CN105461830A - 一种聚螯合树脂去除铜离子的方法 - Google Patents

一种聚螯合树脂去除铜离子的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚螯合树脂去除铜离子的方法，该方法包括制备低分子肝素钠溶液、螯合树脂装柱、螯合树脂吸附及洗脱、沉淀物送检铜含量。本发明利用肝素钠为原料，通过使用聚螯合树脂进行铜离子的吸附去除，实现低分子肝素钠的规模化生产；该聚螯合树脂可使用盐酸和氢氧化钠溶液进行循环再生，降低经济成本；本发明中的聚螯合树脂是由苯氛交叉键结合成而来，具有螯合官能基，在pH比较温和的条件下进行吸附铜离子，得到低分子肝素产品；本发明解决了传统工艺上采用阳离子交换树脂操作过程中反应比较剧烈，吸附中pH较低使低分子肝素末端的基团产生破坏，造成低分子肝素钠的生物活性单位改变，导致整个产品的不稳定的问题。

Description

一种聚螯合树脂去除铜离子的方法
技术领域
本发明属于生物医学领域，尤其涉及一种聚螯合树脂去除铜离子的方法。
背景技术
肝素系自猪或牛的肠黏膜中提取的硫酸氨基葡聚糖的钠盐，属黏多糖类物质。具有六糖或八糖重复单位的线性链条结构，其分子量在3000~37000之间，平均分子量15000左右，肝素具有抗凝、抗炎、抗过敏、抗病毒、抗癌、调节血脂等多种药理活性，但长期使用则可能产生某些不良反应，如出血和诱导血小板减少等。低分子肝素(1owmolecularweightheparin，LMWH)是肝素分级或降解而得到的分子质量较小的片段。近10年来。人们对低分子肝素的研究发现，其抗血栓作用优于肝素，具有生物利用度高、体内半衰期长、出血倾向小，口服易吸收等特点。由于低分子肝素有效性和安全性均优于普通肝素，目前已成为肝素类药物研究的热点。
目前市场上低分子肝素钠的制备方法主要是化学裂解法和酶解法，化学裂解法主要是由β-消除法、亚硝酸降解法，过氧化氢降解法、酸降解法和射线降解法等，其中过氧化氢降解法降解肝素过程中需要添加铜离子作为催化剂参与降解反应，这就涉及到铜这一金属离子的去除，传统工艺上都是采用阳离子交换树脂进行这些方法操作过程中反应比较剧烈，吸附过程中pH约为2左右，在这种pH条件下容易使得低分子肝素末端的基团产生破坏，造成低分子肝素钠的生物活性单位或多或少的改变，从而有可能导致整个产品的不稳定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚螯合树脂去除铜离子的方法，旨在解决传统工艺上采用阳离子交换树脂操作过程中反应比较剧烈，吸附中pH较低使低分子肝素末端的基团产生破坏，造成低分子肝素钠的生物活性单位改变，导致整个产品的不稳定的问题。
本发明是这样实现的，一种聚螯合树脂去除铜离子的方法，以精品肝素钠为原料，经降解后所得降解液，降解液使用聚螯合树脂进行铜离子的去除；该方法包括：
步骤一，将精品肝素钠溶解为5%-10%浓度的溶液，调节料液pH值7.0-8.0、加入整个溶液体积的0.5%-1.0%的乙酸铜，温度40-60℃，加入整个溶液体积的1.0%-2.0%的过氧化氢，整个降解时间为18-24h，整个反应期间控制温度、pH值，间歇搅拌；
步骤二，反应完成后，加入降解液2-3倍药用乙醇，充分搅拌得其沉淀物，通过液相检测主要分子量分布在4000-6000，分子量小于3000的组分不大于30%，3000-8000的组分在50%和60%之间；
将降解沉淀物溶解为10%浓度的溶液，调节料液pH值5.0-8.0、温度
20-30℃，将料液加入已处理好的聚螯合树脂柱，用天青A指示液检测下排液是否有料液流出，收集下排液，检测下排液的pH值显示为：6.5-8.0，收集完成后，加入整个料液2%的NaCL，待完全溶解后，加入料液2-3倍药用乙醇，搅拌沉淀；
步骤三，沉淀物送检铜含量。
进一步，所述整个溶液体积的0.5%-1.0%的乙酸铜中0.5%-1.0%为质量体积比W/V，所述整个溶液体积的1.0%-2.0%的过氧化氢中1.0%-2.0%为体积比V/V。
进一步，所述步骤二中树脂柱高度大于80cm，直径为3-5cm，用纯化水进行冲洗，下排液的pH值为：7.0-8.0。
进一步，所述步骤二中天青A指示液与肝素类下排溶液反应显示红色。
本发明与现有工艺相比，优点和有益效果在于：
