CN111269276B - 一种将阿卡波糖和杂质进行分离的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种将阿卡波糖和杂质进行分离的生产方法，采用填充有层析分离树脂的连续流体分离系统，通过连续流体分离实现阿卡波糖和杂质的分离。采用上述技术方案，本发明的有益效果为：采用连续流体分离装置先进的分离方法取代传统固定床层析分离，设备紧凑，系统简化，集成了工序，同时提高了生产效率，缩短了生产周期；自动化程度高，操作简单，减少人为操作带来的失误，可实现连续运行和连续出料；生产成本低，生产周期短，分离效果好，分离后的阿卡波糖纯度高。

Description

一种将阿卡波糖和杂质进行分离的生产方法

技术领域

本发明涉及产品流体分离技术领域，特别涉及一种将阿卡波糖和杂质进行分离的生产方法。

背景技术

阿卡波糖(Acarbose)为一种α-葡萄糖苷酶抑制剂，是复杂的低聚糖，其结构类似寡糖，这种非寡糖的“假寡糖”可在小肠上部细胞刷状缘处和寡糖竞争而与α-葡萄糖苷酶可逆地结合，抑制各种α-葡萄糖苷酶如麦芽糖酶、异麦芽糖酶、葡萄糖淀粉酶及蔗糖酶的活性，使淀粉分解成寡糖如麦芽糖(双糖)、麦芽三糖及糊精(低聚糖)进而分解成葡萄糖的速度减慢，使蔗糖分解成葡萄糖和果糖的速度减慢，因此造成肠道葡萄糖的吸收减缓，从而缓解餐后高血糖，达到降低血糖的作用。长期服用，可降低空腹血糖和糖化血红蛋白的浓度。

阿卡波糖生产方法为发酵制备，发酵得到的产品含有无机盐、杂蛋白、杂糖、A、B、C、D、E、F等杂质，通过树脂工艺进行提纯除杂，得到高纯度的阿卡波糖产品。其主要方法流程如下：原料——转化——阿卡波糖发酵液——过滤液——树脂脱灰——吸附除杂糖——层析分离——阿卡波糖——结晶——成品。阿卡波糖发酵液中杂质D、E、F与阿卡波糖性质相近，想要分离必须利用在层析树脂中吸附作用力的不同来进行分离。由于层析分离工段采用老旧的固定床模式，使用环节繁琐，操作较多，收率不高不利于生产。为了提高阿卡波糖收率，减少人为因素误操作，故发明新的分离工艺-连续层析分离工艺。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种将阿卡波糖和杂质进行分离的生产方法，该方法工艺自动化程度高，人工操作少，产品纯度和收率高。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种将阿卡波糖和杂质进行分离的生产方法，采用填充有层析分离树脂的连续流体分离系统，通过连续流体分离实现阿卡波糖和杂质的分离。

进一步地，所述的连续流体分离系统内置30个分离单元，每个分离单元内分别填充有层析分离树脂，所述的连续流体分离系统分为：

第一洗酸区：包含4个分离单元，采用正向串联进料方式，利用纯水将树脂上的再生试剂盐酸淋洗干净。

酸再生区：包含2个分离单元，采用正向串联进料方式，利用浓度为1～1.5mol/L的盐酸将树脂转化为氢型，恢复树脂工作性。

洗碱区：包含3个分离单元，采用正向串联进料方式，利用纯水将树脂上的再生试剂碱淋洗干净。

碱再生区；包含2个分离单元，采用逆向串联进料方式，利用浓度为1～1.5mol/L的氢氧化钠对树脂进行碱再生，去除树脂间的杂质和色素。

第二洗酸区：包含2个分离单元，采用正向串联进料方式，利用纯水将树脂上的解析酸淋洗干净。

解析区：包含6个分离单元，采用正向串联进料方式，利用浓度0.05～0.2mol/L的盐酸将树脂上优先出来的阿卡波糖解析下来，同时将与树脂吸附力较强的杂质D留在树脂上，解析液进入产品罐。

展层区:包含6个分离单元，采用正向串联进料方式，利用浓度为0.01～0.03mol/L的盐酸展层，将树脂上先出来的杂质E和F解析下来，将与树脂吸附力较强的阿卡波糖留在树脂上，解析液进入中间料罐。

洗料区：包含2个分离单元，采用正向串联进料方式，利用纯水将树脂淋洗干净，淋洗液进入中间料罐。

进料区：包含2个分离单元，采用正向串联进料方式，原料液依次经过进料区的2个分离单元后的中间料液进入中间料罐。

二次上柱区：包含1个分离单元，采用正向进料的方式，将中间料罐内的中间料液依次经过该分离单元，利用树脂对阿卡波糖、杂质E和F不同吸附力，将阿卡波糖和杂质分离，保证阿卡波糖的纯度和收率。

