CN114790255B - 一种肝素钠的提取工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及原料药生产技术领域，具体为一种肝素钠的提取工艺，向绞碎成糜状的猪小肠粘膜中加入盐酸溶液，高温变性再降温，加入氯化钠溶液和固定化复合酶制剂，酶解液微滤膜过滤后，用氢氧化钠溶液将滤液pH调节至8.0‑8.5，加入吸附树脂，洗脱液并用盐酸溶液调节pH至6.5‑6.8，再加入乙醇，静置沉淀分离出固体，低温真空干燥即可，本发明方法所制备的肝素钠具有较高的收率，且效价达到180U·mg^‑1以上，可以满足临床需求。

Description

一种肝素钠的提取工艺

技术领域

本发明涉及原料药生产技术领域，具体为一种肝素钠的提取工艺。

背景技术

肝素钠是肝素的一种钠盐，其理化性质与肝素基本相同。肝素因其最初取自肝脏而得名(Heparin)，是1861年Mclean研究疑血机制时发现的一种酸性粘多糖。1939年，Brinkhous等证明了肝素具有抗凝血活性，从此，肝素作为天然抗凝血物质而受到各国的重视，至今已有大量关于其临床应用的报道，肝素主要存在于血管、肝脏、皮肤、肺等生物器官中，目前国内肝素钠的提取效率较低，且成品中混有大量核酸、蛋白质杂质，效价低，不利于临床应用，而进口肝素钠虽然质量较高但价格昂贵，普通消费者难以承受，所以提供一种高收率、高效价肝素钠的提取工艺势在必行。

发明内容

发明目的：针对上述技术问题，本发明提出了一种肝素钠的提取工艺。

所采用的技术方案如下：

一种肝素钠的提取工艺，包括以下步骤：

S1：向绞碎成糜状的猪小肠粘膜中加入盐酸溶液，搅拌混合使pH至7.0-7.5，升温至90-95℃下高温变性15-25min，再降温至50-55℃，加入氯化钠溶液和固定化复合酶制剂，搅拌酶解90-120min后将酶解液置于温度2-6℃，转速3500-4000r/min的低温离心机中离心10-15min，取上层清液经微滤膜过滤后，得到滤液；

S2：用氢氧化钠溶液将滤液pH调节至8.0-8.5，再升温至40-45℃并加入吸附树脂，搅拌5-10h后，将吸附树脂滤出，用质量分数为20-25％的氯化钠溶液进行洗脱，收集得到第一洗脱液，再用质量分数为15-18％的氯化钠溶液进行洗脱，收集得到第二洗脱液，合并第一洗脱液和第二洗脱液并用盐酸溶液调节pH至6.5-6.8，再加入乙醇，搅拌10-30min后静置沉淀10-15h，将沉淀物分离后加入乙醇中，搅拌10-30min后再次静置沉淀10-15h后分离出固体，经低温真空干燥，即可得到所述肝素钠。

进一步地，所述固定化复合酶制剂由固定化载体和复合酶组成，所述复合酶包括碱性蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、米曲霉蛋白酶。

进一步地，所述固定化载体为具有沸石咪唑骨架结构的金属有机骨架材料。

进一步地，所述固定化载体的制备方法如下：

将金属有机骨架材料、海藻酸钠、复合酶溶液加入到戊二醛溶液中，搅拌10-15h后，过滤，所得固体经生理盐水洗涤后干燥即可。

进一步地，所述金属有机骨架材料、海藻酸钠的质量比为2-4：1。

进一步地，微滤膜过滤时的压力为0.2-0.25MPa，温度为40-50℃，流量为60-90L/min。

进一步地，所述吸附树脂负载有金属离子。

进一步地，所述金属离子为Ag⁺、Ca²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺、Al³⁺中的任意一种。

