CN86106624A

CN86106624A - 医药用结晶葡萄糖的制法

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Publication number: CN86106624A
Application number: CN86106624.3A
Authority: CN
Inventors: 安田·荣八郎; 高久肇; 田中章三; 川端达夫
Original assignee: Showa Sangyo Co Ltd
Current assignee: Showa Sangyo Co Ltd
Priority date: 1985-10-04
Filing date: 1986-09-29
Publication date: 1987-04-01
Anticipated expiration: 2001-09-29
Also published as: KR920009518B1; KR870004131A; CN1027180C

Abstract

本发明涉及医药用结晶葡萄糖的新制法。本发明的方法是使脱支酶和葡萄糖淀粉酶与淀粉水解物作用，得到含葡萄糖97.0％(重)以上高纯度糖液，再将糖液精制、浓缩，就可制得结晶葡萄糖，而不需再结晶。采用本发明的方法，可低成本地制得不含发热原的高纯度结晶葡萄糖。

Description

本发明是关于医药用结晶葡萄糖、特别是作为注射用原料的结晶葡萄糖的制造方法，这种方法工艺过程简单、节能和成本低。

关于葡萄糖注射液的规格，在日本有作为药品质量标准的日本药典加以规定，其它各国也均有规定，但在商业交易时，要求在作为原料的结晶葡萄糖这一步就应符合药物质量标准，这是商业交易时的必要条件。为了达到这一标准，特别重要之点是：第一为葡萄糖的纯度，即比旋光度〔α〕²⁰ _D应符合标准;第二不得含发热源等杂质。

关于比旋光度的标准各国均有规定，日本药典第十次修订版中为〔α〕²⁰ _D+52.2°～53.2°，1985年美国药典中为+52.6°～53.2°，英国1980年药典规定为52.5°～53.0°，中国药典（广东暂行）为+52.5°～53.0°等。但是为了符合这些规定，对已获得的结晶葡萄糖，需要再次将其用水溶解，进一步再结晶，这种方法称为再结晶法。再结晶法以往采用使用α-淀粉酶及葡糖淀粉酶的淀粉水解工艺，在工业生产方面，只能达到DE97、葡萄糖含量为95%（重量）（对固态物而言），由精制、浓缩液得到的结晶葡萄糖的〔α〕²⁰ _D仅为+53.2°～53.5°，所以就必须将已获得的结晶葡萄糖再次溶解，制成高纯度原液后，进行再结晶。其结果，使过程变得很复杂，消耗大量能源，产品收率降至50%以下，致使成本升高，在经济上是不利的。

所谓发热原是注射时有在人体引起发烧或发冷危险的物质，其代表物为微生物产生的内毒素。这种内毒素有来自原料淀粉者，有在糖化，精制工序中因微生物污染而造成者等等;但特别是在利用离子交换树脂处理工序中，因微生物污染而引起者很多。利用离子交换树脂的处理工序是由以下几步组成的：通常首先用阳离子交换树脂，再用阴离子交换树脂分别进行处理（双床工序）之后，进一步用两种树脂的混合体床层（混合床层）进行处理。如果使离子交换处理在高温下进行，有产生淀粉糖异构化反应和分解反应的危险，所以，历来离子交换处理通常在40℃以下进行。在这种温度下进行的结果，在离子交换树脂塔内容易产生微生物，即使将树脂再生，这种微生物也难以灭掉，经循环后，逐渐积累，不仅成为发热原产生的缘由，而且由于被处理的糖液发酵，使塔内压力上升，导致液体无法流通，再者，也有使洗涤排水增加等问题。

为了除去这种发热原，以往在葡萄糖液的精制工序中，采用大量的活性炭、或超滤膜和精密滤膜等，因此，不可避免使成本上升。

本发明的目的，是提供一种制造医药用、特别是注射用葡萄糖的方法，该葡萄糖符合日本及各国药典规定的标准。即提供了一种在淀粉水解工序中制得高纯度糖化液，这种高纯度糖化液在精制、浓缩后，可省去再结晶工序，同时可制得不含发热原等杂质的结晶葡萄糖，并且成本低、节能的工业生产方法。

