CN112940150A

CN112940150A - 一种由肝素钠制备肝素钙的方法

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Publication number: CN112940150A
Application number: CN202110144472.4A
Authority: CN
Inventors: 干浩; 韩自江; 李硕; 任志恒; 付志豪; 陈新伟; 周伟
Original assignee: Hubei Yinuorui Biological Pharmaceutical Co ltd
Current assignee: Hubei Yinuorui Biological Pharmaceutical Co ltd
Priority date: 2021-02-02
Filing date: 2021-02-02
Publication date: 2021-06-11

Abstract

本发明属于生物医药合成技术领域，具体涉及一种由肝素钠制备肝素钙的方法。该方法包括如下步骤：S1，原料的预处理；S2，一次纳滤、转钙；S3，二次纳滤、转钙；S4，水洗、纳滤；S5，醇沉、干燥；本发明采用纳滤的方式进行转钙，省去了传统的长时间搅拌转钙后，还需要加入乙醇进行醇沉去除氯化钠的步骤，传统的醇沉去除氯化钠的同时，也会去除一部分小分子肝素，导致传统方法制得的肝素钙收率偏低，因此，通过本发明的方法转钙，所制得的肝素钙得率有了明显的提高，同时，整个反应过程中节约了乙醇的使用量；通过本发明的纳滤方式进行转钙，使得整个制备工艺简单、节能降耗、生产周期缩短、提高了生产效率，具有普适性，易于大规模化的生产。

Description

一种由肝素钠制备肝素钙的方法

技术领域

本发明属于生物医药合成技术领域，具体涉及一种由肝素钠制备肝素钙的方法。

背景技术

肝素(heparin)是一种硫酸化的糖胺聚糖，主要由两种重复的结构单元葡萄糖醛酸与葡萄糖胺双糖单元以及艾杜糖醛酸和葡萄糖胺双糖单元组成，同时肝素是粘多糖类物质，结构中存在大量的硫酸基和羧基，导致其结构中存在大量的负电荷，肝素的分子量较大，其分子量范围在5-40kDa。肝素主要存在于哺乳动物的肠粘膜、肺等组织器官中，经过生物提取后，变成具有抗癌活性的药物，肝素作为抗凝血药物从发现至今有80多年的历史，为人类心血管疾病的预防、治疗以及医学的发展起到重要的作用。现在，肝素仍然占有主导地位，所以依旧是当前抗凝血药物的主流药物之一。肝素因其对抗凝血有着显著的效果，因此其可以对栓塞性疾病进行有效的预防和治疗，此外，大量研究和临床数据表明肝素在抗癌、抗病毒、抗炎等方面也具有着较强的效果。

肝素钠为抗凝血药，是一种黏多糖类物质，系由猪、牛、羊的肠黏膜中提取的硫酸氨基葡萄糖的钠盐，在人体内系由肥大细胞分泌而自然存在于血液中。肝素钠具有防止血小板集聚和破坏，抑制纤维蛋白原转变成纤维蛋白单体，抑制凝血活素的形成和对抗已形成的凝血活素，阻止凝血酶原转变成凝血酶和对抗凝血酶等作用。肝素钠在体内体外均能延缓或阻止血液凝固。其作用机理极为复杂，对凝血过程中许多环节均有影响。其作用为：①抑制凝血致活酶的形成及作用，从而防碍凝血酶原变为凝血酶；②在较高浓度时尚有抑制凝血酶及其他凝血因子的作用，阻碍纤维蛋白原变成纤维蛋白；③能阻止血小板的凝集和破坏等。另外，肝素钠的抗凝血作用尚与其分子中具有负电荷的硫酸根有关，具有正电荷的碱性物质如鱼精蛋白或甲苯胺蓝都能中和其负电荷，故能抑制其抗凝作用。由于肝素在体内能活化和释放脂蛋白酯酶，使乳糜微粒的甘油三酯和低密度脂蛋白水解，所以还有降血脂作用。肝素钠可用于治疗急性血栓栓塞性疾病，弥散性血管内凝血(DIC)。近年发现肝素有清除血脂作用。静脉注射或深部肌内注射(或皮下注射)，每次5000～10000单位。肝素钠的毒性较低，自发性出血倾向是肝素过量使用的最主要危险。有出血倾向、严重肝、肾功能不全、严重高血压、血友病、颅内出血、消化性溃疡、孕妇及产后、内脏肿瘤、外伤及手术后均禁用肝素钠。

