專利名稱：一種提高中分子量羥乙基淀粉收率的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于支鏈淀粉化學衍生物技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于臨床上血源的短缺以及血源具有傳播血源性疾病的潛在危險，所以研究優(yōu)良的血漿代用品用于容量治療極其重要。血漿代用品的使用可以減少失血病人輸血或避免輸血，因此近十年來，血漿代用品發(fā)展迅速。血漿代用品主要用于大量失血、失血漿及大面積燒傷等所致的血容量降低、休克等緊急情況，用以擴充血容量，改善微循環(huán)，從而提高患者的生存率。理想的血漿代用品要有穩(wěn)定的理化性質(zhì)，能夠快速補充血容量，増加組織灌注并在血管內(nèi)有足夠的停留時間，能改善氧供和器官功能并在體內(nèi)容易代謝和排除，同 時對凝血功能和腎功能無明顯影響，不會導致組織毒性。羥こ基淀粉是目前使用最廣泛的人造血漿代用品的ー種，它是由支鏈淀粉的葡萄糖環(huán)經(jīng)羥こ基化形成的高分子復合物。其化學結(jié)構(gòu)與機體內(nèi)的多糖和肝糖相似，副作用比其他代血漿品小，由于羥こ基基團的存在，一方面減緩了體內(nèi)淀粉酶對羥こ基淀粉的降解速度，使其具有一定的抗休克療效，從而延長其在血管內(nèi)的停留時間，維持其擴容效果。由于羥こ基淀粉溶液往往包括由大到小的不同顆粒，相對分子質(zhì)量一般用平均數(shù)來表示，取代程度是指被羥こ基取代的葡萄糖分子占總的葡萄糖分子的比例；取代方式則主要表現(xiàn)為葡萄糖C2位置上與C6位置上的羥こ基基團個數(shù)之比。羥こ基淀粉溶液的擴容強度和維持時間，決定于它們的濃度和相對分子質(zhì)量，以及克分子取代程度和取代方式。一般來說，平均分子質(zhì)量越大，取代程度越高，C2/C6比率越大，則在血管內(nèi)的停留時間越長，擴容強度越聞。羥こ基淀粉的發(fā)展經(jīng)歷了三代第一代羥こ基淀粉是ー種高取代級高分子量的羥こ基淀粉(如羥こ基淀粉20/0. 8、羥こ基淀粉40/0. 8)。第二代羥こ基淀粉200/0. 5作為中分子量低取代級的羥こ基淀粉推出。第三代羥こ基淀粉130/0. 4也屬于中分子量低取代級的產(chǎn)品，其在羥こ基淀粉200/0. 5的基礎上進一歩降低了分子量和取代級，得到性能更為優(yōu)越的羥こ基淀粉產(chǎn)品。中分子量低取代級的羥こ基淀粉由于對機體基本無過敏反應和腎功能損害，不受血型匹配影響，并且對血液的其他方面沒有明顯的不良反應，臨床使用效果顯著，已成為最受歡迎的人造血漿代用品。目前制備中分子量羥こ基淀粉130/0. 4和羥こ基淀粉200/0. 5的文獻報道中，都要用到下列兩種傳統(tǒng)エ藝對羥こ基淀粉進行精制和干燥①采用単一的超濾エ藝對羥こ基淀粉進行超濾精制。②精制后的溶液再經(jīng)超濾濃縮后，進行噴霧干燥。上述エ藝無論是超濾精制階段，還是超濾濃縮階段，都會導致羥こ基淀粉有較大的損失，且超濾精制次數(shù)越多，超濾濃縮濃度越高，產(chǎn)品的損失也越大。據(jù)目前的專利和相關(guān)文獻報道，羥こ基淀粉130/0. 4和200/0. 5的收率僅為20°/Γ38%。因此，開發(fā)更為有效的精制エ藝和高效的干燥エ藝，提高羥こ基淀粉的收率，已成為中分子量羥こ基淀粉生產(chǎn)企業(yè)急需解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種提高中分子量羥こ基淀粉收率的制備方法，本發(fā)明采用超濾與電滲析相結(jié)合的膜精制エ藝和，不僅大大減少了超濾次數(shù)，縮短了精制エ藝時間，而且也提高了產(chǎn)品的收率和質(zhì)量；本發(fā)明采用先納濾濃縮再噴霧干燥的エ藝不僅能提高噴霧干燥效率，而且也能提高羥こ基淀粉的收率。本發(fā)明產(chǎn)品氯化鈉含量低，質(zhì)量穩(wěn)定可靠；以水為分散介質(zhì)，生產(chǎn)安全，無污染。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種提高中分子量羥こ基淀粉收率的制備方法，包括以下步驟