发明者发现，在淀粉水解工序中同时采用脱支酶和葡糖淀粉酶，利用这种方法可得到含葡萄糖97.0%（重）（对固态物而言）以上的糖液〔低聚糖含量3%（重）以下〕，将此糖液在双床层阳离子交换树脂塔中在55℃以上、80℃以下处理精制，利用一次结晶操作就具有符合日本和各国药典规定的比旋光度，可以很经济地制出高纯度的注射用原料结晶葡萄糖。

在本发明中，首先将淀粉在DE6～15、最好在8～12，液化后，用盐酸或草酸调整pH为4～5，在90℃以上保持10分钟以上，使液化酶失活。再冷却至60℃，使脱支酶和葡糖淀粉酶作用，进行糖化。脱支酶是可以断开淀粉的α-1，6键的一种酶，具有这种作用的任何一种酶均可，例如丹麦诺沃（ノボ）公司生产的普罗摩扎姆（グルコァミラゼ）200L脱支酶等均很合适。再者，作为葡糖淀粉酶，用同一公司生产的AMG300L等就很合适，但并不限于这些酶制剂。关于这些酶的用量，如上述之普罗摩扎姆200L，对于每克固态物，最好在0.5PUN以上;AMG 300L，对于每克固态物，最好在0.3AGU以下。关于糖化条件，当浓度为30%（重）以下时，糖化时间最好在45小时以上，这样就可制得高DE值、高葡萄糖含量的糖化液，其中DE可达98.0以上，葡萄糖含量可达97.0%。

再者，脱支酶普罗摩扎姆每1PUN表示一种酶单位，它表示这种酶在0.2%的淀粉聚合物中，于40℃、pH为5.0的条件下作用后，在一分钟内可产生具有相当于1umol葡萄糖还原能力的还原糖。再者，关于葡糖淀粉酶AMG的1AGU所表示的酶单位，是以0.1M醋酸缓冲液每升10g麦芽糖为基质，在其中，于25℃pH为4.3的条件下作用时，在一分钟内，可分解1umol麦芽糖。

这样制得的糖化液，采用传统方法过滤，用活性炭脱色等措施后，进行离子交换精制。

离子交换精制，是由以下几步组成：首先用阳离子交换树脂处理、其次用阴离子交换树脂处理的双床工序，然后再用两种树脂的混合物处理的混合床处理。但是在本发明的上述双床层工序中，在55℃以上，80℃以下使糖化液通过阳离子树脂塔，这样就可防止因微生物污染而产生发热原，而且提高液体的澄清度，当通过阳离子交换树脂糖液的温度不足55℃时，就不能完全防止发热原的生成。再者，如果超过80℃，会引起糖质分解及其它副反应，这是不希望的。在双床工序的阴离子交换树脂处理之后，最好使液体在40℃下流通。

采用本发明提供的方法，所用的离子交换树脂，在双床工序中所用者，可采用三菱化成工业株式会社制备的ダィャィオンSKIB作为阳离子树脂，阴离子树脂采用同一公司制备的ダィャィオンWA30；混合床工序所用的阳离子树脂可用该公司生产的ダィャィオンPK218，所用阴离子树脂可采用该公司生产的ダィャィオンPA408；但并不限于上述树脂，只要与上述树脂性能相同的任何树脂均可。

经离子交换树脂精制之后，将糖化液浓缩，作为结晶葡萄糖原液。关于结晶化，可采用间歇熬糖法的传统方法，在60℃～70℃、过饱和度1.03～1.04的条件下熬煮。在此过程中所使用的熬糖用水希望不含发热原。

