专利名称：大容量肺灌洗回收液中提取活性物质的膜分离方法
技术领域：
本发明属于医药领域，具体说是涉及一种大容量肺灌洗回收液中提取活性物质的膜分离方法，实现了肺灌洗液中粉尘、细胞、磷脂、蛋白的分离检验、分析和有效组分的再利用。
背景技术：
尘肺病是我国危害工人健康的最严重的职业病，系长期吸入大量二氧化硅与其他粉尘所致。目前治疗尘肺病的最佳方法是大容量肺灌洗新技术，该技术就是利用配置好的一种特殊溶液灌注到人体肺部，进行多次灌洗，直到最后出来的灌洗回收液清澈为止。这项技术目前已由中国煤矿尘肺病治疗基金会正在实施尘肺病康复工程、大面积推广应用。肺灌洗回收液中含有粉尘、细胞、细菌、磷脂、活性蛋白质等物质。每个病人每侧肺脏灌洗液大约在15000ml，可清除粉尘3000-5000mg等有害物质、吞噬细胞108-9个以及多种致病的细胞因子和炎性介质，同时也丢失少量人体必需的磷脂、活性蛋白等有用物质200-300mg。因此为了回收分离提取有效组分，传统的提取方法是将肺灌洗回收液进行梯度离心处理或透析袋透析处理，从而得到回收液中的有效组分-磷脂、活性蛋白质有效组分。梯度离心法首先采用常温低速离心，离心力1500g，每次最大离心量为3000ml，时间20分钟，一侧肺灌洗回收液共需1.5小时完成，使回收液里的粉尘和各种细胞沉淀分离；然后取其上清液低温高速离心，温度4℃以下，离心力10000-12000g，一次最大量2000ml，离心时间60-90分钟，对于一侧肺灌洗回收液的处理大约需8-10小时。透析袋法处理，首先进行常温低速离心，然后取其上清液装入透析袋，透析袋半径为2.5cm，透析浓缩一侧肺灌洗回收液的上清液需长度8米的透析袋，透析时间为24小时。因其上述两种工艺存在着工艺复杂、不能保证无菌、分离提取时间长、回收率及提取的产品纯度低。为此，寻求一种能快速有效地提取大容量肺灌洗回收液中提取活性物质的分离方法已成为迫切需要解决的问题。
发明内容
鉴于现有技术的状况，本发明提供了一种大容量肺灌洗回收液中提取活性物质的膜分离方法，使其利用多级膜法处理分离出有效组分，实现了大容量、产业化、效率和纯度高的目的。
本发明提供的大容量肺灌洗回收液中的膜分离方法，首先将肺灌洗回收液，通过微过滤器进行过滤处理，截留肺灌洗回收液中的粉尘、细胞及杂质，同时分离出澄清的滤出液；该滤出液通过截留分子量为50000-200000(Dal)超滤膜，在5-45℃常温条件下，截留滤出液中的细菌、病毒和部分蛋白等大分子杂质，同时分离出滤出液，并用500ml生理盐水洗出超滤膜截留液中残留的有效组分；将滤出液再通过截留分子量为200-1000(Dal)纳滤膜过滤，截留浓缩得到主要含有磷脂、蛋白质的活性物质；滤出液为分子量200(Dal)以下小分子物质和水。
本发明通过多级过滤所分离、截留浓缩得到的主要含有磷脂、蛋白质的活性物质，进一步提纯，广泛应用于肺部某些疾病的治疗。其它各级分离得到的截留液和滤出液据不同需要可进行检验、分析用。
本发明的方案，提及的微过滤器，其膜孔径为1-100um。主要截留回收液中的粉尘、细胞及可见颗粒杂质。
根据本发明的方案，所提及的超滤膜分离优选截留分子量为100000(Dal)。该超滤膜主要是对澄清的料液作进一步的二级分离处理，截留料液中的细菌、病毒和部分蛋白大分子杂质，超滤得到截留液和滤出液。
根据本发明的方案，所提及的纳滤膜分离优选截留分子量为200(Dal)。该纳滤膜主要是对前一级的滤出液进行三级纳滤分离处理，经三级纳滤截留浓缩含有效组分的混合物。
为了充分说明本发明技术方案的特性，提供了料液基本参数和生产工艺参数料液性质含有部分粉尘(黑色、无色)、吞尘细胞，少量痰液，有一定的粘度。其中有效成分磷脂，活性蛋白的分子量在700-30000之间道尔顿；各种细胞因子、炎性介质在1-5万道尔顿；处理规模15.0L/批；
工作时间 0.5小时/批；超滤膜透析总体积 ～14.5L/批；超滤膜浓缩总体积 ～0.5L/批；膜截留分子量 100000Dal；洗涤盐水量～0.5L/批；纳滤膜透析总体积 ～15.0L/批；纳滤膜浓缩总体积 ～0.5L/批；浓缩倍数 ～30倍；膜截留分子量 200Dal；温度范围 5-45℃；PH范围1-10；工作压力 超滤2.0Bar以下，纳滤10.0Bar以下。