(1)將支鏈淀粉和鹽酸加入水中攪拌均勻，配成反應液，將反應液加熱攪拌至反應液的 運動粘度為16 24mm2/s后停止加熱，迅速冷卻，冷卻過程中加NaOH中和至反應液為中性；
(2)在步驟(I)反應后的反應液中加入氫氧化鈉，抽真空后加入醚化劑進行醚化反應，反應結(jié)束后加水稀釋；
(3)用濃鹽酸調(diào)節(jié)步驟(2)得到的反應液pH值至5 7，加入醫(yī)用針劑炭脫色，抽濾，過
濾；
(4)用超濾膜對步驟(3)得到的溶液進行超濾，至溶液的電導率降至1000 IlOOys/cm，再通過電滲析使溶液的電導率降至5(Γ 00μ s/cm，最后用O. 22 μ m的水膜進行精濾；
(5)納濾濃縮，再噴霧干燥得到中分子量羥こ基淀粉。步驟(I)中每毫升水中支鏈淀粉的重量為0.2 O. 4g，HCl的濃度為O. 04
O.lmol/L,所述水為純化水。步驟(I)中加熱方式為蒸氣加熱，加熱至反應液的溫度為80 95°C。步驟(2)中反應溫度為15 35°C，反應時間為4 8小時。醚化劑為環(huán)氧こ烷。步驟(2)中醚化劑的加入量為支鏈淀粉與醚化劑的摩爾比為1:0. 5 O. 85,NaOH的濃度為O. 4 I. I mol/Lo步驟(2)中反應結(jié)束后在反應液中加入與步驟(I)相同量的純化水稀釋。步驟(3)中醫(yī)用針劑炭的加入量為支鏈淀粉干重的2%，90°C下脫色f 2h。步驟(3)中過濾方式為鈦棒過濾。超濾膜為截留分子量為50000的卷式聚醚砜超濾膜。一般中分子量的羥こ基淀粉的運動粘數(shù)的范圍控制在16 24mm2/s。本發(fā)明的構(gòu)思如下
(I)采用超濾與電滲析相結(jié)合的膜精制エ藝
本發(fā)明將超濾技術(shù)與電滲析技術(shù)相結(jié)合，即先利用超濾技術(shù)將羥こ基淀粉溶液中的小分子有機雜質(zhì)和部分鹽分除去，然后將超濾后的溶液進行電滲析處理，進一歩脫除樣品中殘存的鹽分。使用電滲析技術(shù)除鹽，不僅大大減少了超濾次數(shù)，縮短了精制エ藝時間，而且也提聞了廣品的收率和質(zhì)量。電滲析法脫鹽的工作原理為在外加直流電場的作用下，利用離子交換膜的選擇透過性，使離子從一部分水中遷移到另一部分水中的物理化學過程。離子交換膜對不同電荷的離子具有選擇透過性。陽膜只允許通過陽離子，阻止陰離子通過，陰膜只允許通過陰離子，阻止陽離子通過。在外加直流電場的作用下，水中離子作定向迀移，達到脫除羥乙基淀粉中鹽分的目的?？梢婋姖B析エ藝只起到脫除產(chǎn)品中鹽分的作用，而不會影響羥乙基淀粉的分子量及分子量分布。以羥乙基淀粉200/0. 5的精制為例，將單ー的超濾精制エ藝和超濾與電滲析相結(jié)合的膜精制エ藝對產(chǎn)品中氯化鈉含量的影響進行了對比，結(jié)果見表I和表2。德國Serumwerk Bernburg AG 公司輕乙基淀粉 200/0. 5 (HES200/0. 5)的要求為氯化鈉含量不高于O. 5%，可見，釆用単一的超濾精制エ藝需要超濾11次，才能達到德國
Serumwerk Bernburg AG公司輕乙基淀粉200/0. 5 (HES200/0. 5)的要求；而釆用超濾與電滲析相結(jié)合的膜精制エ藝，僅需要7次超濾，再加10分鐘的電滲祈，氯化鈉含量即可達到德國Serumwerk Bernburg AG公司HES200/0. 5樣品的要求，大大縮短了超濾次數(shù)。表I 單ー超濾精制エ藝對氯化鈉含量的影響_
