膜分离与沉淀结合法提取肝素钠的工艺研究Microsoft Word 文档

设计 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 目 活性污泥法处理污水的技术研究 学生姓名    陈宽宽          班    级   生化制药30805班  专业名称   生化制药          系部名称    制药工程系        指导教师    范继业            提交日期                      答辩日期                     河北化工医药职业技术学院 年      月 膜分离与沉淀结合法提取肝素钠的工艺研究 摘要 肝素钠是肝素的钠盐,本质上是分子量不同的粘多糖相混合在一起的硫酸氨基多糖的钠盐,广泛存在于哺乳动物欧立(Ehrlich)氏肥大细胞中,具有高效抗凝血、防止血检形成和降血功效,并可用于治疗某些免疫复合体(Immuno Complex)疾病,有广泛使用和开发价值。 肝素钠是我国传统出口生化制品,我国出口的肝素钠,由各地生产点提供粗品肝素钠精制而成。由于各地制备工艺的差异,尤其是操作要领的掌握能力和程度差异,直接影响到肝素钠粗品质量,从而给肝素钠制备工序带来困难。 用膜分离与沉淀剂结合法代替盐解-离子交换-乙醇沉淀法从猪小肠黏膜中提取肝素钠，达到降低成本、增加收益的目的。方法：盐解-离子交换-沉淀-膜分离。结果：膜分离与沉淀结合法与盐解-离子交换-乙醇沉淀法相比较，乙醇用量减少85%左右，回收率和效价分别提高29.03％和61.84 u/mg；与膜分离法相比较回收率和效价分别提高0.62％和15.93 u/mg。结论：膜分离与沉淀结合法工艺设计合理、方法可靠，适宜于中、小企业生产。 摘要：肝素钠，钠盐，膜分离，沉淀剂结合法 目录 第一章 绪论............................................5 第二章 浅谈肝素钠肝素钠及其生产........................6 2.1肝素钠...............................................6 2.2提取肝素钠的原料. ....................................6 2.3肝素钠的效价..........................................6 2.4提取肝素钠的工艺原理...................................7 2.6提取肝素钠所使用的设备和器具........... ...............7 2.7原料规格及大致生产消耗........... ............................7 第三章  膜分离与沉淀结合法提取肝素钠.........................8 一 实验部分...............................................8 3.1试药与试剂.............................................8 3.2测定方法..............................................8 3.3规范药物配制..........................................8 3.4立足本职岗位，多渠道节支降耗...........................8 二 条件的选择...................... .......................9 3.2.1滤膜的选择............................................9 3.2.2沉淀剂用量的选择......................................9 三 工艺过程...................... ...................... ..10 3.3.1吸附........................................ …………10 3.3.2洗涤与洗脱........................................... 10 3.3.3分离........................................ ………….10 3.3.4除蛋白质取膜上截留部分................................ 10 3.3.5沉淀..................... ............................10 3.3.7活力回收试验..................... .....................11 四 讨论..................... ...............................11 第四章  结论................ ............ ................ 11 参考文献　................ ............ ................ ...12 致谢  ................ ............ ................ .......13 第一章 绪论 肝素钠是一种广泛存在于哺乳动物组织中的黏多糖，具有抗凝血作用，被广泛用于手术和脑血栓、心肌梗死等的治疗。目前，肝素钠主要是从猪、羊小肠黏膜和牛肺、腌肠衣盐水等中提取。其提取方法不下于30种，国内最常用的规模化生产的方法是盐解或酶解-离子交换-乙醇沉淀法。 从目前情况看肝素钠的收购主要是国内一些制药厂。由于肝素钠现外贸出口量有所降低，加上国内提取者继续生产，致使肝素钠的售价目前不是很高。从某些地方的情况看，收购效价在100一120u的肝素钠前几年有过每公斤700元左右甚至更高的价格，而现在回落幅度较大。有些广告讲的目前每公斤ro以X)多元那应是精品的近期价格。就目前的市场肝素钠价格来讲，生产者的利润是少了。但如果把腌制肠衣、采取措施提高肝素钠的收率、节约原材料及找好市场等很好地兼顾起来，还是可以收到不少利润的。许多生产者还把希望寄于中国的人关，相信那时出口量及价格都可能会有所增加。因为国外对肝素钠的需求量很大。另外，应该说目前的情况也是在调整肝素钠的市场。因为国内的生化制药厂对于生化药品制剂的生产量和品种与国外相比还是较低、较少，所以患者临床使用的生化药品制剂的价格就比较高，这样就限制了一般人的使用量。如果有关部门或生化制药部门能共同协调生产和市场，肝素钠及其它生化产品的市场潜力将是很大的。 本文主要研究用膜分离与沉淀剂结合法和用盐解-离子交换-乙醇沉淀法从猪小肠黏膜中提取肝素钠哪个更经济，更适合生产应用。 第二章  浅谈肝素钠肝素钠及其生产 2.1肝素钠 肝素钠是肝素以钠盐的形式被提取出来并被制成药用制剂。实际上产生药效的是肝素，肝素是一种应用已久的抗凝血剂，后来发现它对其它一些疾病也有良好的预防和治疗作用。如心肌梗塞、脑血栓、肾病患者的渗血治疗，治疗肝炎、皮肤病，防止癌细胞转移及消炎和抗过敏作用等。肝素受酸碱等因素的影响比较大。肝素遇酸很不稳定。当用70℃0.IN的盐酸处理1分钟，肝素便失去抗凝血效力70%。粗制肝素在pH2.5温度80℃的溶液中经过2小时，它的活力也损失一半。即使在温度不高的稀醋酸中，肝素也失效很快。 肝素对于碱却是相当稳定的。纯度愈高，稳定性愈大。高纯度的肝素的钠盐在10N碱及50%硫酸钱溶液中，经1小时加热到80℃，没有引起活性的降低。粗制的肝素稳定性虽然差一些，但在用稀碱浸出时，其活力也无损失。当然，碱的浓度和温度也不能随便增加，那样会造成不良的后果。如:将肝素溶解于100℃IN的氢氧化钠溶液中，5分钟后就会损失75%的活力。所以，把肝素制成合适的钠盐能便于它的保存、制剂和使用，使它不致于在一定时期内失去活性和药用效力。 2.2提取肝素钠的原料 肝素广泛分布于哺乳动物的组织中。