CN103788144A - 单唾液酸四已糖神经节苷脂gm1制剂的制备方法及超滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了单唾液酸四已糖神经节苷脂GM1制剂的制备方法及超滤装置，属生物化学制药技术领域。本发明结合超滤膜、纳滤膜的分离技术，从保持生物活性、提高神经节苷脂GM1制剂的疗效出发，提出从猪脑中通过匀浆、压滤、超滤、纳滤等工艺步骤提取、纯化神经节苷脂GM1，其纯度达95％以上。本发明减少了传统层析、柱析提纯方法的有关环节，减少有害有机溶剂的使用，达到适用于全过程工业化生产，能降低生产成本和生产费用，既保持生物本身活性，提高神经节苷脂GM1制剂的疗效，又达到使制备过程简单、环保、无污染的突出的实质性特点和显著的进步。

Description

单唾液酸四已糖神经节苷脂GM1制剂的制备方法及超滤装置

技术领域

本发明涉及生物化学制药技术领域，尤其涉及一种单唾液酸四已糖神经节苷脂GM1制剂的制备方法及超滤装置。 

背景技术

神经节苷脂是一类糖脂，具有一个或多个唾液酸残基，其广泛地存在于哺乳类动物大脑细胞膜表面和中枢神经组织中，已知神经节苷脂对神经系统损伤后的修复，促进神经的生长和再生，促进神经支配功能的恢复、保护神经细胞膜等都有积极的作用。 

单唾液酸四已糖神经节苷脂是主要的神经节苷脂之一，可用于很多医学应用中，特别是在中枢和周围神经系统病症的修复和治疗中，能够促进各种原因引起的中枢神经系统损伤后的神经重塑与功能恢复，对脑脊髓外伤、脑缺血性损伤及帕金森氏病等均具有较好的疗效。由于神经节苷脂组分间结构与特性类同，传统方式中包括用化学酶的方法来分离、纯化脂质混合物，并把其它神经节苷脂组分进行转化，达到提取单唾液酸四已糖神经节苷脂GM1的目的，这些方法先前已被证实在GM1的纯度和产率上，不仅费时费力，生产成本高，而且使用大量有害的有机活剂，特别是在工业生产的有效性方面还是存在有一些缺陷。为了解决现有技术的不足，中国国家知识产权局2008年12月24日公开的公开号为CN101328196A的发明专利申请公布说明书中公开了一种从含有单唾液酸神经节苷脂作为主要神经节苷脂组分的脂质混合物中分离和提纯的方法，该方法主要是使用含有钾或铯离子的洗脱液通过离子交换柱色谱法分离和微孔尺寸的膜进行提纯。从该发明专利申请说明书中可以看到存有以下不足之处：其一是分离、纯化工艺过程复杂，使用酶水解和添加使用许多有害有机溶剂，不仅难以在工业上应用而且也造成环境污染；其二是回收溶剂的过程都是采用微孔尺寸为10000到100000道尔顿，优选为约50000道尔顿的膜进行渗滤，这种渗滤的过程是无压力自然渗滤，不仅费时费力，而且效率较低。 

发明内容

本发明的所要解决的技术问题是在于克服现有技术的不足，而提供一种可减少传统层析、柱析提纯方法及有害有机溶剂的使用量，在制剂过程中保留神经节苷脂GM1的生物活性，使制备过程简单、环保、成本低且神经节苷脂GM1制剂的疗效得到提高的单唾液酸四已糖神经节苷脂GM1制剂的方法及超滤装置。 

为解决所述的技术问题，本发明是通过实施如下技术方案而得以实现的；一种单唾液酸四已糖神经节苷脂GM1制剂的制备方法，其特殊之处是包括按下述步骤进行：一种单唾液酸四已糖神经节苷脂GM1制剂的制备方法，其特征是包括按下述步骤进行：取新鲜猪脑清洗、加氯仿、甲醇、水制备GM1混合匀浆、压滤除去残渣得GM1初提物、超滤得GM1初纯品、纳滤得水溶液制剂纯品，将GM1水溶液制剂纯品经冷冻真空干燥，得GM1冻干粉制剂。 

为进一步解决所述的技术问题，本发明上述技术方案的优选的技术方案是： 

上述所述的混合匀浆液是掺入由3～5倍体积的氯仿、甲醇、水的混合溶剂，其勾兑比按1∶1∶0.5～0.8。 

上述所述的超滤膜超滤是由能截留分子量1600道尔顿的卷式超滤膜，采用错流过滤法过滤的。 

上述所述的纳滤膜纳滤是用截留分子量为1500道尔顿以上物质的中空纤维进行纳滤的。 

实施本发明上述所述的技术方案所需的超滤装置，包括至少一个壳体和与之内腔相连通 的接管的单元，其特殊之处是所述的壳体内腔设有一密闭的管状超滤体，超滤体的上端部设有2个与之内腔连通的接管，超滤体的管状壁上设有能够容许过滤物质从其内腔进入超滤体与壳体之间空腔的超滤膜。 

