要求選擇不同截留分子量的濾膜，操作方式 與微濾膜分離相同，水洗重復(fù)3 6次。
4. 如權(quán)利要求1所述的基于重復(fù)水洗處理的分級膜分離精制藥用右旋糖酐的方法，其 特征是工藝用水經(jīng)末級反滲透膜濾處理無需進行水洗，截留液送減壓濃縮處理，透過液回送ie水罐供回用。
5. 如權(quán)利要求1所述的基于重復(fù)水洗處理的分級膜分離精制藥用右旋糖酐的方法，其特 征是各截留液在溫度45'C 70'C下進行減壓濃縮，再預(yù)凍至一20'C進行真空干燥，或采用 濃縮液噴霧干燥處理，獲得溶解性能較好、分子量分布范圍較集中且均一度較好的多個粉 狀的右旋糖酐產(chǎn)品。
全文摘要
一種基于重復(fù)水洗處理的分級膜分離精制藥用右旋糖酐的方法，以右旋糖酐粗品為原料，配制右旋糖酐原料液，用去水重復(fù)水洗截流液的分級膜，工藝用水經(jīng)末級反滲透膜濾處理后回收及循環(huán)利用，濃縮與干燥各級截留液得藥用右旋糖酐產(chǎn)品。本發(fā)明采用微濾、超濾和反滲透三種膜濾類型結(jié)合，重復(fù)水洗高濃度的截留液，明顯減輕濾膜的濃差極化現(xiàn)象，充分發(fā)揮濾膜的選擇效能，更有效地分散右旋糖酐分子，使產(chǎn)品的分子量分布范圍更集中、均一性更好，同時實現(xiàn)系列右旋糖酐制劑的并行制備，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，減少了廢液排放，可以實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)、封閉式運行。
文檔編號C08B37/02GK101544706SQ20091011403
公開日2009年9月30日 申請日期2009年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月6日
發(fā)明者劉麗婭, 凱 李, 李素霞, 軍 王, 鄒青松, 山 陳, 瑋 陳, 韋艷君 申請人:廣西大學(xué)