其中，所述的第一洗酸区、酸再生区、洗碱区、碱再生区、第二洗酸区、解析区、展层区、洗料区、进料区和二次上柱区沿圆周方向依次排列。

其中，所述的连续流体分离系统中，每个分离单元的填充量为300-500ml。

其中，所述第一洗酸区、酸再生区、洗碱区、碱再生区和进料区的进料速度均为7-8mL/min。

其中，所述第二洗酸区和解析区的进料速度均为5-6mL/min。

其中，所述展层区的进料速度均为15-18mL/min。

其中，所述洗料区的进料速度均为3-4mL/min。

其中，所述二次上柱区的进料速度均为25-30mL/min。

本发明具有如下有益效果：

1、集成了工序，同时提高了生产效率，缩短了生产周期。

2、减少人为操作带来的失误。

3、连续运行，连续出料。

4、采用连续流体分离技术，其优点还有以下几点：

1)由于连续运行，产品成分和浓度保持稳定,便于下游工段的配套。

2)因提高生产效率，树脂柱、储罐及配套规模很小，设备紧凑，易于安装在任何位置，易与旧的生产过程和设备匹配，占地仅为相同规模的三分之一左右。

3)根据生产过程的需要随流入流体的质量和流量的变化可自动调节旋转速度，因此能保证经济上最佳状态下运行。

4)根据生产过程的便利，使流体的流向可联接成逆流或者并流方式。

5)由于采用多个分离单元，可灵活变更生产方法流程。

附图说明

图1为本发明的连续流体分离系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步说明。

本发明的目的在于针对目前阿卡波糖生产方法步骤繁杂、收率低、成本高等缺点，基于连续流体分离装置先进分离方法，提供一种改良的阿卡波糖生产方法，以达到降低生产成本，简化生产方法、缩短生产周期、提高总收率的目的。

本发明的技术方案是：采用连续流体分离装置先进分离方法，取代了传统方法中固定床分离柱。设计改良生产方法流程如下：

阿卡波糖混合液——原料罐——连续流体分离装置——阿卡波糖——进入下游工段。

本发明具体方法为阿卡波糖混合液通过填装有层析分离树脂的连续流体分离装置，在连续流体分离单元中，根据阿卡波糖和杂质D、E、F在树脂间作用力等的不同，流出物就是阿卡波糖和杂质D、E、F，已经工作过的树脂会随着系统的旋转进入再生区，在再生区通过再生和淋洗后，分离柱可以继续进行工作。

本发明方法所使用的连续流体分离装置技术将传统生产中的按时间推移的进料、洗料、展层、解析、碱再生、淋洗碱、酸再生、淋洗酸等各个步骤实现于一个连续式生产方法中，连续进料且连续出产品，完全革新传统的固定床技术。在本发明中连续流体分离装置的连续运行，各个流体分配阀的依次切换，每个分离单元将根据方法设计依次泵入不同介质的液体比如：原料、水、不同化学试剂等。

如图1所示，本发明采用本公司自主研发的连续流体分离装置，采用层析分离树脂，设计处理量为0.48L/h，根据阿卡波糖本身的特性，每根树脂的填充量为400ml。分为以下几个分段区：

(1)洗酸1区(1-4#)：进水区，纯水为正进方式，进料速度为7mL/min，需要转前检测1#树脂柱出口电导率，保证盐酸淋洗干净。

(2)酸再生区(5-6#)：5#进口为1.5mol/L的盐酸，采用正进方式，进料速度7mL/min，需要转前检测5#树脂柱出口pH，保证树脂再生完全。

(3)洗碱区(7-9#)：进水区，纯水为正进方式，进料速度为7mL/min，需要转前检测7#树脂柱出口电导率，保证树脂淋洗干净。

(4)碱再生区(10-11#)：10#进口为1.5mol/L的氢氧化钠，采用正进方式，进料速度7mL/min，需要转前检测10#树脂柱出口pH，保证树脂再生完全。

(5)洗酸2区(12-13#)：进水区，纯水为正进方式，进料速度为5.2mL/min，需要转前检测12#树脂柱出口电导率，保证盐酸淋洗干净。

(6)解析区(14-19#)：14#进口为0.05mol/L的盐酸，采用正进方式，进料速度5.3mL/min，19#出口为目标产品阿卡波糖，需要转前检测14#树脂柱出口阿卡波糖含量和19#树脂柱出口杂质D的含量，确保阿卡波糖和杂质D分离，保证阿卡波糖的纯度和收率。

(7)展层区(20-25#)：20#进口为0.01mol/L的盐酸，采用正进方式，进料速度16mL/min，25#出口、27#出口和29#出口混合为30#进口，需要在转前检测20#树脂柱杂质E和F的含量，确保阿卡波糖和杂质E、F分离，保证阿卡波糖的纯度。