1）利用肝素钠为原料，在铜离子的催化作用下，利用过氧化氢进行降解成为低分子肝素钠，而最终产品中铜离子作为一种引入杂质，必须去除。传统工艺中铜离子去除都是采用强酸性苯乙烯阳离子交换树脂进行，料液通过强酸性苯乙烯阳离子交换树脂时，pH约为1-2左右，该条件下容易使得肝素末端的基团产生破坏，造成低分子肝素钠的生物活性改变或是被破坏，从而导致疗效降低。而使用本发明所提到的聚螯合树脂，整个吸附出除过程中的pH约为5.0-8.0，使用其官能基对其铜离子进行吸附，条件温和，效果显著。
2）本发明中的聚螯合树脂，是由苯氛交叉键结合成而来，具有螯合官能基，可以在pH比较温和的条件下进行吸附铜离子，同时可以使用0.1M的盐酸和0.1M氢氧化钠溶液进行循环冲洗进行再生反应，使其吸附的铜离子与聚螯合树脂脱离；而强酸性苯乙烯阳离子交换树脂进行再生处理时则需要的盐酸和氢氧化钠的浓度最低为0.5M，这一优势不但节约生产成本，同时降低环境破坏。
本发明解决了传统工艺上采用强酸性苯乙烯性阳离子交换树脂操作过程中反应比较剧烈，吸附中pH较低使低分子肝素末端的基团产生破坏，造成低分子肝素钠的生物活性单位改变，导致整个产品的不稳定的问题。
附图说明
图1是本发明实施例提供的聚螯合树脂去除铜离子的方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作进一步描述。
如图1所示，本发明实施例的聚螯合树脂去除铜离子的方法，以精品肝素钠为原料，经降解后所得降解液，降解液使用聚螯合树脂进行铜离子的去除；该方法包括：
S101：将精品肝素钠溶解为5%-10%浓度的溶液，调节料液pH值7.0-8.0、加入整个溶液体积的0.5%-1.0%的乙酸铜，温度40-60℃，加入整个溶液体积的1.0%-2.0%的过氧化氢，整个降解时间为18-24h，整个反应期间控制温度、pH值，间歇搅拌；
S102：反应完成后，加入降解液2-3倍药用乙醇，充分搅拌得其沉淀物，通过液相检测主要分子量分布在4000-6000，分子量小于3000的组分不大于30%，3000-8000的组分在50%和60%之间；
将降解沉淀物溶解为10%浓度的溶液，调节料液pH值5.0-8.0、温度20-30℃，将料液缓慢加入已处理好的聚螯合树脂柱，用天青A指示液检测下排液是否有料液流出，收集下排液，检测下排液的pH值显示为：6.5-8.0，收集完成后，加入整个料液2%的NaCL，待完全溶解后，加入料液2-3倍药用乙醇，搅拌沉淀；
S103：沉淀物送检铜含量。
所述整个溶液体积的0.5%-1.0%的乙酸铜中0.5%-1.0%为质量体积比W/V，所述整个溶液体积的1.0%-2.0%的过氧化氢中1.0%-2.0%为体积比V/V。
所述步骤二中树脂柱高度大于80cm，直径为3-5cm，用纯化水进行冲洗，下排液的pH值为：7.0-8.0。
所述步骤二中天青A指示液与肝素类下排溶液反应显示红色。
下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述：
实施例一
向1kg精品肝素钠（东营天东制药有限公司，效价175usp/mg）加入900ml纯化水，待完全溶解后，调节料液pH值7.5，加入9.0g的乙酸铜，搅拌溶解后，将料液温度调至55℃，然后用浓度为6mol/L的氢氧化钠将料液pH值调节至7.5，精确量取肝素钠溶液体积为950ml，加入肝素钠溶液体积1.5%的过氧化氢，即14.25ml，降解20h。反应过程应监控pH、温度，搅拌，降解完毕，加入降解液2-3倍药用乙醇，充分搅拌得其沉淀物。
通过液相检测主要分子量分布在5230，分子量小于3000的组分不大于29.0%，3000-8000的组分在51.4。
将3.0L聚螯合树脂装入树脂柱（直径为10cm）中，用纯化水进行冲洗柱体，
使下排液的pH值显示为：7.5。等待使用。
将降解沉淀物溶解为10%浓度的溶液，调节料液pH值6.0、温度24℃，将料
液缓慢加入已处理好的聚螯合树脂柱，用天青A指示液检测下排液是否有料液流出，注：肝素类溶液与天青A指示液反应显示红色沉淀。收集下排液，检测下排液的pH值显示为：7.0。收集完成后，加入整个料液2%的NaCL，待完全溶解后，加入料液2-3倍药用乙醇，搅拌沉淀。
经使用检测得铜含量为4.0ppm，低于药典规定的10ppm，符合规定。
实施例二