如肠粘膜、十二指肠、肝、肺、心、胰脏、胎盘、血液等。目前国内大都用猪小肠粘膜作为原料来提取肝素钠。一是猪小肠量大，含肝素也比较丰富;二是猪小肠刮制粘膜后可腌制肠衣，外贸部门收购出口;三是粘膜废渣可以作为优质饲料，基本上能做到完全利用。这样相得益彰，效益也就好一些。其它原料一是相对价格较猪小肠高，二是数量少，有些肝素的含量也少。当然，如果其它原料充足且价格又很便宜也是可以使用的。如猪肺、血等。 2.3肝素钠的效价 提取肝素钠的关键是要提高它的效价。效价高，售出的价格也高。肝素钠产品的效价是以每毫克产品抗凝效价若干单位(u)来表示的，符号为:u/mg。如某产品IKg，化验效价为loou/mg，则IKg=l以洲x洲洲〕mgx1oou=l以X〕0C以X)u，故其总效价为1亿单位。若某产品的化验效价为80u/mg，则IKg产品的总效价为0.8亿单位，其余类推。一般情况下都简单用每毫克的效价来称谓每批产品的效价，即60、80、100、120……。一般一次提取出来的是肝素钠的粗品。效价在1oou左右或以下的都称为粗品。若要得到精品，必须再经过精制。精制后的肝素钠效价可达Zoou以上。所以肝素钠的价格是与效价有关的。 2.4提取肝素钠的工艺原理 哺乳动物组织内的肝素与其它粘多糖在一起并与蛋白质结合成复合物，所以肝素的制备一般包括肝素一~蛋白复合物的提取、肝素一蛋白复合物的分解和肝素的分级分离三步。 2.4.1提取碱能打断肝素与蛋白质的结合，而对肝素影响较小，故组织内的肝素的提取都采用钠盐的碱性热水或沸水浸提。这样的提取物内仍存在可溶性肝素一~蛋白质复合物。 2.4.2分解目前一般用两类方法来去除肝素一一蛋白复合物中的蛋白质。酶解一般是在提取时加人一定量的蛋白水解酶。已用过的酶有胰蛋白酶、胰酶、胃蛋白酶和木瓜蛋白酶等。在提取条件下蛋白水解酶并不能使蛋白彻底水解。由于水解后仍会存在有蛋白质，且加入的酶本身也是蛋白质，所以要靠调节pH值并加热除去。若在酸性条件下加热，会使肝素丧失部分活性。盐解一般是用碱性食盐水提取，与热变性和凝结剂(明矾、硫酸铝)等变性措施结合除去蛋白质。不用凝结剂也可。酶解工艺和盐解工艺相比，成本和酶源都不及盐解低且方便易得。 2.4.3分级分离用上述方法得到的产物含有其它粘多糖，也含有未除尽的蛋白质和核酸类物质。目前多用阴离子交换剂或长链季馁盐进行分级分离，然后再经乙醇沉淀和氧化剂氧化等步骤进一步精制。所用的阴离子交换剂一般多用D一254或仆一714树脂、1229X9大孔树脂及其它类似的树脂进行离子交换。D一254树脂交换能力较强，但机械强度较差。不过一般还都是使用D一254树脂。 2.5提取肝素钠的工艺 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 2.5.1酶解一离子交换工艺流程 2.6提取肝素钠所使用的设备和器具 (l)陶缸500升4个(盐解、交换各用2个);(2)陶缸200升ro个(沉淀及存放用);(3)蒸汽锅炉(0.1勺1台(提供加热蒸汽用);(4)电动搅拌器100转/分钟1台(交换、吸附用);(5)塑料盆30升5个(漂洗及存放用);(6)塑料提桶巧升5个(漂洗及存放用);(7)尼龙筛布60目、80目、100目各l米(过滤用);(8)酒精比重计。一1002支恻乙醇浓度用);(9)波美比重计o一352支(测盐水浓度用);(10)温度计0一100℃3支(测液体温度用);(n)乙醇分硫器1台(回收乙醇用);(12)离子交换柱。巧。、。200各1台(洗脱用);(13)量筒、量杯looml、l0()0ml各2个(测比重及容量用);(14)真空泵30升/分钟l台(抽滤用);(巧)抽滤瓶5一10升2个啪滤用);(16)布氏漏斗。巧0一中2002个(抽滤用);(17)胶管、胶塞适量(抽滤用);(18)干燥箱1台(干燥用);(19)压滤器1台(盐解用);(20)保温搪瓷桶30一50升1个(洗脱用);(2l)医用输液卡4个(洗脱用)。以上是要求比较正规一些的提取肝素钠的设备器具配备情况。