CN103724457B - 一种用陶瓷膜去除粗品肝素钠中杂质的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用陶瓷膜去除粗品肝素钠中杂质的方法，将肠粘膜与水混合后加入NaCl和蛋白酶后酶解，再将酶解液过滤后经陶瓷膜过滤；再将澄清液离子交换后洗脱交换树脂；再于洗脱液中加乙醇后静置沉淀、脱水、干燥得粗品肝素钠。本发明采用其动态错流过滤方式，酶解液在陶瓷膜管内侧膜层表面以一定流速高速流动，酶解液沿与陶瓷膜垂直方向透过微孔膜，大分子蛋白质被膜截留，使酶解液与杂质达到分离和纯化，分离精度高，过滤效率高，产品收率可达99.5%，具有酶解液清澈、杂质含量更低、肝素无损失、后期吸附便捷等优点。能在肝素钠不受损失情况下，最大限度去除粗品肝素钠提取过程中的杂质，保证了产品质量及收率，生产成本合理，适合于大规模工业化生产。

Description

一种用陶瓷膜去除粗品肝素钠中杂质的方法

技术领域

本发明涉及用陶瓷膜去除粗品肝素钠中杂质的方法。

背景技术

肝素是广泛存在于动物器官和小肠粘膜、肺等组织中的一种葡萄糖胺聚糖。在常规提取过程中，大量的蛋白质、多肽、氨基酸、核酸等杂质影响肝素钠的提纯过程，这些杂质在粗品肝素钠中含量的多少直接影响肝素钠产品活性和产品质量。

传统工艺去除酶解液中的大分子蛋白质、多肽、氨基酸、核酸等杂质目前国内大多数采用的方法有两种：一种是采用板框过滤、转鼓、离心分离等传统过滤方式或分离设备，这种过滤方式仅能滤除可视杂质及少量大颗粒杂质，而酶解液中还存在大量的难以滤除的水溶性蛋白杂质；另一种是采用添加络合剂絮凝沉降（如通过加络合剂、明矾、碳酸钙、聚合氯化铝等方法）或等电点沉淀的方法，这类方法能使络合剂与蛋白络合成较大颗粒，然后再通过板框过滤、离心过滤等传统“死端过滤”“滤饼过滤”等过滤方式去除，这种方法缺点是络合物加入量、配比浓度以及加入络合剂的速度、周期有严格要求，而且需要一定的静止时间，同时这种络合剂由于与肝素钠有一定的络合作用易造成肝素活性的损失，现一般基本不再采用这种络合方式。上述传统工艺沿用已久，使用普遍，但这些传统工艺只能将酶解液中大的悬浮物等固体物予以粗分离，无法将酶解液中大量存在的可溶性蛋白、杂糖、色素等予以分离。

发明内容

本发明目的是提供一种利用陶瓷膜去除粗品肝素钠提取过程中杂质的方法，以克服现有技术存在的弊端。

为实现本发明目的，这种用陶瓷膜去除粗品肝素钠中杂质的方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

将猪小肠粘膜与水按1:6～8的质量比混合后依次加入NaCl和蛋白酶，然后升温50～60℃后在搅拌下酶解3～5小时，所述NaCl的加入量为猪小肠粘膜质量的1/8～1/6,所述蛋白酶的加入量为猪小肠粘膜质量的0.2～0.4%；

将上述所得酶解液过滤后在50℃～60℃、0.2～0.3MPa下经5nm陶瓷膜过滤；

在上述过滤后的澄清液中加入离子交换树脂后搅拌吸附6～8小时；

将上述吸附肝素钠的离子交换树脂用4～7%NaCl水溶液洗涤后，再用20～24%NaCl水溶液洗脱离子交换树脂后得到含肝素钠的洗脱液；

向上述所得洗脱液中加入85～95%乙醇，当溶液中乙醇浓度达40～50%（w/v）时，静置沉淀2小时后脱水、干燥，得粗品肝素钠，所述乙醇的加入量为洗脱液质量的2～4倍。

本发明取得的技术进步：

常温密闭操作，保证产品活性，符合现在GMP认证要求

本发明酶解液是在密闭的管道和膜腔内循环过程中完成物料的分离过程，溶液不直接与大气接触，符合GMP生产要求。

分离精度高，过滤效率高

无机陶瓷膜膜层的孔径分布很窄，5nm孔径陶瓷膜绝对精度高，可保证酶解液中大量杂质无法轻易透过膜层，对杂质的截留率达99％以上，对酶解液中的大分子蛋白截留率远高于传统的过滤、络合剂沉降等去除方式。

可大幅度提高产品收率

本发明可最大限度收集酶解液杂质中的有效成分，提高产品的收率，与现有传统滤袋、滤布、板框过滤式方法比较，收率可达99.5%。

可保证粗品肝素钠质量

由于滤出液中少量小分子蛋白等杂质相对于传统方法含量明显减小,且透过液澄清透明，保证了产品质量的稳定性。

废水排放量大大减小

陶瓷膜过滤去除溶液中的杂质，与传统工艺中废水排放污染比较，可最大限度减小排污,废水中COD显著降低，有效降低了污水处理费用，减轻了环保压力。

滤液澄清透明，减轻后续吸附处理难度

陶瓷膜滤液大大简化了后续离子交换除杂步骤和降低了后续离子交换树脂污染程度，从而延长了离子交换树脂使用寿命，离子交换树脂使用寿命可延长40～50%，节省了树脂辅料消耗费用。