(8)洗料区(26-27#)：进水区，纯水为正进方式，进料速度为3.4mL/min。

(9)进料区(28-29#)：28#连续进料，原料为正进方式，进料速度7.6mL/min。

(10)二次上柱区(30#)：25#出口、27#出口和29#出口混合从30#进料，进料速度27mL/min，利用树脂对阿卡波糖、杂质E和F不同吸附力，将阿卡波糖和杂质分离，保证阿卡波糖的纯度和收率。

结果分析：

(1)产品收率

该生产方法中，连续流体分离装置技术取代了原先固定床的功能，通过连续运行生产得到阿卡波糖产品。阿卡波糖收率在95％左右，如表1所示。

表1：阿卡波糖连续流体分离实验收率

批次	1	2	3	4	5
						收率(％)	94.6	95.1	95.3	96.6	93.8

(2)产品质量

对生产出来的阿卡波糖通过液相流体检测化验，各批次的化验数据如表2。

表2阿卡波糖产品化验数据

批次	1	2	3	4	5
						阿卡波糖含量(％)	98.63	97.92	98.74	98.38	98.59
杂质D含量(％)	0.11	0.2	0	0.13	0.08
						杂质E含量(％)	0	0	0	0	0
杂质F含量(％)	0	0	0	0	0

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种将阿卡波糖和杂质进行分离的生产方法，其特征在于：采用填充有层析分离树脂的连续流体分离系统，通过连续流体分离实现阿卡波糖和杂质的分离，所述的连续流体分离系统内置30个分离单元，每个分离单元内分别填充有层析分离树脂，所述的连续流体分离系统分为：

第一洗酸区：包含4个分离单元，采用正向串联进料方式，利用纯水将树脂上的再生试剂盐酸淋洗干净；

酸再生区：包含2个分离单元，采用正向串联进料方式，利用浓度为1～1.5mol/L的盐酸将树脂转化为氢型，恢复树脂工作性；

洗碱区：包含3个分离单元，采用正向串联进料方式，利用纯水将树脂上的再生试剂碱淋洗干净；

碱再生区；包含2个分离单元，采用逆向串联进料方式，利用浓度为1～1.5mol/L的氢氧化钠对树脂进行碱再生，去除树脂间的杂质和色素；

第二洗酸区：包含2个分离单元，采用正向串联进料方式，利用纯水将树脂上的解析酸淋洗干净；

解析区：包含6个分离单元，采用正向串联进料方式，利用浓度0.05～0.2mol/L的盐酸将树脂上优先出来的阿卡波糖解析下来，同时将与树脂吸附力较强的杂质D留在树脂上，解析液进入产品罐；

展层区:包含6个分离单元，采用正向串联进料方式，利用浓度为0.01～0.03mol/L的盐酸展层，将树脂上先出来的杂质E和F解析下来，将与树脂吸附力较强的阿卡波糖留在树脂上，解析液进入中间料罐；

洗料区：包含2个分离单元，采用正向串联进料方式，利用纯水将树脂淋洗干净，淋洗液进入中间料罐；

进料区：包含2个分离单元，采用正向串联进料方式，原料液依次经过进料区的2个分离单元后的中间料液进入中间料罐；

二次上柱区：包含1个分离单元，采用正向进料的方式，将中间料罐内的中间料液依次经过该分离单元，利用树脂对阿卡波糖、杂质E和F不同吸附力，将阿卡波糖和杂质分离，保证阿卡波糖的纯度和收率。

2.如权利要求1所述的一种将阿卡波糖和杂质进行分离的生产方法，其特征在于：所述的第一洗酸区、酸再生区、洗碱区、碱再生区、第二洗酸区、解析区、展层区、洗料区、进料区和二次上柱区沿圆周方向依次排列。

3.如权利要求1所述的一种将阿卡波糖和杂质进行分离的生产方法，其特征在于：所述的连续流体分离系统中，每个分离单元的填充量为300-500ml。

4.如权利要求1所述的一种将阿卡波糖和杂质进行分离的生产方法，其特征在于：所述第一洗酸区、酸再生区、洗碱区、碱再生区和进料区的进料速度均为7-8mL/min。

5.如权利要求1所述的一种将阿卡波糖和杂质进行分离的生产方法，其特征在于：所述第二洗酸区和解析区的进料速度均为5-6mL/min。

6.如权利要求1所述的一种将阿卡波糖和杂质进行分离的生产方法，其特征在于：所述展层区的进料速度均为15-18mL/min。

7.如权利要求1所述的一种将阿卡波糖和杂质进行分离的生产方法，其特征在于：所述洗料区的进料速度均为3-4mL/min。

8.如权利要求1所述的一种将阿卡波糖和杂质进行分离的生产方法，其特征在于：所述二次上柱区的进料速度均为25-30mL/min。

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