CN111995698A - 一种基于酶解法同时提取肝素钠和肠膜蛋白肽的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于酶解法同时提取肝素钠和肠膜蛋白肽的方法，包括以下步骤：制备肠粘膜混合液；采用酶解法制备成酶解液；过滤得到澄清滤液和酶解浓缩液；滤液通过离子交换树脂柱进行肝素吸附，同时得到流出液；取下已吸附饱和的离子交换树脂柱，先用清洗盐水对离子交换树脂柱中的树脂进行清洗，然后采用脱附盐水对树脂进行肝素洗脱得到肝素钠洗脱液；将肝素钠洗脱液进行过滤脱盐和浓缩得到肝素钠浓缩液；干燥得到粗品肝素钠；对流出液进行降温，然后进行脱盐浓缩，得到第一浓缩液；将第一浓缩液进行真空浓缩，得到蛋白肽浓缩液；将蛋白肽浓缩液干燥，得到蛋白肽。该方法肝素钠提取率高、生产周期短，能同时提取蛋白肽，成本低、污染小。

Description

一种基于酶解法同时提取肝素钠和肠膜蛋白肽的方法
技术领域
本发明涉及一种肝素钠的提取方法，尤其是一种基于酶解法同时提取肝素钠和肠膜蛋白肽的方法。
背景技术
目前，国内肝素提取有盐析法和酶解法两种工艺。盐析法是将肠粘膜加盐、加碱调pH，升温至50℃左右保温使肝素溶解转移到水中，然后升温至95℃使肠膜蛋白凝固，再分离得到副产物肠膜渣(或称肠膜蛋白)，分离得到的清液再经树脂吸附、解析、醇沉、烘干等步骤得到肝素。酶解法是将肠粘膜加盐、加碱调pH、加蛋白酶，升温至50℃左右保温使肠粘膜酶解得到酶解液，酶解液再经灭酶、树脂吸附、解析、醇沉、烘干等步骤得到肝素。和盐析法比较，酶解法具有肝素收率高、废水量少、食盐消耗低等优点，因而被广泛应用。
但是酶解法仍然存在以下问题：
生产周期长：传统方法树脂吸附的工序时间较长，一般需要8～10小时，容易导致料液变质发臭，氨基氮等成分含量增加，对后续的蛋白质成分提取利用造成了不利影响；
树脂利用率低：传统方法采用树脂投入吸附罐的方式，由于吸附罐内肠粘膜组织较多，并且树脂易被其中的油脂成分堵塞，堵塞后的树脂吸附能力大大下降，这些问题影响了树脂吸附；
树脂破损率高：树脂在吸附和脱附过程中都采用罐内长时、搅拌的方式进行，树脂破损率高；
废水量大：传统工业化生产方法的废水排放量大，盐含量高，尤其是酶解法工艺的排放水有机物含量很高，废水处理难度大，运行成本高；
危险性有机溶剂使用量大：传统生产方法采用乙醇沉淀、静置过夜的方式收集肝素，生产周期长，并且车间等级要求高、乙醇的回收、储存等运行管理要求苛刻，成本较高。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种能提高肝素钠的提取效率，增加产量，减少吸附树脂的用量及破损率，实现了原料的综合利用，降低了高盐高有机物废水排放，减少环境污染，降低成本的一种基于酶解法同时提取肝素钠和肠膜蛋白肽的方法，具体技术方案为：
一种基于酶解法同时提取肝素钠和肠膜蛋白肽的方法，包括以下步骤：
S101、制备肠粘膜混合液；
S102、将肠粘膜混合液采用酶解法制备成酶解液；
S103、过滤酶解液得到澄清滤液和酶解浓缩液；
S104、对澄清滤液采用离子交换树脂柱进行肝素吸附，同时得到流出液；
S105、取下已吸附饱和的离子交换树脂柱，先用清洗盐水对离子交换树脂柱中的树脂进行清洗，然后采用脱附盐水对树脂进行肝素洗脱，得到肝素钠洗脱液；