若资金有限，也可因陋就简，节约资金。比如蒸汽锅炉、压滤机、离子交换柱、真空泵等价值较高的设备都可以先用土法代替。当然设备规范一些对提取肝素钠的各个环节及质量、收率都较为有利。 2.7原料规格及大致生产消耗t据有关资料统计，按生产1亿单位肝素计算，需消耗新鲜不腐败(这一点很重要)的肠粘膜2.4一3.6吨;D一254树脂l一ZKg;95%工业乙醇l0()Kg左右;30%工业级盐酸50纯左右;30%工业级液碱looKg左右;8一10、l一14pH试纸适量;精盐40()Kg左右;丙酮2一4Kg。在实际生产中有些操作者技术熟练，工艺掌握得好，能充分利用原材料，这样消耗就会低一些，否则就会高一些。另外即使是小批量生产，每批也得投人200根以上的猪小肠粘膜作为原料，太少生产起来就不合算了。 。 第三章   膜分离与沉淀结合法提前取肝素钠 肝素钠是一种广泛存在于哺乳动物组织中的黏多糖，具有抗凝血作用，被广泛用于手术和脑血栓、心肌梗死等的治疗。目前，肝素钠主要是从猪、羊小肠黏膜和牛肺、腌肠衣盐水等中提取。其提取方法不下于30种，国内最常用的规模化生产的方法是盐解或酶解-离子交换-乙醇沉淀法。我们采用盐解-离子交换-沉淀-膜分离技术（膜分离与沉淀结合法）从猪小肠黏膜中提取肝素钠。 1实验部分 1.1试药与试剂 猪小肠黏膜（兰州军区屠宰厂），7530型紫外－可见分光光度计（惠普上海 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 仪器有限公司），聚丙烯腈（PAN）膜[3][分子量（Mr）3 000～4 000，订做]，D204树脂（浙江永红树脂厂），波美计（浙江玻璃仪器厂），肝素钠 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 品（中国药品生物制品检定所，20 mg，240 u/mg,批号：），牛血清白蛋白（中国药品生物制品检定所，批号：40619－200213），氢氧化钠、氯化钠、乙醇等均为化学纯，肝素钠效价测定及蛋白质含量测定用试药与试剂均为分析纯。 1.2测定方法 采用猪血浆法[4]，按《中国药典》（2005年版二部附录ⅫD）肝素钠生物检定法，测定肝素钠效价；按福林酚测定法[5]，以牛分针断头影响实验。 2.3规范药物配制，提高有效利用率通过实践摸索出适合各个不同机能实验的最低药物浓度；在满足机能实验需求的情况下尽可能地自行配制实验用药；采用实验班集中用药原则，减少分散到组造成的浪费；对不宜保存、保质期短、易失效的药品，应充分预计用药量，采取少配、勤配的原则，如肾上腺素、链霉素、肝素等。机能实验准备时要规范药物配制流程，控制机能实验过程中的不必要浪费。近年来，在开班人数明显增加的情况下，机能实验用药的采购量和使用量基本保持不变。 2.4立足本职岗位，多渠道节支降耗 机能实验涉及的仪器设备和实验耗材品种繁多，门类齐全。指导学生进行正确的机能实验操作，规范使用仪器设备，如电子天平、换能器等，可在一定程度上降低仪器设备的损耗率， 提高完好率；同时加强仪器设备的日常维护保养，及时清除兔毛、鼠毛等污物，均可较大程度地延长仪器设备的使用寿命。对酒精棉球、纱布、干棉球、手术缝线等常用耗材实行按组按需发放，对实验结果打印用纸实行按生按需发放，可以从源头上起到节支降耗的作用。 2条件的选择 2.1滤膜的选择 肝素Mr为12 000±6 000；对商品肝素的研究提示至少有2种分子个体，Mr为3 000～37 500[6]。根据文献[7]，选用Mr为1 0002 000（PAN）1、3 000～4 000（PAN）2、5 000～6 000（PAN3）以上的分离膜，对猪小肠黏膜中的肝素钠进行截留，结果见表1。 表1表明，用Mr为3 000～4 000的聚丙烯腈膜从猪小肠黏膜中提取肝素钠效果较好。因此，选用Mr为3 000～4 000的聚丙烯腈膜作为分离猪小肠黏膜中肝素钠的滤膜。 