肝素钙呈无定型粉末，不溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。肝素钙注射液是肝素钠的一种皮下注射新剂型，黄褐色灭菌水溶液。由于肝素对Ca²⁺离子的亲和力大于对Na⁺离子的亲和力，在使用肝素钠时，往往会在各个不同的组织，特别是在血管和毛细血管等部位引起钙的沉积，尤其是大剂量皮下注射，钙的螯合作用破坏邻近毛细血管的渗透力，因而产生瘀点和血肿现象。肝素钙可避免由钠盐转变为钙盐过程可能引起的血中电解质的平衡紊乱等。既具有肝素钠的抗凝血、消血栓功能，又稳定、速效、安全、减少瘀点和血肿硬结。抗凝血、血栓药。目前，国外采用肝素钙代替肝素钠，日本、西欧、美国、意大利均生产并广泛用于临床。

目前，肝素钙制备工艺普遍为用肝素钠和氯化钙长时间搅拌，以用钙离子置换钠离子，然后用醇沉的办法去除溶液中的氯化钠。一般来说，至少要两次转钙才能够达到标准中对钙离子的含量要求，也就是说至少要进行3次醇沉来除去氯化钠，但是3次醇沉操作会去除一部分的小分子肝素。所以，现有的转钙工艺的存在转钙时间长，乙醇用量大，肝素钙分子量偏大及收率偏低等问题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种由肝素钠制备肝素钙的方法。解决现有的转钙工艺的存在转钙时间长，乙醇用量大，肝素钙分子量偏大及收率偏低等问题。

本发明的目的在于提供一种由肝素钠制备肝素钙的方法。

该方法包括如下步骤：

S1，原料的预处理：取肝素钠精品完全溶解于水中，得到肝素钠精品水溶液，然后加入氯化钙溶液进行混合，同时调节pH值为5.5～7.0，然后过滤膜，得到滤液；

S2，一次纳滤、转钙：将所述步骤S1中制得的滤液通过纳滤膜进行纳滤，直至滤液纳滤至质量浓度为10～15％即可；

S3，二次纳滤、转钙：向所述步骤S2中制得的滤液中加入纯水，使滤液的质量浓度稀释至7％，然后加入氯化钙溶液进行混合，同时调节pH值为5.5～6.0，然后过滤膜，得到滤液，将滤液通过纳滤膜进行纳滤，直至滤液纳滤至质量浓度为10～15％即可；

S4，水洗、纳滤：向所述步骤S3中制得的滤液中加入纯水，进行水洗纳滤，收集滤液，即可得到质量浓度为10～15％的滤液；

S5，醇沉、干燥：向所述步骤S4中制得的滤液中加入乙醇进行醇沉、静置，然后加入乙醇对沉淀进行淋洗脱水，最后将沉淀搓碎、抽滤、真空干燥即可制得所述肝素钙。

本发明采用纳滤的方式进行转钙，省去了传统的长时间转钙后，还需要加入乙醇进行醇沉去除氯化钠的步骤，传统的肝素钙生产工艺要进行3次醇沉来除去氯化钠，不仅要消耗大量的乙醇，并且还会除一部分的小分子肝素，同时整个工艺生产周期长，生产成本很高；纳滤一般应用于物质的浓缩，其能去除一些小分子无机盐离子；本发明中纳滤技术具有如下三种作用：1)纳滤的循环反应过程实质上是转钙反应过程，仅仅只需将肝素钠精品溶液和氯化钙溶液混合调pH后直接纳滤进行转钙反应，省去了传统的将肝素钠精品溶液和氯化钙溶液混合调pH后，搅拌反应很长的时间步骤，并且纳滤转钙的反应效率很高；2)纳滤的循环反应过程能去除小分子氯化钠，因此，省去了后续需要加入乙醇进行醇沉去除氯化钠的步骤。3)纳滤的循环反应过程能提高肝素钙的产率，这是因为传统的醇沉去除氯化钠的同时，也会去除一部分肝素，导致传统方法制得的肝素钙收率偏低。

优选的，所述步骤S1中肝素钠精品水溶液质量浓度为10％，所述氯化钙溶液质量浓度为60～70％，所述肝素钠精品水溶液和所述氯化钙溶液体积混合比为5:3，所述滤膜孔径为0.22μm。