S106、将肝素钠洗脱液进行过滤脱盐和浓缩得到第二透过液和肝素钠浓缩液；
S107、将肝素钠浓缩液干燥，得到粗品肝素钠；
S201、对所述步骤S104中的所述流出液进行降温；
S202、对将降温后的流出液进行过滤脱盐和浓缩，得到第一透过液和第一浓缩液；
S203、将第一浓缩液进行真空浓缩，得到蛋白肽浓缩液；
S204、将蛋白肽浓缩液干燥，得到蛋白肽。
进一步的，将步骤S103中的酶解浓缩液返回到S101中再次提取。
进一步的，所述步骤S103中过滤酶解液时采用无机微滤膜。
进一步的，所述步骤S104中采用不少于两个的离子交换树脂柱串联进行吸附。
进一步的，所述步骤S105中所述清洗盐水的浓度4～8％；所述脱附盐水的浓度为20～30％，所述脱附盐水的温度为45～50℃。
进一步的，所述步骤S201中的流出液通过换热器对步骤S105中的脱附盐水加热。
进一步的，所述步骤S106中采用超滤膜进行肝素钠洗脱液的过滤，并浓缩至5～6倍时，补充纯净水至原体积继续过滤，重复操作1～3次。
进一步的，所述步骤S202中采用纳滤膜进行脱盐浓缩，并浓缩至5～6倍时，补充纯净水至原体积继续过滤，重复操作1～3次。
进一步的，所述步骤S106中的第二透过液用于所述步骤S101溶解肠粘膜；
所述步骤S202中的第一透过液用于所述步骤S101溶解肠粘膜；
所述步骤S203中真空浓缩时得到冷凝水，所述冷凝水用于所述步骤S101溶解肠粘膜。
进一步的，所述步骤S204中添加赋形剂后进行喷雾干燥。
进一步的，所述清洗盐水正向清洗，所述脱附盐水反向脱附。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果：
本发明提供的一种基于酶解法同时提取肝素钠和肠膜蛋白肽的方法能提高肝素钠的提取效率，增加产量，减少吸附树脂的用量及破损率，实现了原料的综合利用，降低了高盐高有机物废水排放，减少环境污染，降低企业生产投入成本，并且能同时提取肠膜蛋白肽。
附图说明
图1是一种基于酶解法同时提取肝素钠和肠膜蛋白肽的方法的流程图。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步说明。
实施例一
如图1所示，一种基于酶解法同时提取肝素钠和肠膜蛋白肽的方法，包括以下步骤：
S101、制备肠粘膜混合液；
S102、将肠粘膜混合液采用酶解法制备成酶解液；
S103、过滤酶解液得到澄清滤液和酶解浓缩液；
S104、对澄清滤液采用离子交换树脂柱进行肝素吸附，同时得到流出液；
S105、取下已吸附饱和的离子交换树脂柱，先用清洗盐水对离子交换树脂柱中的树脂进行清洗，然后采用脱附盐水对树脂进行肝素洗脱，得到肝素钠洗脱液；
S106、将肝素钠洗脱液进行过滤脱盐和浓缩得到第二透过液和肝素钠浓缩液；
S107、将肝素钠浓缩液干燥，得到粗品肝素钠；
S201、对所述步骤S104中的所述流出液进行降温；
S202、对将降温后的流出液进行过滤脱盐和浓缩，得到第一透过液和第一浓缩液；
S203、将第一浓缩液进行真空浓缩，得到蛋白肽浓缩液；
S204、将蛋白肽浓缩液干燥，得到蛋白肽。
步骤S103中过滤酶解液时采用无机微滤膜。
所述步骤S105中所述清洗盐水的浓度4～8％；所述脱附盐水的浓度为20～30％，所述脱附盐水的温度为45～50℃。