2.2沉淀剂用量的选择 选用12种蛋白沉淀剂（DC－W）与肝素钠提取液（TQ）比例，即DC－W:TQ＝1.0:10.0～1.0:120.0，结果见图 图1表明，当DC－W:TQ＝1.0:10.0～1.0:80.0时，蛋白沉淀率不变(约4.5 mg/100 ml)；当为1.0:90.0时，蛋白沉淀率开始下降(约3.5 mg/100 ml)；当为1.0：110～1.0:120时，蛋白沉淀率降至最低(约0.25 mg/100 ml)。这与文献[7]报道相一致。所以DC－W与TQ的比例应以1.0:50.0～1.0:80.0为宜。 3工艺过程 3.1吸附 量取猪小肠黏膜500 kg，置反应锅中，加水稀释至比重计或波美计的一定浓度（用0.8～1.0 mol/L标准氯化钠溶液校正），用30％氢氧化钠溶液调节pH值至9.0～9.5，加热至沸，保持10～15 min,缓慢降温至35℃～45℃，同时滤液虹吸至反应池中，加入6％D204树脂，保温搅拌吸附8～10 h。 3.2洗涤与洗脱 吸附完毕后，静置30 min,过滤，收集树脂，并用自来水将树脂漂洗干净，沥干，加入1.2 mol/L氯化钠洗涤2 h，沥干后，加入4 mol/L氯化钠1倍量，搅拌洗脱5 h，沥干后再洗脱2次，每次加入4 mol/L氯化钠溶液量减半，洗脱时间分别为2 h、1 h。合并全部洗脱液。 3.3分离 将洗脱液在不断搅拌的情况下用截留Mr3 000～4 000的聚丙烯腈膜进行分离，滤速保持在30～40 ml/min,并使膜上部分占总体积的15％左右时，停止抽滤 3.4除蛋白质取膜上截留部分，按DC－W:TQ＝1.0:50.0～1.0:80.0的比例加入DC-W，充分搅拌20 min，室温下静置5 h,滤除沉淀。 3.5沉淀 按比例在滤液中加入1.5倍95％乙醇，充分搅拌后，静置过夜，虹吸上层醇液，沉淀分别用95％乙醇、丙酮脱水2次，真空干燥，得肝素钠精品。 3.6 3种方法比较（见表2） 表2表明，膜分离与沉淀结合法比盐解-离子交换-乙醇沉淀法节约乙醇85％左右，效价提高61.84 u/mg；比膜分离法效价提高15.93 u/mg。 3.7活力回收试验（见表3） 表3肝素钠回收试验 表3表明，采用膜分离与沉淀结合法后，回收率比盐解-离子交换-乙醇沉淀法提高29.03％，比膜分离法提高0.62％。 4讨论 从猪小肠黏膜中提取肝素钠，截留量应保持在15%左右为宜。这样，既可使大部分小分子蛋白质、核酸及其他一些杂质被除掉，又不使肝素钠丢失。应使猪小肠黏膜浓度为5%左右为宜。水质对树脂吸附有一定的影响，所以一定要使用自来水，有条件时可用蒸馏水。有些工业用氢氧化钠中含碳酸盐过高，在反应中可生成碳酸根离子，与肝素钠争夺树脂，从而影响树脂对肝素钠的吸附率，所以在使用前应检查氢氧化钠质量。 第四章  结论 用膜分离与沉淀剂结合法代替盐解-离子交换-乙醇沉淀法从猪小肠黏膜中提取肝素钠，达到降低成本、增加收益的目的。结论：膜分离与沉淀结合法工艺设计合理、方法可靠，适宜于中、小企业生产。 参考文献 [1]黄寿吾.肝素的药理与临床[J].生化药物杂志，1985，23（2）：13~21. [2]刘绍唐，张天民.肝素的生产工艺[J].脏器生化制药，1983，25（3）14~19. [3]何昌生，朱姗姗.卷式PAN超滤膜的制作工艺及其应用[J].膜科学与技术，1990，35（1）：8~22. [4]陈来同，等.生化工艺学.北京:北京大学出版社.1997，4.227~245 [5]俞纯方，陈吉森，等.从猪大肠胳液中提取肝紊钠的研究.川能教育学院学报.2002.(2):48一50. 致谢 论文的选题、实验 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 安排和论文撰写是在我的导师范继业教授的精心指导下完成的。范老师严谨的科研作风和积极进取的敬业精神令我钦佩。他的严格要求和耐心帮助使我在许多方面得到锻炼和提高。谨向他表示衷心的感谢！ 在此还感谢我所有的任课老师对我的教诲。 最后，感谢所有关心，帮助和支持我的老师和同学，你们给了我前进的动力和奋斗的勇气！