更进一步地，所述金属离子为Ca²⁺。

进一步地，所述吸附树脂的制备方法如下：

将吸附树脂用氢氧化钠溶液浸泡2-3h后水洗至中性，再用盐酸溶液浸泡2-3h后水洗至中性，最后用饱和金属盐溶液浸泡2-3h，水洗至无金属离子检出，烘干即可。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种肝素钠的提取工艺，肝素在动物组织中与蛋白以共价键的形式结合，酶解使结合在一起的蛋白变成小分子的多肽，从而更容易分离，固定化复合酶制剂可以将复合酶分子限制在金属有机骨架材料的孔道中，并通过范德华力相互作用使酶分子被固定，可以保护酶的活性位点，提高酶的重复利用率和环境耐受性，由碱性蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、米曲霉蛋白酶组成的复合酶可以充分分解杂质蛋白，提高肝素钠纯度，肝素钠提取之前使蛋白质高温变性不但有助于蛋白质的酶解而且也可使小肠黏膜中原有的异种酶失活，防止对后续酶解造成破坏，酶解液中含有大量分子片段分布较广的蛋白及多肽，利用微滤膜过滤除杂可以拦截掉大量杂质蛋白及核酸、色素等，同时减轻了吸附树脂的负荷，猪小肠粘膜中的肝素通过酶解作用解离下来后，分子中有大量的硫酸基和羧基，使肝素分子带大量的负电荷，易与吸附树脂结合，发明人对吸附树脂进行改性使金属离子负载于其上，提升了吸附树脂对肝素钠的吸附特性，吸附树脂吸附酶解液中的肝素钠分子，肝素钠分子被树脂吸附着带入下一步工艺，从而使其与酶解液中的其他杂质分离，提高了肝素钠的提取效率和纯度，本发明方法所制备的肝素钠具有较高的收率，且效价达到180U·mg^-1以上，可以满足临床需求。

具体实施方式

实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1：

一种肝素钠的提取工艺，包括以下步骤：

向绞碎成糜状的猪小肠粘膜中加入30％盐酸溶液，搅拌混合使pH至7.2，升温至95℃下高温变性25min，再降温至55℃，加入质量分数为3％的氯化钠溶液和固定化复合酶制剂，搅拌酶解100min后将酶解液置于温度5℃，转速3800r/min的低温离心机中离心15min，取上层清液经微滤膜过滤后，得到滤液，微滤膜过滤时的压力为0.25MPa，温度为45℃，流量为80L/min，用质量分数为30％氢氧化钠溶液将滤液pH调节至8.5，再升温至45℃并加入吸附树脂，搅拌8h后，将吸附树脂滤出，用质量分数为25％的氯化钠溶液进行洗脱，收集得到第一洗脱液，再用质量分数为16％的氯化钠溶液进行洗脱，收集得到第二洗脱液，合并第一洗脱液和第二洗脱液并用30％盐酸溶液调节pH至6.8，再加入5倍体积的乙醇，搅拌30min后静置沉淀15h，将沉淀物分离后加入2倍质量的乙醇中，搅拌20min后再次静置沉淀15h后分离出固体，经低温真空干燥，即可得到所述肝素钠。

其中，固定化复合酶制剂的制备方法如下：

将3gZIF8、1g海藻酸钠、复合酶溶液(碱性蛋白酶116.5U/mL、胰蛋白酶250.4U/mL、木瓜蛋白酶242.6U/mL、米曲霉蛋白酶180.2U/mL)加入到4％戊二醛溶液中，搅拌15h后，过滤，所得固体经生理盐水洗涤后干燥即可。

吸附树脂的制备方法如下：

将D-254树脂用质量分数为30％的氢氧化钠溶液浸泡3h后水洗至中性，再用30％盐酸溶液浸泡3h后水洗至中性，最后用饱和氯化钙溶液浸泡3h，水洗至Ca²⁺检出，烘干即可。

实施例2：

一种肝素钠的提取工艺，包括以下步骤：

向绞碎成糜状的猪小肠粘膜中加入30％盐酸溶液，搅拌混合使pH至7.5，升温至95℃下高温变性25min，再降温至55℃，加入质量分数为3％的氯化钠溶液和固定化复合酶制剂，搅拌酶解120min后将酶解液置于温度6℃，转速4000r/min的低温离心机中离心15min，取上层清液经微滤膜过滤后，得到滤液，微滤膜过滤时的压力为0.25MPa，温度为50℃，流量为90L/min，用质量分数为30％氢氧化钠溶液将滤液pH调节至8.5，再升温至45℃并加入吸附树脂，搅拌10h后，将吸附树脂滤出，用质量分数为25％的氯化钠溶液进行洗脱，收集得到第一洗脱液，再用质量分数为18％的氯化钠溶液进行洗脱，收集得到第二洗脱液，合并第一洗脱液和第二洗脱液并用30％盐酸溶液调节pH至6.8，再加入5倍体积的乙醇，搅拌30min后静置沉淀15h，将沉淀物分离后加入2倍质量的乙醇中，搅拌30min后再次静置沉淀15h后分离出固体，经低温真空干燥，即可得到所述肝素钠。