熬煮以后，将熬煮后的糖化醪装在离心分离机上，使蜜和结晶分离。离心分离机的洗涤用水，也希望不含发热原。分离出来的结晶，经干燥机、冷却器等，过筛后即为成品。

实施例

用草酸将淀粉液化液（ED 11.0）的pH值调整到4.5，在95±3℃保持20分钟，使液化酶失活。然后快速冷却至60℃，将浓度调至25％（重），pH调到4.5。将糖化酶（丹麦诺沃公司生产的 AMG300L）按固体组分每克添加0.15AGU、脱支酶（同一公司生产的普罗摩扎姆200L）按固体组分每克添加0.6PUN，分别加到淀粉液化液中，在60℃进行糖化后（间歇式，500l）。其结果如第1表所示，经48小时的糖化，反应液对固态物而言的葡萄糖含有率（DX）为97.8%，经60小时的糖化，DX为98.1%。

表1

糖化时间糖组成和DE

（时） DX G2 G3 G4以上 DE

24 96.8 1.6 0.6 1.0 98.0

48 97.8 1.4 0.4 0.4 98.8

60 98.1 1.3 0.4 0.2 99.0

注：G2、G3、G3分别表示2糖类、3糖类、4糖类。

然后，使此糖化液脱色、过滤、进行离子交换树脂精制。

关于离子精制，在双床工序中，首先利用热交换器使糖化液温度温度升到60℃，并通过阳离子树脂塔（内装三菱化成工业株式会社生产的ダィャィォンSKIB2.5l），再利用热交换器使此糖液温度降至40℃后，通过阳离子树脂塔（内装三菱化成工业株式会社生产的ダィャィォンWA30 3.5l）。继续使糖液通过由阳离子树脂（上述同公司的ダィャィォンPK 218 1l）和阴离子树脂（上述同公司的ダィャィォンPA 408 2l）所组成的混合床层塔。糖液通过离子交换树脂双床层、混合床层的速度为15l/小时，液体通过可进行到在双床层阴离子树脂塔出口、混合床层塔出口的pH值降至4.5，或在双床层阴离子交换树脂塔出口的电阻率降至10万欧/厘米、混合床层出口的电阻率降至50万欧/厘米，当pH值或比电阻值低于上述值时，树脂就应进行再生。

第2表表示离子树脂通液后，在5、10、15小时后各塔出口处发热原的测定情况及一般生菌数的结果。再者，该结果为树脂进行六次再生后（即第六周期）的情况。

注：①关于发热原的规定，是采用Limulus HS Simgle Test Wako（和光纯药工业株式会社制）进行的，这种方法可以测出超微量（可达0.01ng/ml）的内毒素（根据美国食品与药物管理局的标准，相当于E.Coli EC-2所产生的内毒素）。用已除去内毒素的蒸馏水稀释被检物，使浓度达到10%，利用凝胶化进行测定。“+”表示内毒素为阳性，“-”表示阴性（内毒素0.01ng/ml以下）。

②关于一般生菌数的测定，可采用mTEG Broth培养基（DIFCO Laboratories公司制），在37℃培养2天。

上述已进行了离子精制的葡萄糖液，接着浓缩至60%浓度，将浓缩液在20升的熬糖罐中于60℃、过饱和度为1.032的条件下进行熬糖。熬糖所加入的水及分蜜洗涤用水，均为无发热原的水。熬糖后，进行分蜜、干燥、能以40%的收率获得注射用原料葡萄糖。本产品的比旋光度为+52.8°，发热原根据Limulus HS Single Test实验及日本药典中所规定的用兔子进行发烧性实验，均为阴性，所以是非常合适的注射用原料葡萄糖产品。