本发明所具有的积极效果是因采用了多级膜法处理工艺步骤，即孔径为1-100um的微过滤膜处理器截留可见颗粒杂质，通过截留分子量为50000-200000(Dal)超滤膜和截留分子量为200-1000(Dal)纳滤膜进行分离处理，截留得到含有磷脂、蛋白质活性物质的混合物和滤出液为分子量为200(Dal)道尔顿以下小分子水，供生产回用和成分检验、分析用；另外，本发明的工艺方法，相比梯度离心法和透析袋处理具有处理量大，回收效率高，分离杂质更彻底，纯度高等特点。亦可应用于大容量、工业化连续生产人体、牛和猪等肺脏的大容量灌洗回收液、肺组织匀浆和其它生物的分离。
具体实施例方式
以下将对本发明的分离方法、步骤作进一步的详细说明。
其工艺步骤是1、首先将肺灌洗回收液，送入具有滤膜孔径为1-100um的微过滤器进行一级过滤，截留肺灌洗回收液中的粉尘、细胞及杂质；分离出的粉尘、细胞供成分检验、分析用；所滤出的澄清的滤出液进入下一级分离处理；2、将步骤1中滤出液送入截留分子量为100000(Dal)的超滤膜进行二级过滤处理，控制在25-35℃的常温范围内，其进压控制在1.2Bar；出压为1.0Bar；压差为0.2Bar；截留滤出液中的细菌、病毒和部分蛋白等分子杂质，边过滤边加料液的同时，加入500ml的生理盐水分五次洗涤过滤出超滤膜中残留的有效组分；截留的细菌、病毒和部分蛋白等分子杂质，供成分检验、分析用；其滤出液送下一道工序再进行分离；3、将步骤2中的滤出液送入截留分子量为200(Dal)纳滤膜再进行三级过滤处理，控制在25-35℃的常温范围内，其进压控制在8.5Bar；出压为8.2Bar；压差为0.3Bar；边过滤边加入滤出液，滤出小分子杂和水，当脱水浓缩至步骤2超滤出的滤出液只剩下1/30的体积时，即得到含有有效组分的截留液及含有小分子杂质和水的滤出液；截留液可做成分检验、分析及其有效成分的再利用；含有小分子杂质和水的滤出液，依据需要可作相关的成分检验、分析。
本发明除了用于分离提取人体肺灌洗回收液中的活性物质；还适用于牛和猪等肺的大容量灌洗回收液的分离提取，以及动物肺组织匀浆和其它生物分离。
本发明所涉及的主要设备及工艺路线设备包括料液罐；压力泵；微过滤器组件；超滤膜组件；纳滤膜组件，通过彼此间的相互连接组成三级过滤系统。
其工艺路线是将肺灌洗回收液通过微过滤器分离出粉尘、细胞供成分检验分析用；澄清滤出液通过超滤膜组件进行过滤、截留细菌、病毒和部分蛋白等大分子物质，供成分检验、分析用；滤出液再通过纳滤膜组件滤出分子量为200道尔顿以下小分子物质和水。
权利要求
1.大容量肺灌洗回收液中提取活性物质的膜分离方法，其特征在于首先将肺灌洗回收液，通过微过滤器进行过滤处理，截留肺灌洗回收液中的粉尘、细胞及杂质，同时分离出澄清的滤出液；该滤出液通过截留分子量为50000-200000(Dal)超滤膜，在5-45℃常温条件下，截留滤出液中的细菌、病毒和部分蛋白等大分子杂质，同时分离出滤出液，并用500ml生理盐水洗出超滤膜截留液中残留的有效组分；将滤出液再通过截留分子量为200-1000(Dal)纳滤膜过滤，截留浓缩得到主要含有磷脂、蛋白质的活性物质，滤出液为分子量200(Dal)以下小分子物质和水。
2.按权利要求1所述的大容量肺灌洗回收液中提取活性物质的膜分离方法，其特征在于所述微过滤器的滤膜孔径为1-100um。
3.按权利要求1所述的大容量肺灌洗回收液中提取活性物质的膜分离方法，其特征在于超滤膜分离优选截留分子量为100000(Dal)。
4.按权利要求1所述的大容量肺灌洗回收液中提取活性物质的膜分离方法，其特征在于纳滤膜分离优选截留分子量为200(Dal)。
全文摘要
本发明公开了一种大容量肺灌洗回收液中提取活性物质的膜分离方法，在常温下，通过微过滤器，截留回收液中的粉尘、细胞及杂质；分离出澄清的滤出液；通过超滤膜，截留、分离出滤出液中的细菌、病毒和部分蛋白等大分子物质和滤出液；再通过纳滤膜过滤，截留得到主要含有磷脂、蛋白质的活性物质和滤出液。克服了现有技术工艺复杂、有效成分回收率纯度低等缺点。本发明采用纯物理方法30分钟内可快速分离、浓缩肺灌洗回收液，在整个闭路循环系统中达到无菌要求，提高有效成分的纯度和回收率。应用于医学科研对肺灌洗回收液成分检验、分析及其有效成分的再利用；亦可应用于工业生产中牛和猪等动物肺脏的大容量灌洗回收液、肺组织匀浆和其它生物分离。
文档编号A61M37/00GK101069814SQ20071006157
公开日2007年11月14日 申请日期2007年3月12日 优先权日2007年3月12日
发明者陈志远, 袁扬, 郭建森, 陈洪景, 陈刚, 张志浩, 李玉环, 黄京慧 申请人:中国煤矿工人北戴河疗养院, 厦门世达膜科技有限公司