CN114230688B - 简单高效的血液净化用肝素钠回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种简单高效的血液净化用肝素钠回收方法，包括以下步骤：S1.调节pH值：回收以肝素钠为配基的偶联工艺产生的废液，将其pH值调节为6‑7.5；S2.沉淀：按预设体积比，向经步骤S1处理的所述废液中加入乙醇，离心预设时间，收集沉淀；S3.冻干：将所述沉淀用水溶解，然后冻干，得到块状肝素钠；S4.打粉：将所述块状肝素钠用打粉机打粉，即得粉状肝素钠。本发明先将废液pH值调节为中性，然后在一定配比的乙醇中沉淀析出肝素钠，在保证肝素钠最大程度析出的情况下，显著减小乙醇用量，最后冻干、破碎，得到粉状肝素钠，对于提高原料利用率和降低血液吸附剂制备成本具有重要意义。

Description

简单高效的血液净化用肝素钠回收方法

技术领域

本发明涉及肝素钠纯化回收技术领域，尤其涉及一种简单高效的血液净化用肝素钠回收方法。

背景技术

肝素钠(heparin)又称肝素，是由二种多糖交替连接而成的多聚体，是一种含硫酸基团的黏多糖，分子量为1.5万，在体内外都有抗凝作用，其抗凝机制是与抗凝酶Ⅱ一起，在低浓度能抑制因子Ⅸa、Ⅷ和PF3之间的作用，并能加强抗凝血酶Ⅲ灭活丝氨酸蛋白酶，从而阻止凝血酶形成；还有抑制凝血酶的自我催化及抑制因子X的作用。临床上主要用于血栓栓塞性疾病、心肌梗死、心血管手术、心脏导管检查、体外循环、血液透析等。

肝素钠为白色或类白色粉末，无臭无味，有引湿性，易溶于水，不溶于乙醇、丙酮、二氧六环等有机溶剂。肝素钠是目前已知的负电性最强的生物分子，广泛存在于哺乳动物肝、肺、肠黏膜中，多与蛋白质结合成复合体存在。酶解蛋白可分离肝素钠，肝素钠是含硫酸、氨基、醛糖酸的粘多糖。在pH8-9时，带负电荷，可与阴离子交换剂进行离子交换，进行粗分离，多糖液在高浓度乙醇中沉淀进行精纯。

免疫吸附疗法是近20年来发展起来的一种新技术。它将高度特异性的抗原、抗体或某些具有特定物理化学亲和力的物质(配体)与吸附材料(载体)结合，制成吸附剂(柱)，利用其特异性吸附性能，选择性或相对特异性地清除患者血液中内源性致病因子，达到缓解病情的目的。

以肝素钠作为配基制备吸附剂时，由于吸附剂制备工艺的限制，通常配基溶液成本较高，致使吸附剂的成本也大幅增加，而配基在与载体偶联反应过程中，由于温度和时间等各因素的影响，容易发生失活，一方面影响吸附剂的吸附效率，另一方面导致肝素钠的利用率降低。但是，由于肝素钠与吸附载体进行偶联反应过程通常需要加入催化剂等添加剂，使得偶联反应的反应液成分复杂，肝素钠含量也明显降低，因此现有技术人员很少会再对偶联反应废液中的肝素钠进行回收，造成了肝素钠的浪费，生产成本随之增加。有鉴于此，有必要设计一种改进的简单高效的血液净化用肝素钠回收方法，以解决上述问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种简单高效的血液净化用肝素钠回收方法，先将废液pH值调节为中性，然后在一定配比的乙醇中沉淀析出肝素钠，在保证肝素钠最大程度析出的情况下，显著减小乙醇用量，最后冻干、破碎，得到粉状肝素钠，对于提高原料利用率和降低血液吸附剂制备成本具有重要意义。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种简单高效的血液净化用肝素钠回收方法，包括以下步骤：