權(quán)利要求
1.一種提高中分子量羥乙基淀粉收率的制備方法，其特征在于包括以下步驟 (1)將支鏈淀粉和鹽酸加入水中攪拌均勻，配成反應液，將反應液加熱攪拌至反應液的運動粘度為16 24mm2/s后停止加熱，迅速冷卻，冷卻過程中加NaOH中和至反應液為中性； (2)在步驟(I)反應后的反應液中加入氫氧化鈉，抽真空后加入醚化劑進行醚化反應，反應結(jié)束后加水稀釋； (3)用濃鹽酸調(diào)節(jié)步驟(2)得到的反應液pH值至5 7，加入醫(yī)用針劑炭脫色，抽濾，過濾； (4)用超濾膜對步驟(3)得到的溶液進行超濾，至溶液的電導率降至1000 IlOOys/cm，再通過電滲析使溶液的電導率降至5(Γ 00μ s/cm，最后用O. 22 μ m的水膜進行精濾； (5)納濾濃縮，再噴霧干燥得到中分子量羥乙基淀粉。
2.如權(quán)利要求I所述的一種提高中分子量羥乙基淀粉收率的制備方法，其特征在于步驟(I)中每毫升水中支鏈淀粉的重量為O. 2 O. 4g，HCl的濃度為O. 04 O. lmol/L，所述水為純化水。
3.如權(quán)利要求I所述的一種提高中分子量羥乙基淀粉收率的制備方法，其特征在于步驟(I)中加熱方式為蒸氣加熱，加熱至反應液的溫度為80 95°C。
4.如權(quán)利要求I所述的一種提高中分子量羥乙基淀粉收率的制備方法，其特征在于步驟(2)中反應溫度為15 35°C，反應時間為4 8小時。
5.如權(quán)利要求I所述的一種提高中分子量羥乙基淀粉收率的制備方法，其特征在于所述醚化劑為環(huán)氧乙烷。
6.如權(quán)利要求5所述的一種提高中分子量羥乙基淀粉收率的制備方法，其特征在于步驟(2)中醚化劑的加入量為支鏈淀粉與醚化劑的摩爾比為1:0. 5 O. 85，NaOH的濃度為 O. 4 I. I mol/Lo
7.如權(quán)利要求I所述的一種提高中分子量羥乙基淀粉收率的制備方法，其特征在于步驟(2)中反應結(jié)束后在反應液中加入與步驟(I)相同量的純化水稀釋。
8.如權(quán)利要求I所述的一種提高中分子量羥乙基淀粉收率的制備方法，其特征在于步驟(3)中醫(yī)用針劑炭的加入量為支鏈淀粉干重的2%，90°C下脫色f 2h。
9.如權(quán)利要求I所述的一種提高中分子量羥乙基淀粉收率的制備方法，其特征在于步驟(3)中過濾方式為鈦棒過濾。
10.如權(quán)利要求I所述的一種提高中分子量羥乙基淀粉收率的制備方法，其特征在于所述超濾膜為截留分子量為50000的卷式聚醚砜超濾膜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高中分子量羥乙基淀粉收率的制備方法，屬于支鏈淀粉化學衍生物技術(shù)領(lǐng)域。包括以下步驟(1)將支鏈淀粉和鹽酸加入水中加熱水解；(2)加入醚化劑，保溫反應；(3)調(diào)節(jié)反應液pH值至5~7，脫色，抽濾，過濾；(4)先超濾，再電滲析；(5)納濾濃縮，再噴霧干燥得到中分子量羥乙基淀粉。本發(fā)明采用超濾與電滲析相結(jié)合的膜精制工藝，不僅大大減少了超濾次數(shù)，縮短了精制工藝時間，而且也提高了產(chǎn)品的收率和質(zhì)量；本發(fā)明采用先納濾濃縮再噴霧干燥的工藝不僅能提高噴霧干燥效率，而且也能提高羥乙基淀粉的收率。本發(fā)明產(chǎn)品氯化鈉含量低，質(zhì)量穩(wěn)定可靠；以水為分散介質(zhì)，生產(chǎn)安全，無污染。
文檔編號C08B31/12GK102675477SQ20121016390
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月24日
發(fā)明者印杰, 殷殿書, 王明珠, 王虹, 趙雄燕, 鄭小偉 申請人:河北科技大學