优选的，所述步骤S2中纳滤使用的纳滤膜为截留分子量1000的膜；所述纳滤的工艺参数条件如下：压力在1.0～1.5Mpa，物料温度不超过30℃。

优选的，所述步骤S3中氯化钙溶液质量浓度为40～50％，所述质量浓度为7％的滤液与所述氯化钙溶液体积混合比5:3，所述滤膜孔径为0.22μm。

优选的，所述步骤S3中纳滤使用的纳滤膜为截留分子量1000的膜；所述纳滤的工艺参数条件如下：压力在1.0～1.5Mpa，物料温度不超过30℃。

优选的，所述步骤S4中加入的纯水质量为肝素钠精品质量的60倍，所述步骤S4中纳滤使用的纳滤膜为截留分子量1000的膜；所述纳滤的工艺参数条件如下：压力在0.5～1.0Mpa，物料温度不超过30℃。

优选的，所述步骤S5中加入乙醇的体积为所述步骤S4中制得的滤液的2～3倍，然后静置4～8小时。

优选的，所述步骤S5中真空干燥的具体条件如下：干燥温度50～60℃，干燥时间22～26小时。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1)本发明采用纳滤的方式进行转钙，省去了传统的长时间搅拌转钙后，还需要加入乙醇进行醇沉去除氯化钠的步骤，传统的醇沉去除氯化钠的同时，也会去除一部分小分子肝素，导致传统方法制得的肝素钙收率偏低。因此，通过本发明的方法转钙，所制得的肝素钙得率有了明显的提高，同时，整个反应过程中节约了乙醇的使用量；

2)通过本发明的纳滤方式进行转钙，使得整个制备工艺简单、节能降耗、生产周期缩短、提高了生产效率，具有普适性，易于大规模化的生产。

附图说明

图1本发明由肝素钠制备肝素钙制备工艺流程图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明中的技术方案，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护范围。

本发明中所使用的常规化学试剂和仪器设备，如无特别说明，均可市售获得。

实施例1

一种由肝素钠制备肝素钙的方法，该方法包括如下步骤：

S1，原料的预处理：取肝素钠精品1kg完全溶解于10L水中，得到质量浓度为10％的肝素钠精品水溶液，然后加入6L质量浓度为60％的氯化钙溶液进行混合，同时调节pH值为5.5，然后过0.22μm的滤膜，得到滤液；

S2，一次纳滤、转钙：将所述步骤S1中制得的滤液通过截留分子量1000的纳滤膜进行纳滤，直至滤液纳滤至质量浓度为10％即可，所需纳滤时间为1.5h；

S3，二次纳滤、转钙：向所述步骤S2中制得的滤液中加入纯水，使滤液的质量浓度稀释至7％，然后加入8L质量浓度为40％的氯化钙溶液进行混合，同时调节pH值为5.5，然后过0.22μm的滤膜，得到滤液，将滤液通过截留分子量1000的纳滤膜进行纳滤，直至滤液纳滤至质量浓度为10％即可，所需纳滤时间为2.5h；

S4，水洗、纳滤：向所述步骤S3中制得的滤液中加入60kg纯水，进行水洗纳滤，收集滤液，即可得到质量浓度为10％的滤液；

S5，醇沉、干燥：向所述步骤S4中制得的滤液中加入20L乙醇进行醇沉、静置4小时，然后加入乙醇对沉淀进行淋洗脱水，最后将沉淀粉碎、抽滤、真空干燥、所述干燥温度50℃，干燥时间22小时，最后即可制得所述肝素钙。

实施例2

一种由肝素钠制备肝素钙的方法，该方法包括如下步骤：

S1，原料的预处理：取肝素钠精品1kg完全溶解于10L水中，得到质量浓度为10％的肝素钠精品水溶液，然后加入6L质量浓度为65％的氯化钙溶液进行混合，同时调节pH值为6.5，然后过0.22μm的滤膜，得到滤液；

S2，一次纳滤、转钙：将所述步骤S1中制得的滤液通过截留分子量1000的纳滤膜进行纳滤，直至滤液纳滤至质量浓度为12％即可，所需纳滤时间为1.7h；

S3，二次纳滤、转钙：向所述步骤S2中制得的滤液中加入纯水，使滤液的质量浓度稀释至7％，然后加入8L质量浓度为45％的氯化钙溶液进行混合，同时调节pH值为6.0，然后过0.22μm的滤膜，得到滤液，将滤液通过截留分子量1000的纳滤膜进行纳滤，直至滤液纳滤至质量浓度为12％即可所需纳滤时间为2.8h；