无需添加助剂

由于膜过滤过程为简单物理过滤过程，仅靠高精度的膜孔径对物料组分进行分离，无需额外助剂进行絮凝，过滤结束后的滤渣由于无污染并含有高蛋白，可作为加工饲料或有机肥料回收。

综上所述，本发明采用陶瓷膜过滤是基于多孔陶瓷介质的筛分效应而进行的物质分离技术，无机陶瓷膜具有聚合物分离膜所无法比拟的一些优点：耐高温，可实现在线消毒；化学稳定性好，能抗微生物降解；对于有机溶剂侵蚀有良好的稳定性；机械强度高，有良好的耐高压、耐冲刷性能；孔径分布窄，分离性能高，渗透量大，可反复清洗再生，使用寿命长等优点。陶瓷膜应用于粗品肝素钠纯化过程，是采用其动态错流过滤方式，即在压力驱动下，酶解液在陶瓷膜管内侧膜层表面以一定的流速高速流动，酶解液沿与陶瓷膜垂直方向透过微孔膜，大分子蛋白质（或固体颗粒）被膜截留，使酶解液与杂质达到分离和纯化的目的，本发明较传统的滤布、滤网过滤及加络合剂方法，具有所得酶解液清澈、杂质含量更低、肝素无损失、废液对环境污染更小、后期吸附更便捷等优点。能在肝素钠不受损失的情况下，最大限度的去除粗品肝素钠提取过程中的杂质，从而保证了产品质量及收率，本发明生产成本合理，适合于大规模工业化生产。

附图说明

图1为本发明工艺流程图。

具体实施方式

如图1所示，1、将150根猪小肠经刮肠机刮取得到的180kg肠粘膜转移至1500L反应罐内后，加入1200kg自来水，然后加入30kg氯化钠和843g2709蛋白酶，然后升温至52℃酶解5小时，之后用100目滤网过滤杂质后得酶解液。

2、自上述酶解液中取样，用碱性过硫酸钾—分光光度计法测得酶解液中蛋白质含量为38769.3mg/L；用羊血浆法测得溶液中肝素钠含量8.5uspu/ml。

3、将酶解后的酶解液泵入陶瓷膜过滤器内，调节酶解液温度58℃，开启陶瓷膜，调节压差为0.3MPa，使酶解液经5nm陶瓷膜过滤。

4、在过滤后的澄清液中取样，用碱性过硫酸钾—分光光度计法测得溶液中蛋白质含量8469.2mg/L；用羊血浆法测得溶液中肝素钠含量8.4uspu/ml。

5、称取5300g罗门哈斯A98树脂加入到过滤后的澄清液中，搅拌吸附6小时后收集树脂，从吸附后的废液中取样，测得废水COD值为7303mg/L。

6、用5.5%NaCl水溶液洗涤上述吸附肝素钠的离子交换树脂后，剩余的杂质，再用20～24%（w/v）NaCl水溶液洗脱离子交换树脂，得到含有肝素钠的洗脱液15L。

7、向上述洗脱液中加入18L91%乙醇，搅拌后测得乙醇浓度为48%后静置2小时，得沉淀物205g。

8、将所得沉淀物脱水、干燥后，得肝素钠粗品89g，效价93uspu/mg。

将经陶瓷膜过滤前后所取样品对比分析可见，肝素含量由8.5uspu/ml变为8.4uspu/ml几乎无损失；蛋白质含量由38769.3mg/L降为8469.2mg/L明显降低；废水COD值为7303mg/L。陶瓷膜去除粗品肝素钠杂质效果明显，且污水污染明显降低。

Claims (1)

1.一种用陶瓷膜去除粗品肝素钠中杂质的方法，其特征包括如下步骤：

将猪小肠粘膜与水按1:6～8的质量比混合后依次加入NaCl和蛋白酶，然后升温50～60℃后在搅拌下酶解3～5小时，所述NaCl的加入量为猪小肠粘膜质量的1/8～1/6,所述蛋白酶的加入量为猪小肠粘膜质量的0.2～0.4%；

将上述所得酶解液过滤后在50℃～60℃、0.2～0.3MPa下经5nm陶瓷膜过滤；

在上述过滤后的澄清液中加入离子交换树脂后搅拌吸附6～8小时；

将上述吸附肝素钠的离子交换树脂用4～7%NaCl水溶液洗涤后，再用20～24%NaCl水溶液洗脱离子交换树脂后得到含肝素钠的洗脱液；

向上述所得洗脱液中加入85～95%乙醇，当溶液中乙醇浓度达40～50%（w/v）时，静置沉淀2小时后脱水、干燥，得粗品肝素钠，所述乙醇的加入量为洗脱液质量的2～4倍。