S1.调节pH值：回收以肝素钠为配基的偶联工艺产生的废液，将其pH值调节为6-7.5；

S2.沉淀：按预设体积比，向经步骤S1处理的所述废液中加入乙醇，离心预设时间，收集沉淀；

S3.冻干：将所述沉淀用水溶解，然后冻干，得到块状肝素钠；

S4.打粉：将所述块状肝素钠用打粉机打粉，即得粉状肝素钠。

作为本发明的进一步改进，在步骤S1中，通过加入盐酸对所述pH值进行调节。

作为本发明的进一步改进，在步骤S1中，所述废液中肝素钠的含量为50％。

作为本发明的进一步改进，所述偶联工艺为载体上的醛基或环氧基团与所述肝素钠上的氨基进行的偶联。

作为本发明的进一步改进，在步骤S2中，所述废液与所述乙醇的体积比为1mL:0.2～3mL。

作为本发明的进一步改进，所述废液与所述乙醇的体积比为1mL:0.5～1.5mL。

作为本发明的进一步改进，所述废液与所述乙醇的体积比为1mL:0.9mL。

作为本发明的进一步改进，在步骤S2中，所述乙醇的纯度为95％。

作为本发明的进一步改进，在步骤S2中，所述离心时间为5～30min。

作为本发明的进一步改进，步骤S2在0～40℃下进行。

本发明的有益效果是：

1.本发明提供的简单高效的血液净化用肝素钠回收方法，先将废液pH值调节为中性，然后在一定配比的乙醇中沉淀析出肝素钠，在保证肝素钠最大程度析出的情况下，显著减小乙醇用量，最后冻干、破碎，得到粉状肝素钠，对于提高原料利用率和降低血液吸附剂制备成本具有重要意义。本发明回收率能高达85％以上，纯度高达99％以上，而且回收的肝素钠理化性质影响较小，仍能作为偶联剂再次进行吸附剂的偶联制备，吸附剂的吸附率与原始吸附剂相比，降低率小于3％，可见本发明回收再利用价值显著。

2.本发明通过先调节pH值为近中性，再加入合适量的乙醇，同时进行离心，将肝素钠沉淀析出，在保证肝素钠最大程度析出的情况下，显著减小乙醇用量，缩短沉淀时间，因此整个沉淀过程简单易操作，原料价廉易得，使用量少，回收成本低。

3.本发明将沉淀后的肝素钠在水中溶解，一方面可以出去一下非水溶性的杂质，另一方面通过冻干，能够除去沉淀过程可能吸附的乙醇，最后得到粉状肝素钠便于储存和使用。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在具体实施例中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本发明提供了一种简单高效的血液净化用肝素钠回收方法，包括以下步骤：

S1.调节pH值：回收以肝素钠为配基的偶联工艺产生的废液，将其pH值调节为6-7.5，优选为6.5-7；优选通过加入盐酸对pH值进行调节。

在步骤S1中，废液中肝素钠的含量一般低于50％。原始废液中肝素钠含量较低，通过本发明的回收方法回收后，回收率能高达85％以上，纯度高达99％以上，而且回收的肝素钠理化性质影响较小，仍能作为偶联剂再次进行吸附剂的偶联制备，吸附剂的吸附率与原始吸附剂相比，降低率小于3％，可见本发明回收再利用价值显著。

偶联工艺为载体上的醛基或环氧基团与肝素钠上的氨基进行的偶联反应。经过此种偶联反应得到的废液中成分较复杂，本发明通过先调节pH值为近中性，再加入合适量的乙醇将肝素钠沉淀析出，在保证肝素钠最大程度析出的情况下，显著减小乙醇用量，而且回收纯度和回收率均较高，成本显著降低。

S2.沉淀：在0～40℃下，按预设体积比，向经步骤S1处理的废液中加入乙醇，离心预设时间，收集沉淀；在步骤S2中，废液与乙醇的体积比为1mL:0.2～3mL，优选为1mL:0.5～1.5mL，更优选为1mL:0.9mL。