上述所述的超滤体上端部的一接管还设有一个储存罐和加压泵，加压泵的输入端与储存罐相连接，其输出端与超滤体内腔相连通。 

上述所述的超滤膜为管式膜、卷式膜或中空纤维膜。 

上述所述的壳体下端部还设有与壳体内腔相通的水管和阀门。 

本发明与现有技术相比具有如下突出的实质性特点和显著的进步：其一是本发明的方法中除在制备GM1混合匀浆液中添加有氯仿、甲醇有机溶剂外(这是制备过程必须的溶剂，任何方法中均要添加这二种溶剂)，不再添加任何有害的有机溶剂，而利用机械物理方法制备GM1纯品，完全达到减少传统层析、柱析提纯方法及有害有机溶剂的使用量，使制备过程达到简单、绿色环保的标准要求；提高了制备过程的安全性，消除了现有技术的安全隐患和对环境的污染。其二是本发明所述的方法全部通过自制的专用设备进行研制，现已正式投入生产，并且已生产出神经节苷脂的冻干粉制剂，每千克新鲜猪脑组织可获得纯度≥95％的神经节苷脂GM1500mg以上。由于全部生产过程不仅采用高速剪切匀浆，吊篮式空气压滤罐压滤，而且采取错流过滤方式用卷式超滤膜超滤和中空纤维的纳滤膜进行纳滤，整个所述的方法再不添加任何有害有机溶剂的前提下进行分离、提纯，因而使本发明所述的神经节苷脂GM1保持了原有的生物活性，不对神经节苷脂GM1分子结构作任何修饰，保留其分子的两亲性特征，从而增加了神经节苷脂GM1在体内生物膜、血脑屏障的通透性，达到提高神经节苷脂GM1在神经系统损伤后的临床修复和治疗效果的目的。 

附图说明

所包括的附图提供了对本发明的进一步理解，其被并入到本说明书中构成本说明书的一部分，所述附图示出了本发明的实施例并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中相同的附图标记表示相同的部件。在附图中： 

图1为本发明实施例1的一种超滤装置的结构示意图。 

图2为本发明实施例2的一种超滤装置的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明一种单唾液酸四已糖神经节苷脂GM1制剂的制备方法及超滤装置的具体结构细节和安装使用过程。 

实施例1： 

本发明实施例1的单唾液酸四已糖神经节苷脂GM1制剂的制备方法，包括按下述步骤进行： 

(1)制备混合匀浆液： 

从肉联厂收集新鲜猪脑，去碎骨、剥除脑膜、颅底血管等，蒸馏水清，称重后加入3倍体积的氯仿、甲醇、水的混合溶剂，其勾兑比按1∶1∶0.5，置于高剪切均质乳化罐中对原料用6000～8000转/分进行匀浆30分钟后，倒入800目不锈钢筛中，进行过滤，去除残渣，得脂质混合匀浆液。 

(2)制备GM1初提物： 

将过滤后混合匀浆液送进吊篮式空气压滤机中，经空气压缩过滤，去除残渣；收回滤液并静置分层，收集上清液；将上清液置于吊篮式蒸馏塔内真空去除溶剂，将回收溶剂进行处理待用，得GM1初提物。 

(3)分离GM1初纯品： 

上述已去除有机溶剂的神经节苷脂GM1的初提物置于能截留分子量为1600道尔顿的卷式超滤膜内，采用错流过滤方式的超滤机进行连续多次循环超滤，截留分子量为1600道尔顿以上的物质，得神经节苷脂GM1的初纯品。 

本发明实施例1的一种超滤装置(参见图1)，它是以已去除有机溶剂的神经节苷脂GM1的初提物置于能截留分子量为1600道尔顿的卷式超滤膜内，采用错流过滤方式的超滤机进行连续多次循环超滤，截留分子量为1600道尔顿以上的物质，得神经节苷脂GM1的初纯品的要求而设计的。因此本实施例1所述的超滤装置是以超滤工序单独实施为对象进行设计，。本发明实施例1所述的超滤装置是由一个密闭的壳体2，其两端为外凸的弧形结构，壳体2内腔中心有一呈管状的超滤体芯柱3，超滤体芯柱3的外侧表面套装一个呈管状的超滤膜5，超滤膜5为管式膜，其两端各扣堵有一个超滤体堵头4，壳体2的上端部与污水输入管1所对应处设一与超滤体芯柱3内腔相通的浓缩水输出管接头6。壳体3的下端部分别设有与超滤膜5外侧与壳体2之间的空腔相通的初纯品管接头7、反冲洗管接头8.以上构成本发明实施例1所述的一种超滤装置。 