其中，固定化复合酶制剂和吸附树脂的制备方法同实施例1。

实施例3：

一种肝素钠的提取工艺，包括以下步骤：

向绞碎成糜状的猪小肠粘膜中加入30％盐酸溶液，搅拌混合使pH至7.0，升温至90℃下高温变性15min，再降温至50℃，加入质量分数为3％的氯化钠溶液和固定化复合酶制剂，搅拌酶解90min后将酶解液置于温度2℃，转速3500r/min的低温离心机中离心10min，取上层清液经微滤膜过滤后，得到滤液，微滤膜过滤时的压力为0.2MPa，温度为40℃，流量为60L/min，用质量分数为30％氢氧化钠溶液将滤液pH调节至8.0，再升温至40℃并加入吸附树脂，搅拌5h后，将吸附树脂滤出，用质量分数为20％的氯化钠溶液进行洗脱，收集得到第一洗脱液，再用质量分数为15％的氯化钠溶液进行洗脱，收集得到第二洗脱液，合并第一洗脱液和第二洗脱液并用30％盐酸溶液调节pH至6.5，再加入5倍体积的乙醇，搅拌10min后静置沉淀10h，将沉淀物分离后加入2倍质量的乙醇中，搅拌10min后再次静置沉淀10h后分离出固体，经低温真空干燥，即可得到所述肝素钠。

其中，固定化复合酶制剂和吸附树脂的制备方法同实施例1。

实施例4：

一种肝素钠的提取工艺，包括以下步骤：

向绞碎成糜状的猪小肠粘膜中加入30％盐酸溶液，搅拌混合使pH至7.5，升温至90℃下高温变性25min，再降温至50℃，加入质量分数为3％的氯化钠溶液和固定化复合酶制剂，搅拌酶解120min后将酶解液置于温度2℃，转速4000r/min的低温离心机中离心10min，取上层清液经微滤膜过滤后，得到滤液，微滤膜过滤时的压力为0.25MPa，温度为40℃，流量为90L/min，用质量分数为30％氢氧化钠溶液将滤液pH调节至8.0，再升温至45℃并加入吸附树脂，搅拌5h后，将吸附树脂滤出，用质量分数为25％的氯化钠溶液进行洗脱，收集得到第一洗脱液，再用质量分数为15％的氯化钠溶液进行洗脱，收集得到第二洗脱液，合并第一洗脱液和第二洗脱液并用30％盐酸溶液调节pH至6.8，再加入5倍体积的乙醇，搅拌10min后静置沉淀15h，将沉淀物分离后加入2倍质量的乙醇中，搅拌10min后再次静置沉淀15h后分离出固体，经低温真空干燥，即可得到所述肝素钠。

其中，固定化复合酶制剂和吸附树脂的制备方法同实施例1。

实施例5：

一种肝素钠的提取工艺，包括以下步骤：

向绞碎成糜状的猪小肠粘膜中加入30％盐酸溶液，搅拌混合使pH至7.0，升温至95℃下高温变性15min，再降温至55℃，加入质量分数为3％的氯化钠溶液和固定化复合酶制剂，搅拌酶解90min后将酶解液置于温度6℃，转速3500r/min的低温离心机中离心15min，取上层清液经微滤膜过滤后，得到滤液，微滤膜过滤时的压力为0.2MPa，温度为50℃，流量为60L/min，用质量分数为30％氢氧化钠溶液将滤液pH调节至8.5，再升温至40℃并加入吸附树脂，搅拌10h后，将吸附树脂滤出，用质量分数为20％的氯化钠溶液进行洗脱，收集得到第一洗脱液，再用质量分数为18％的氯化钠溶液进行洗脱，收集得到第二洗脱液，合并第一洗脱液和第二洗脱液并用30％盐酸溶液调节pH至6.5，再加入5倍体积的乙醇，搅拌30min后静置沉淀10h，将沉淀物分离后加入2倍质量的乙醇中，搅拌30min后再次静置沉淀10h后分离出固体，经低温真空干燥，即可得到所述肝素钠。