向3kg精品肝素钠（东营天东制药有限公司，效价172usp/mg）加入2700ml纯化水，待完全溶解后，调节料液pH值7.7，加入27.0g的乙酸铜，搅拌溶解后，将料液温度调至53℃，然后用浓度为6mol/L的氢氧化钠将料液pH值调节至7.6，精确量取肝素钠溶液体积为2800ml，加入肝素钠溶液体积1.7%的过氧化氢，即47.6ml，降解20h。反应过程应监控pH、温度，搅拌，降解完毕，加入降解液2-3倍药用乙醇，充分搅拌得其沉淀物。
通过液相检测主要分子量分布在5310，分子量小于3000的组分不大于28.5%，3000-8000的组分在52.6。
将6.0L聚螯合树脂装入树脂柱（直径为10cm）中，用纯化水进行冲洗柱体，使下排液的pH值显示为：7.8。等待使用。
将降解沉淀物溶解为10%浓度的溶液，调节料液pH值5.8、温度25℃，将料
液缓慢加入已处理好的聚螯合树脂柱，用天青A指示液检测下排液是否有料液流出，注：肝素类溶液与天青A指示液反应显示红色沉淀。收集下排液，检测下排液的pH值显示为：7.5。收集完成后，加入整个料液2.0%的NaCL，待完全溶解后，加入料液2~3倍药用乙醇，搅拌沉淀。
经使用检测得铜含量为3.0ppm，低于药典规定的10ppm，符合规定。
实施例三
向5kg精品肝素钠（东营天东制药有限公司，效价168usp/mg）加入4500ml纯化水，待完全溶解后，调节料液pH值7.5，加入45.0g的乙酸铜，搅拌溶解后，将料液温度调至57℃，然后用浓度为6mol/L的氢氧化钠将料液pH值调节至7.8，精确量取肝素钠溶液体积为4800ml，加入肝素钠溶液体积2.0%的过氧化氢，即96ml，降解20h。反应过程应监控pH、温度，搅拌，降解完毕，加入降解液2-3倍药用乙醇，充分搅拌得其沉淀物。
通过液相检测主要分子量分布在5210，分子量小于3000的组分不大于29.2%，3000-8000的组分在51.1%。
将15L聚螯合树脂装入树脂柱（直径为15cm）中，用纯化水进行冲洗柱体，
使下排液的pH值显示为：7.8。等待使用。
将降解沉淀物溶解为10%浓度的溶液，调节料液pH值6.5、温度27℃，将料
液缓慢加入已处理好的聚螯合树脂柱，用天青A指示液检测下排液是否有料液流出，注：肝素类溶液与天青A指示液反应显示红色沉淀。收集下排液，检测下排液的pH值显示为：7.3。收集完成后，加入整个料液2%的NaCL，待完全溶解后，加入料液2-3倍药用乙醇，搅拌沉淀。
经使用检测得铜含量为3.90ppm，低于药典规定的10ppm，符合规定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种聚螯合树脂去除铜离子的方法，其特征在于，所述聚螯合树脂去除铜离子的方法包括：
将精品肝素钠溶解为5%-10%浓度的溶液，调节料液pH值7.0-8.0、加入整个溶液体积的0.5%-1.0%的乙酸铜，温度40-60℃，加入整个溶液体积的1.0%-2.0%的过氧化氢，整个降解时间为18-24h；整个反应期间控制温度、pH值，间歇搅拌；
反应完成后，加入降解液2-3倍药用乙醇，充分搅拌得其沉淀物，通过液相检测主要分子量分布在4000-6000，分子量小于3000的组分不大于30%，3000-8000的组分在50%和60%之间；
将降解沉淀物溶解为10%浓度的溶液，调节料液pH值5.0-8.0、温度20-30℃，
将料液加入已处理好的聚螯合树脂柱，用天青A指示液检测下排液是否有料液流出，收集下排液，检测下排液的pH值显示为：6.5-8.0，收集完成后，加入整个料液2%的NaCL，待完全溶解后，加入料液2-3倍药用乙醇，搅拌沉淀；
沉淀物送检铜含量。
2.如权利要求1所述的聚螯合树脂去除铜离子的方法，其特征在于，所述整个溶液体积的0.5%-1.0%的乙酸铜中0.5%-1.0%为质量体积比，所述整个溶液体积的1.0%-2.0%的过氧化氢中1.0%-2.0%为体积比。
3.如权利要求1所述的聚螯合树脂去除铜离子的方法，其特征在于，所述树脂柱高度大于80cm，直径为3-5cm，用纯化水进行冲洗，下排液的pH值为：7.0-8.0。
4.如权利要求1所述的聚螯合树脂去除铜离子的方法，其特征在于，所述天青A指示液与肝素类下排溶液反应显示红色。
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