在步骤S2中，乙醇的纯度优选为95％。离心的预设时间为5～30min，优选为10-20min，更优选为15min。

从上述沉淀条件可以看出，本发明的沉淀条件温和，乙醇纯度要求不高，因此使用量也较低，加入乙醇后进行离心，能够显著缩短沉淀时间，因此整个沉淀过程简单易操作，原料价廉易得，使用量少，回收成本低。

S3.冻干：将沉淀用等体积的水溶解，然后冻干，得到块状肝素钠；

S4.打粉：将块状肝素钠用打粉机打粉，即得粉状肝素钠。

将沉淀后的肝素钠在水中溶解，一方面可以出去一下非水溶性的杂质，另一方面通过冻干，能够除去沉淀过程可能吸附的乙醇，最后得到粉状肝素钠便于储存和使用。

实施例1

一种简单高效的血液净化用肝素钠回收的方法，包括以下步骤：

首先制备血液净化用吸附剂，以获得待回收处理的废液：取一定量琼脂糖凝胶树脂，加入碱性活化试剂，活化反应，清洗干净得到活化琼脂糖微球，再与配基溶液偶联，得到血液净化用吸附剂及废液。以下实施例使用偶联工艺产生的废液，且制备血液净化用吸附剂反应条件均保持一致。

(1)除杂：向偶联工艺产生的肝素钠废液中加盐酸，调节pH至中性；

(2)沉淀：40℃水浴下加入95％乙醇，离心30min收集沉淀，所述肝素钠废液和95％乙醇的比例为1mL：3mL；其中，95％乙醇为采购所得。

(3)冻干：将沉淀用等体积水溶解，冻干，得到块状肝素钠；

(4)打粉：将块状肝素钠用打粉机打粉，即得粉状肝素钠。

对肝素钠回收得率，按下式计算肝素钠回收得率：

得率＝100％×M/M₀

式中：

M——打粉后的粉状肝素钠质量，单位为g；

M₀——偶联所用配基溶液中的肝素钠质量，单位为g。

实施例2

一种简单高效的血液净化用肝素钠回收的方法，采用与实施例1中同法得到的偶联反应废液，与实施例1的区别在于，步骤(2)25℃水浴下加入95％乙醇，离心20min收集沉淀，所述肝素钠废液、95％乙醇的比例为1mL：1.5mL。

实施例3

一种简单高效的血液净化用肝素钠回收的方法，采用与实施例1中同法得到的偶联反应废液，与实施例1的区别在于，步骤(2)室温下加入95％乙醇，离心10min收集沉淀，所述肝素钠废液、95％乙醇的比例为1mL：1mL。

实施例4

一种简单高效的血液净化用肝素钠回收的方法，采用与实施例1中同法得到的偶联反应废液，与实施例1的区别在于，步骤(2)室温下加入95％乙醇，离心5min收集沉淀，所述肝素钠废液、95％乙醇的比例为1mL：1mL。

实施例5

一种简单高效的血液净化用肝素钠回收的方法，采用与实施例1中同法得到的偶联反应废液，与实施例1的区别在于，步骤(2)冰浴下加入95％乙醇，离心15min收集沉淀，所述肝素钠废液、95％乙醇的比例为1mL：0.9mL。

实施例6

一种简单高效的血液净化用肝素钠回收的方法，采用与实施例1中同法得到的偶联反应废液，与实施例1的区别在于，步骤(2)室温下加入95％乙醇，离心10min收集沉淀，所述肝素钠废液、95％乙醇的比例为1mL：0.5mL。

实施例7

一种简单高效的血液净化用肝素钠回收的方法，采用与实施例1中同法得到的偶联反应废液，与实施例1的区别在于，步骤(2)室温下加入95％乙醇，离心10min收集沉淀，所述肝素钠废液、95％乙醇的比例为1mL：0.2mL。