先用低浓度的清洗盐水去除树脂中吸附的小分子蛋白成分；再用高浓度的脱附盐水进行肝素洗脱，降低了肝素钠洗脱液中杂质的含量。
步骤S106中采用超滤膜进行肝素钠洗脱液的过滤，并浓缩至5～6倍时，补充纯净水至原体积继续过滤，重复操作1～3次。
步骤S202中采用纳滤膜进行脱盐浓缩，并浓缩至5～6倍时，补充纯净水至原体积继续过滤，重复操作1～3次。
步骤S204中添加赋形剂后进行喷雾干燥。
步骤S203真空浓缩时，可浓缩至可溶性固体物浓度含量为40～60％。
步骤S107中肝素钠浓缩液可进行喷雾干燥。
实施例二
在上述实施例一的基础上，将步骤S103中的酶解浓缩液返回到S101中再次提取。提高提取率。
实施例三
在上述任一项实施例的基础上，步骤S104中采用不少于两个的离子交换树脂柱串联进行吸附。
离子交换树脂柱采用“饱和吸附无泄漏”的“两用一备”三支串联的方式排列布置或采用“一用一备”两支串联的方式排列补正；通过阀门切换将吸附饱和的离子交换树脂柱从工艺过程中分离出来，其余离子交换树脂柱继续运行，工作效率高。传统工艺中由于酶解液中杂质含量高，因此只能采用撒入吸附罐的方式进行吸附，而本发明通过采用过滤，并采用离子交换树脂柱的方式进行吸附，极大的提高了吸附率和工作效率，并能有效减小树脂的破碎率。串联可以提高肝素钠的提取率，因为酶解液中肝素钠含量较低，采用一级过滤肝素钠容易流失，因此通过测定肝素钠的含量后采用串联方式进行多级过滤，保证肝素钠的提取率，与现有技术相比，大大提高了肝素钠的提取率，进一步降低了提取成本。
实施例四
在上述任一项实施例的基础上，步骤S201中的流出液通过换热器对步骤S105中的脱附盐水加热。提高能源的利用率，降低成本。并且将流出液降温到有机膜的工作温度20～30℃，保证有机膜的使用寿命。
实施例五
在上述任一项实施例的基础上，所述步骤S106中的第二透过液用于所述步骤S101溶解肠粘膜；所述步骤S202中的第一透过液用于所述步骤S101溶解肠粘膜；所述步骤S203中真空浓缩时得到冷凝水，所述冷凝水用于所述步骤S101溶解肠粘膜。
第一透过液、第二透过液中主要含有盐分和水，可作为溶解肠粘膜水进行回用，提高利用率。
冷凝水也可以用作溶解肠粘膜，提高水的利用率。
实施例六
在上述任一项实施例的基础上，清洗盐水正向清洗，脱附盐水反向脱附。正向清洗指清洗盐水从离子交换树脂柱的顶部进入，从底部流出。反向脱附指脱附盐水从离子交换树脂柱的底部进入，从顶部流出。
先用低浓度的清洗盐水去除树脂中吸附的小分子蛋白成分；再用高浓度的脱附盐水进行肝素洗脱，由于离子交换树脂柱的上层树脂吸附的饱和度比下层的饱和度高，因此逆流脱附效果好。
生产效率提升：生产周期大大缩短，树脂吸附的时间由传统方法的8～10小时缩短至0.5～1小时；在吸附的同时，全溶性蛋白肽成分由纳滤膜浓缩收集，时间短，氨基氮等不利成分生成量大大降低，提高了蛋白肽产品的品质。
提高了树脂的利用率、降低了破损率：提取液经无机微滤膜澄清过滤后，油脂、肠粘膜组织等成分被隔离，大大降低了树脂吸附孔的堵塞，吸附肝素能力增强，由于是固定床吸附和脱附，相较于搅拌形式降低了树脂的破损率，节约了生产成本。
明显改善了排放废水的水质、水量：无机微滤膜的浓缩液返回前道工序重复提取，降低了有机物的排放；有机膜透过液主要成分为盐和水，蒸发浓缩的冷凝水均可回用至肠粘膜溶解工序，实现了盐水溶液的回用，节约了废水处理成本。