(4)提纯GM1纯品： 

将上述经超滤而制得的神经节苷脂GM1的初纯品置于能够截留分子量为1500道尔顿的中空纤维纳滤膜的装置中，在压力下去除分子量小于1500道尔顿的物质，得单唾液酸四已糖神经节苷脂GM1水溶液制剂纯品。按常规制剂要求可分装于棕色安瓿瓶中(2ml/安瓿瓶)。以上为本发明制备单唾液酸四已糖神经节苷脂GM1水溶液制剂的方法。 

实施例2： 

本发明实施例2的单唾液酸四已糖神经节苷脂GM1制剂的制备方法，包括按下述步骤进行： 

(1)制备混合匀浆液： 

从肉联厂收集新鲜猪脑，去碎骨、剥去脑膜、颅底血管，用蒸馏水清洗，称重后加入5倍体积的氯仿、甲醇、水的混合溶剂，其勾兑比按1∶1∶0.8，置于胶体磨机内先进行研碎后再注入高剪切均质乳化罐中用8000转/分的转速进行匀浆60分钟后，倒入800目不锈钢筛中进行过滤，去除残渣，得脂质混合匀浆液。 

(2)制备GM1初提物： 

将脂质混合匀浆液送进吊篮式空气压滤机中，在真空压力为-10kg/cm条件下经空气压缩过滤，去除残渣，回收滤液，静置分层，收集上清液；将上清液置于吊篮式蒸馏塔内真空去除溶剂(氯仿55℃、甲醇75℃)，将回收的溶剂进行处理后重复利用，得GM1初提物。 

(3)分离GM1初纯品： 

将GM1初提物置于能截留分子量为1600道尔顿的卷式超滤膜内，采用错流过滤方式的超滤机进行连续多次循环超滤，截留分子量为1600道尔顿以上的物质，得神经节苷脂GM1的初纯品。 

本发明实施例2的一种超滤装置(参见图2)，它是由一个密闭的壳体2，其两端为外凸的弧形结构，壳体2内腔中心有一呈管状的超滤体芯柱3，超滤体芯柱3的外侧表面套装一个呈管状的超滤膜5，超滤膜5为卷式膜，其两端各扣堵有一个超滤体堵头4，壳体2的上端部与输入管1所对应处设一与超滤体芯柱3内腔相通的浓缩输出管接头6，还设有一个浓缩循环储存罐9和一个浓缩循环加压泵10，浓缩循环加压泵10的输入端与浓缩循环储存罐9通过管道相连接，其输出端通过浓缩循环加压输入管11与超滤体内腔相连通。壳体3的下端部分别设有与超滤膜5外侧与壳体2之间的空腔相通的初纯品管接头7、反冲洗管接头8.以上构成本发明实施例2所述的一种超滤装置的一静态结构。 

(4)提纯GM1纯品： 

将上述经超滤而制得的神经节苷脂GM1的初纯品置于能够截留分子量为1500道尔顿的中空纤维纳滤膜的装置中，在压力下去除分子量为1500道尔顿以下的物质，得单唾液酸四已糖神经节苷脂GM1水溶液制剂纯品。将GM1水溶液制剂纯品置于-20℃冷冻室速冻后再经真空加热干燥，即可得单唾液酸四已糖神经节苷脂GM1冻干粉制剂。以上为本发明制备单唾液酸四已糖神经节苷脂GM1冻干粉制剂的方法。 

Claims (8)

1.单唾液酸四已糖神经节苷脂GM1制剂的制备方法，其特征是包括按下述步骤进行：取新鲜猪脑清洗、加氯仿、甲醇、水制备GM1混合匀浆、压滤除去残渣得GM1初提物、超滤得GM1初纯品、纳滤得水溶液制剂纯品，将GM1水溶液制剂纯品经冷冻真空干燥，得GM1冻干粉制剂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的混合匀浆液是掺入由3～5倍体积的氯仿、甲醇、水的混合溶剂，其勾兑比按1∶1∶0.5～0.8。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的超滤膜超滤是由能截留分子量1600道尔顿的卷式超滤膜，采用错流过滤法过滤的。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的纳滤膜纳滤是用截留分子量为1500道尔顿以上物质的中空纤维进行纳滤的。

5.一种超滤装置，包括至少一个壳体和与之内腔相连通的接管的单元，其特征是所述的壳体内腔设有一密闭的管状超滤体，超滤体的上端部设有2个与之内腔连通的接管，超滤体的管状壁上设有能够容许过滤物质从其内腔进入超滤体与壳体之间空腔的超滤膜。

6.根据权利要求1所述的超滤装置，其特征是所述的超滤体上端部的一接管还设有一个储存罐和加压泵，加压泵的输入端与储存罐相连接，其输出端与超滤体内腔相连通。

7.根据权利要求1或2所述的超滤装置，其特征是所述的超滤膜为管式膜、卷式膜或中空纤维膜。

8.根据权利要求1或2所述的超滤装置，其特征是所述的壳体下端部还设有与壳体内腔相通的水管和阀门。

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