其中，固定化复合酶制剂和吸附树脂的制备方法同实施例1。

对比例1

对比例1与实施例1基本相同，区别在于，直接加入等量碱性蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、米曲霉蛋白酶，不经过固定化处理。

对比例2

对比例2与实施例1基本相同，区别在于，固定化复合酶制剂制备方法时，用等量碱性蛋白酶溶液代替复合酶溶液。

对比例3

对比例3与实施例1基本相同，区别在于，固定化复合酶制剂制备方法时，用等量胰蛋白酶溶液代替复合酶溶液。

对比例4

对比例4与实施例1基本相同，区别在于，固定化复合酶制剂制备方法时，用等量木瓜蛋白酶代替复合酶溶液。

对比例5

对比例5与实施例1基本相同，区别在于，固定化复合酶制剂制备方法时，用等量米曲霉蛋白酶代替复合酶溶液。

性质测试：

对本发明实施例1-5及对比例1-5制备得到的肝素钠进行性质测试，其中，肝素钠的效价测定采用天青A比色法，收率为肝素钠质量和猪小肠粘膜的百分比。

结果见下表1：

表1：

由上表1可知，本发明方法所制备的肝素钠具有较高的收率，且效价达到180U·mg^-1以上，可以满足临床需求。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种肝素钠的提取工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1：向绞碎成糜状的猪小肠粘膜中加入盐酸溶液，搅拌混合使pH至7.0-7.5，升温至90-95℃下高温变性15-25min，再降温至50-55℃，加入氯化钠溶液和固定化复合酶制剂，搅拌酶解90-120min后将酶解液置于温度2-6℃，转速3500-4000r/min的低温离心机中离心10-15min，取上层清液经微滤膜过滤后，得到滤液；

S2：用氢氧化钠溶液将滤液pH调节至8.0-8.5，再升温至40-45℃并加入吸附树脂，搅拌5-10h后，将吸附树脂滤出，用质量分数为20-25％的氯化钠溶液进行洗脱，收集得到第一洗脱液，再用质量分数为15-18％的氯化钠溶液进行洗脱，收集得到第二洗脱液，合并第一洗脱液和第二洗脱液并用盐酸溶液调节pH至6.5-6.8，再加入乙醇，搅拌10-30min后静置沉淀10-15h，将沉淀物分离后加入乙醇中，搅拌10-30min后再次静置沉淀10-15h后分离出固体，经低温真空干燥，即可得到所述肝素钠；

所述固定化复合酶制剂由固定化载体和复合酶组成，所述复合酶包括碱性蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、米曲霉蛋白酶；

所述固定化载体为具有沸石咪唑骨架结构的金属有机骨架材料；

所述固定化载体的制备方法如下：

将金属有机骨架材料、海藻酸钠、复合酶溶液加入到戊二醛溶液中，搅拌10-15h后，过滤，所得固体经生理盐水洗涤后干燥即可；

所述金属有机骨架材料、海藻酸钠的质量比为2-4：1。

2.如权利要求1所述的肝素钠的提取工艺，其特征在于，微滤膜过滤时的压力为0.2-0.25MPa，温度为40-50℃，流量为60-90L/min。

3.如权利要求1所述的肝素钠的提取工艺，其特征在于，所述吸附树脂负载有金属离子。

4.如权利要求3所述的肝素钠的提取工艺，其特征在于，所述金属离子为Ag⁺、Ca²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺、Al³⁺中的任意一种。

5.如权利要求4所述的肝素钠的提取工艺，其特征在于，所述金属离子为Ca²⁺。

6.如权利要求3所述的肝素钠的提取工艺，所述吸附树脂的制备方法如下：

将吸附树脂用氢氧化钠溶液浸泡2-3h后水洗至中性，再用盐酸溶液浸泡2-3h后水洗至中性，最后用饱和金属盐溶液浸泡2-3h，水洗至无金属离子检出，烘干即可。