S4，水洗、纳滤：向所述步骤S3中制得的滤液中加入60kg纯水，进行水洗纳滤，收集滤液，即可得到质量浓度为12％的滤液；

S5，醇沉、干燥：向所述步骤S4中制得的滤液中加入25L乙醇进行醇沉、静置6小时，然后加入乙醇对沉淀进行淋洗脱水，最后将沉淀粉碎、抽滤、真空干燥、所述干燥温度55℃，干燥时间24小时，最后即可制得所述肝素钙。

实施例3

一种由肝素钠制备肝素钙的方法，该方法包括如下步骤：

S1，原料的预处理：取肝素钠精品1kg完全溶解于10L水中，得到质量浓度为10％的肝素钠精品水溶液，然后加入6L质量浓度为70％的氯化钙溶液进行混合，同时调节pH值为7.0，然后过0.22μm的滤膜，得到滤液；

S2，一次纳滤、转钙：将所述步骤S1中制得的滤液通过截留分子量1000的纳滤膜进行纳滤，直至滤液纳滤至质量浓度为15％即可，所需纳滤时间为2h；

S3，二次纳滤、转钙：向所述步骤S2中制得的滤液中加入纯水，使滤液的质量浓度稀释至7％，然后加入8L质量浓度为50％的氯化钙溶液进行混合，同时调节pH值为6.0，然后过0.22μm的滤膜，得到滤液，将滤液通过截留分子量1000的纳滤膜进行纳滤，直至滤液纳滤至质量浓度为15％即可，所需纳滤时间为3h；

S5，醇沉、干燥：向所述步骤S4中制得的滤液中加入30L乙醇进行醇沉、静置6小时，然后加入乙醇对沉淀进行淋洗脱水，最后将沉淀粉碎、抽滤、真空干燥、所述干燥温度60℃，干燥时间26小时，最后即可制得所述肝素钙。

对比例1

采用传统的3次转钙工艺，具体方法如下：

步骤1，一次转钙：取肝素钠精品1kg完全溶解于10L水中，得到质量浓度为10％的肝素钠精品水溶液，然后加入6L质量浓度为65％的氯化钙溶液进行混合，同时调节pH值为6.5，室温搅拌反应8小时；

步骤2，一次转钙醇沉：将步骤1制得的反应液过0.22μm的滤膜，得到滤液；然后加入32L乙醇，静置沉淀4小时以上，弃上清，加入10L纯水溶解沉淀物，得到混合液；

步骤3，二次转钙：向步骤2中制得的混合液中加入3L质量浓度为65％的氯化钙溶液进行混合，同时调节pH值为6.5，室温搅拌反应4小时；

步骤4，二次转钙醇沉：将步骤3制得的反应液过0.22μm的滤膜，得到滤液；然后加入32L乙醇，静置沉淀4小时以上，弃上清，加入10L纯水溶解沉淀物，得到混合液；

步骤5，三次转钙：向步骤4中制得的混合液中加入3L质量浓度为65％的氯化钙溶液进行混合，同时调节pH值为6.5，室温搅拌反应2小时；

步骤6，三次转钙醇沉：将步骤5制得的反应液过0.22μm的滤膜，得到滤液；然后加入32L乙醇，静置沉淀4小时以上，弃上清，得到沉淀物；

步骤7，醇沉、真空干燥：向所述步骤6中制得的沉淀中加入25L乙醇进行溶解醇沉、静置6小时，然后加入乙醇对沉淀进行淋洗脱水，最后将沉淀粉碎、抽滤、真空干燥、所述干燥温度55℃，干燥时间24小时，最后即可制得所述肝素钙。