应用实例1

将实施例1-7得到的粉状肝素钠称重，计算得率结果见表1。

表1不同组别回收的肝素钠得率

实施过程中，温度对回收肝素钠基本无影响，故在室温下回收肝素钠即可。

实施例1～7之间的对比可以看出，肝素钠废液和95％乙醇的比例为1mL：0.5～1.5mL范围时，肝素钠回收得率较高；肝素钠废液和95％乙醇的比例为1mL：3mL时，肝素钠回收得率也较高，但考虑到适量95％乙醇即可回收到较多肝素钠，故较优范围为1mL：0.5～1.5mL，最佳比例为1mL：0.9mL。

实施例2～4之间的对比可以看出，离心时间在10min及以上即可达到沉淀完全的目的，而且当肝素钠废液和95％乙醇的比例为1mL：1mL时，离心时间20min的得率低于10min的得率，说明离心时间过长，反而是不利于肝素钠高效析出的，故选择离心10min即可。

从实施例4和5可以看出，离心时间和肝素钠废液与95％乙醇的体积比共同对得率产生影响，并非乙醇含量越多得率就越高。实施例5的乙醇含量低于实施例4，但离心时间适当增长，得率显著高于实施例4，而且与实施例3中相当，实施例3的离心时间略低于实施例5，但乙醇含量略高于实施例5，可见，离心时间与乙醇含量之间有个最佳搭配区间，本发明通过调控离心时间，能够一定程度减小乙醇用量，从而实现肝素钠的高效高纯度回收，显著降低回收成本，提高回收效率。

应用实例2

将实施例1～7回收得到的粉状肝素钠配制配基溶液，按照制备血液净化用吸附剂的制备方法依次重新制备7批吸附剂，依次记为实施例1-2～7-2，并对其进行吸附率检测。

表2回收肝素钠配基溶液制备吸附剂的吸附率结果

采用上述回收的肝素钠制备吸附剂时，与原始肝素钠制备的吸附剂的吸附率相比，吸附率的变化率较小且在检测误差范围内，从表2可以看出，本发明回收的肝素钠不影响回收肝素钠制备吸附剂的吸附率，回收后的肝素钠可重新使用，后续可回收再利用。

综上所述，本发明提供的简单高效的血液净化用肝素钠回收方法，在保证肝素钠最大程度析出的情况下，显著减小乙醇用量，最后冻干、破碎，得到粉状肝素钠，对于提高原料利用率和降低血液吸附剂制备成本具有重要意义。本发明回收率能高达85％以上，纯度高达99％以上，而且回收的肝素钠理化性质影响较小，仍能作为偶联剂再次进行吸附剂的偶联制备，吸附剂的吸附率与原始吸附剂相比，降低率小于3％，可见本发明回收再利用价值显著。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种简单高效的血液净化用肝素钠回收方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.调节pH值：回收以肝素钠为配基的偶联工艺产生的废液，将其pH值调节为6-7.5；

S2.沉淀：按预设体积比，向经步骤S1处理的所述废液中加入乙醇，离心预设时间，收集沉淀；

S3.冻干：将所述沉淀用水溶解，然后冻干，得到块状肝素钠；

S4.打粉：将所述块状肝素钠用打粉机打粉，即得粉状肝素钠；

在步骤S1中，通过加入盐酸对所述pH值进行调节；

所述偶联工艺为载体上的醛基或环氧基团与所述肝素钠上的氨基进行的偶联；

所述废液与所述乙醇的体积比为1mL:0.5~1.5mL；

在步骤S2中，所述离心的预设时间为10~30min；

在步骤S2中，所述乙醇的纯度为95%。

2.根据权利要求1所述的简单高效的血液净化用肝素钠回收方法，其特征在于，在步骤S1中，所述废液中肝素钠的含量为50%。

3.根据权利要求1所述的简单高效的血液净化用肝素钠回收方法，其特征在于，所述废液与所述乙醇的体积比为1mL:0.9mL。

4.根据权利要求1所述的简单高效的血液净化用肝素钠回收方法，其特征在于，步骤S2在0~40℃下进行。