无危险性有机溶剂使用：脱附液中的肝素成分的纯化回收采用膜分离浓缩、净水透析相结合的方式，提高了产品回收率及肝素效价。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于酶解法同时提取肝素钠和肠膜蛋白肽的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S101、制备肠粘膜混合液；
S102、将肠粘膜混合液采用酶解法制备成酶解液；
S103、过滤酶解液得到澄清滤液和酶解浓缩液；
S104、对澄清滤液采用离子交换树脂柱进行肝素吸附，同时得到流出液；
S105、取下已吸附饱和的离子交换树脂柱，先用清洗盐水对离子交换树脂柱中的树脂进行清洗，然后采用脱附盐水对树脂进行肝素洗脱，得到肝素钠洗脱液；
S106、将肝素钠洗脱液进行过滤脱盐和浓缩得到第二透过液和肝素钠浓缩液；
S107、将肝素钠浓缩液干燥，得到粗品肝素钠；
S201、对所述步骤S104中的所述流出液进行降温；
S202、对将降温后的流出液进行过滤脱盐和浓缩，得到第一透过液和第一浓缩液；
S203、将第一浓缩液进行真空浓缩，得到蛋白肽浓缩液；
S204、将蛋白肽浓缩液干燥，得到蛋白肽。
2.根据权利要求1所述的一种基于酶解法同时提取肝素钠和肠膜蛋白肽的方法，其特征在于，
将步骤S103中的酶解浓缩液返回到S101中再次提取。
3.根据权利要求1所述的一种基于酶解法同时提取肝素钠和肠膜蛋白肽的方法，其特征在于，
所述步骤S103中过滤酶解液时采用无机微滤膜。
4.根据权利要求1所述的一种基于酶解法同时提取肝素钠和肠膜蛋白肽的方法，其特征在于，
所述步骤S104中采用不少于两个的离子交换树脂柱串联进行吸附。
5.根据权利要求1所述的一种基于酶解法同时提取肝素钠和肠膜蛋白肽的方法，其特征在于，
所述步骤S105中所述清洗盐水的浓度4～8％；所述脱附盐水的浓度为20～30％，所述脱附盐水的温度为45～50℃。
6.根据权利要求5所述的一种基于酶解法同时提取肝素钠和肠膜蛋白肽的方法，其特征在于，
所述步骤S201中的流出液通过换热器对步骤S105中的脱附盐水加热。
7.根据权利要求1所述的一种基于酶解法同时提取肝素钠和肠膜蛋白肽的方法，其特征在于，
所述步骤S106中采用超滤膜进行肝素钠洗脱液的过滤，并浓缩至5～6倍时，补充纯净水至原体积继续过滤，重复操作1～3次。
8.根据权利要求1所述的一种基于酶解法同时提取肝素钠和肠膜蛋白肽的方法，其特征在于，
所述步骤S202中采用纳滤膜进行脱盐浓缩，并浓缩至5～6倍时，补充纯净水至原体积继续过滤，重复操作1～3次。
9.根据权利要求1所述的一种基于酶解法同时提取肝素钠和肠膜蛋白肽的方法，其特征在于，
所述步骤S106中的第二透过液用于所述步骤S101溶解肠粘膜；
所述步骤S202中的第一透过液用于所述步骤S101溶解肠粘膜；
所述步骤S203中真空浓缩时得到冷凝水，所述冷凝水用于所述步骤S101溶解肠粘膜。
10.根据权利要求1所述的一种基于酶解法同时提取肝素钠和肠膜蛋白肽的方法，其特征在于，
所述清洗盐水正向清洗，所述脱附盐水反向脱附。
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