对比例1和本发明实施例2的区别在于，对比例1使用传统的3次转钙搅拌工艺，而实施例2中使用2次纳滤、转钙的工艺，其他的步骤、原料使用均一致。对比例1中3次转钙、醇沉的时间至少为26h，而实施例2中2次纳滤、转钙的工艺的时间为4.5h，可节省21.5h，大大缩短了整个生产制备工艺，同时实施例2中转钙反应后，缺少使用乙醇进行醇沉，以除去氯化钠的步骤，节约了大量的乙醇，降低了生产成本；发明人意外的发现纳滤的循环反应过程实质上是转钙反应过程，仅仅只需将肝素钠精品溶液和氯化钙溶液混合调pH后直接纳滤进行转钙反应，省去了传统的将肝素钠精品溶液和氯化钙溶液混合调pH后，搅拌反应很长的时间步骤；同时纳滤的循环反应过程能去除小分子氯化钠，因此，省去了后续需要加入乙醇进行醇沉去除氯化钠的步骤。

对比例2

同实施例1相比，只进行一次纳滤、转钙过程，具体如下：

一种由肝素钠制备肝素钙的方法，该方法包括如下步骤：

S2，一次纳滤、转钙：将所述步骤S1中制得的滤液通过截留分子量1000的纳滤膜进行纳滤，直至滤液纳滤至质量浓度为12％即可；

S3，水洗、纳滤：向所述步骤S2中制得的滤液中加入22kg纯水，进行水洗纳滤，重复操作3次，即可得到质量浓度为12％的滤液；

S4，醇沉、干燥：向所述步骤S3中制得的滤液中加入25L乙醇进行醇沉、静置6小时，然后加入乙醇对沉淀进行淋洗脱水，最后将沉淀粉碎、抽滤、真空干燥、所述干燥温度55℃，干燥时间24小时，最后即可制得所述肝素钙。

实施例4产品检测

将实施例1～3、对比例1-2制得的肝素钙进行检测，具体的检测结果如下表所示：

表1产品检测结果

从表1中可以看出，实施例1～3中制得的肝素钙经质量检测后，均在指标之内，表明本方法制得的肝素钙质量较高；对比例1采用的是传统三次转钙方法制备肝素钙，其中制得肝素钙的收率比实施例1～3少1-5％，分子量8000-16000肝素钙含量也比实施例1～3低，表明在醇沉的过程中，会损失小分子的肝素；对比例2只使用了一次纳滤、转钙的工艺，制得肝素钙的收率较低，钙含量也较低，表明转钙过程不完全；因此通过本发明的纳滤方式进行转钙，使得整个制备工艺简单、节能降耗、生产周期缩短、提高了生产效率，具有普适性，易于大规模化的生产。

以上实施例仅仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims

1.一种由肝素钠制备肝素钙的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的由肝素钠制备肝素钙的方法，其特征在于，所述步骤S1中肝素钠精品水溶液质量浓度为10％，所述氯化钙溶液质量浓度为60～70％，所述肝素钠精品水溶液和所述氯化钙溶液体积混合比为5:3，所述滤膜孔径为0.22μm。

3.如权利要求1所述的由肝素钠制备肝素钙的方法，其特征在于，所述步骤S2中纳滤使用的纳滤膜为截留分子量1000的膜；所述纳滤的工艺参数条件如下：压力在1.0～1.5Mpa，物料温度不超过30℃。

4.如权利要求1所述的由肝素钠制备肝素钙的方法，其特征在于，所述步骤S3中氯化钙溶液质量浓度为40～50％，所述质量浓度为7％的滤液与所述氯化钙溶液体积混合比5:3，所述滤膜孔径为0.22μm。

5.如权利要求1所述的由肝素钠制备肝素钙的方法，其特征在于，所述步骤S3中纳滤使用的纳滤膜为截留分子量1000的膜；所述纳滤的工艺参数条件如下：压力在1.0～1.5Mpa，物料温度不超过30℃。

6.如权利要求1所述的由肝素钠制备肝素钙的方法，其特征在于，所述步骤S4中加入的纯水质量为肝素钠精品质量的60倍，所述步骤S4中纳滤使用的纳滤膜为截留分子量1000的膜；所述纳滤的工艺参数条件如下：压力在0.5～1.0Mpa，物料温度不超过30℃。

7.如权利要求1所述的由肝素钠制备肝素钙的方法，其特征在于，所述步骤S5中加入乙醇的体积为所述步骤S4中制得的滤液的2～3倍，然后静置4～8小时。

8.如权利要求1所述的由肝素钠制备肝素钙的方法，其特征在于，所述步骤S5中真空干燥的具体条件如下：干燥温度50～60℃，干燥时间22～26小时。