比较例

用草酸将淀粉液化液（DE 11.0）调整至pH为4.5，在95±3℃保持20分钟，进行液化酶的失活。然后使液体迅速冷却至60℃，调整浓度为30%（重），pH为4.5，按每克固态物0.21AGU添加糖化酶（诺沃公司制，AMG300L），以500升的批量在60℃进行糖化。在相应的糖化时间内的DX、DE和糖组成如表3所示。例如，在糖化48小时，DX为94.4;糖化60小时，DX为94.9，而得不到十分纯的葡萄糖。

表3

糖化时间糖组成和DE

DX G2 G3 G4以上 DE

24 90.7 1.9 1.6 5.8 94.3

48 94.4 2.0 1.0 2.6 96.8

60 94.9 2.1 0.9 2.1 97.1

接着将此糖化液脱色、过滤之后，进行离子精制。关于离子精制，除液体通过双床层、混合床层工序均在40℃进行外，其余均和前述实例的方法相同。

表4所示为第六周期的流通液体，在第5、10、15小时后，各离子交换塔出口处发热原的测定及一般生菌数的测定结果。

注：发热原的测定、一般生菌数的测均与前述实施例方法相同。

利用上述方法进行离子交换精制后的葡萄糖液，浓缩至65%（重），然后按与前述实施例相同的方法进行熬糖、分蜜和干燥等，能以38%的收率得到结晶葡萄糖产品。本产品的比旋光度为+53.5°，根据Limulus HS Single test测定发热原为阳性，不能满足日本及其它各国注射用结晶葡糖糖的标准。

再者，关于在离子精制过程中液体通过倍数，本比较实例与前述实施例的比较结果示于表5，采用本发明的方法（实施例）因为没有因微生物而造成的污染，所以与以往的方法（比较实施例）相比，双床离子交换塔的压差小，因此液体通过倍数，在双床阴离子树脂塔中增加约为18%，混合床层塔中增加约为37%。

表5

本发明方法以前方法

（实施例）（比较实例）

阴离子树脂塔液体通过倍数 85 72

在液体流通终点与阳离子塔之间的 0.5 2.0

压差（kg/cm³）

混合床液体通过倍数 260 190

注：所谓液体通过倍数是以单位体积阴离子树脂（l）所通过的液体量（l）来表示的。

在本发明的淀粉的糖化工序中，由于同时采用了脱支酶和葡糖淀粉酶，可得到葡萄糖含量为97%以上的高纯葡萄糖液，所以，可制得作为医药用、特别是注射用结晶葡萄糖，这种产品满足各国所要求的比旋光度标准，而不必再采用以往那种所谓再结晶的繁杂而又不经济的方法。

再者，关于本发明的方法，因为在双床工序中的阳离子交换树脂处理是在55℃以上80℃以下进行的，可以防止本工序因微生物而造成的污染，明显地减少了产品中的发热原，因此，可以制得满足注射用结晶葡萄糖标准的产品。同时，因为采用了双床工序，消除了因微生物发酵而产生的液体流通困难，所以可增加精制工序的处理量，由于省去了前述的再结晶工序，相应减少了废水量，从而达到明显的节约效果。

附图说明

第1图分别表示作为双床层阴离子树脂塔液体通过倍数函数的pH、电阻率及色数。

第2图表示作为混合床层塔液体通过倍数（对应于阴离子树脂量）函数的pH、电阻率及色数。

在第1及第2图中，实线表示本发明的处理方法，虚线表示以前的处理方法，横坐标表示液体通过倍数，纵坐标分别表示pH、电阻率及色数。

Claims

1、不用再结晶法制造医药用结晶葡萄糖的方法，其特征在于，使脱支酶和葡糖淀粉酶作用于淀粉水解液，制得含葡萄糖97.0%(重)以上(对固态物而言)的高纯度糖液，将此糖液加以精制、浓缩，即可制得结晶葡萄糖。

2、权利要求1所述的不用再结晶法制造医用结晶葡萄糖的方法，其特征在于在精制时使高纯度糖液在55℃以上80℃以下通过双床工序的阳离子交换树脂塔。