一种阳离子交换树脂水解淀粉制备可用于腹膜透析的多糖及方法
【技术领域】
[0001] 本发明设计医药领域，特别是一种用于腹膜透析多糖的制备方法 技术背景
[0002] 用于腹膜透析液的主药有两类，一类为小分子，如右旋糖，氨基酸；另一类为可溶 性多糖，如艾考糊精，Mwl3000~19000。右旋糖与氨基酸类腹膜透析液对早期肾衰病人，通 过超滤排出尿素，肌酐等机体有毒代谢产物有一定效果，但是由于小分子容易透过腹膜上 毛细血管壁而被超滤吸收，维持渗透压时间短，且会造成糖及氮类代谢紊乱。多糖腹膜透析 液用于晚期肾衰竭病人就显得尤为重要，艾考糊精就是其中一种，由于艾考糊精的分子量 分布区间，还有含有一定α (1，6)_糖苷键，使得该多糖性质稳定，支链的糖对防止酶水解 有一定作用，这些性质都使得艾考糊精能在较长时间内维持有效渗透压，又不会被腹膜上 毛细血管超滤吸收而引发较大副作用，对除去有害代谢物有较好的效果。
[0003] 传统制备用于腹膜透析多糖方法是以蜡质谷物为原料，如蜡质玉米淀粉，木薯淀 粉，麦芽淀粉为原料，以耐热淀粉酶为催化剂，如耐热细菌α淀粉酶，随机内切α (1，4)糖 苷键水解淀粉，得到一定分子量段的糖。或者以酸为催化剂，水解淀粉。其中，酸主要用盐 酸，硫酸，硝酸，磷酸，其中盐酸为常用。
[0004] 阳离子交换树脂可以使液相中的阳离子与固相中阳离子可逆性交换，以达到除去 溶液中阳离子目的，特别是金属阳离子。阳离子交换树脂交联结构骨架主要有聚苯乙烯型
阳离子交换树脂常用在软化水制备，精糖制备，高级 食用糖浆纯化，但本发明引入了阳离子交换树脂另类功能，即水解淀粉或多糖。
[0005] 阳离子树脂包括两种类型，第一，强酸型阳离子交换树脂：主要含有强酸性的反应 基团，如磺酸基（-SO 3H),此离子交换树脂可以交换所有的阳离子，这类阳离子交换树脂酸 性比较强，更适合做水解多糖用，如732阳离子交换树脂；第二，弱酸型阳离子交换树脂：具 有较弱的反应基，如羧基（-C00H)，此离子交换树脂仅可交换弱碱中的阳离子如Ca 2+、Mg2+， 对于强碱中的离子如Na+、K+等无法进行交换，这类阳离子交换树脂酸性稍弱，要想水解多 糖，必须提高温度或者延长水解时间，如D113阳离子交换树脂。
[0006] 虽然酶，无机酸水解淀粉制备可用于腹膜透析的方法多糖较多，但是存在以下缺 点：酶水解淀粉，此方法用到蛋白质酶，容易引进对人体不利的热源，且一般在反应过程中 要加一定量的钙离子做酶的活化剂，后续工艺用到了离子交换等方法除去钙离子，使得工 艺较繁琐。酸水解淀粉，此法由于要加入强酸为催化剂，对设备要求高，且反应结束要用相 应碱来中和酸，使得多糖溶剂中含有大量的盐，后续工艺除盐比较麻烦，而在腹膜透析原料 质量标准中，盐含量是控制较精密的，太多使得多糖不稳定，一定湿度下可以催化多糖水解 单糖，在高温高灭菌中单糖又易转变为对人体肌肉及神经有毒害的5-羟甲基糠醛，这可能 是目前艾考糊精制备只用酶水解的方法的原因。
【发明内容】
[0007] 本发明涉及一种绿色水解淀粉的方法，水解成的可溶性多糖不含酶等易引进热源 的物质，且不含难以除去的盐，精简工艺，易于医药级多糖原料的制备。
[0008] 本发明涉及一种可用于腹膜透析，分子量分布较集中的多糖，分子量成正态分布。
[0009] 本发明涉及一种淀粉水解前预处理的方法，此方法是使淀粉先糊化，破坏淀粉结 晶区，更有利于阳离子树脂催化水解淀粉。
[0010] 本发明涉及催化淀粉水解的阳离子树脂，活性单元为磺酸（-SO3H)，羧酸（-C00H); 阳离子树脂骨架为聚苯乙烯系
[0011] 本发明涉及监测淀粉糊化度的方法，用旋转粘度仪器监测淀粉糊化到规定粘度再 水解。
[0012] 本发明涉及控制淀粉水解产物分子量的方法，通过测定水解液乌氏粘度流出时 间，水解产物DE值范围来控制分子量分布。
[0013] 本发明涉及一种可溶性多糖的精制方法，通过超滤精确截留分子量，除去可溶性 糖中过大及过小分子量的糖。
[0014] 本发明涉及不同规格超滤膜包对精制多糖分子量的影响，及筛选最佳分子截留量 的膜包进行多糖精制。
[0015] 本发明涉及温度对超滤效率及精制多糖分子量分布的影响，及筛选最佳超滤温 度。
[0016] 本发明涉及最适合超滤糖的质量浓度，通过实验证明浓度太高或太低都会影响超 滤效率。
【附图说明】
[0017] 图1 :不同量离子交换树脂下获得的多糖分子量分布
[0018] 图2 :不同温度下水解淀粉获得的多糖分子量分布
[0019] 图3 :不同分子截留量的膜包超滤获得多糖浓缩液分子量分布
[0020] 图4 :不同超滤次数除小分子糖分子量分布
【具体实施方式】
[0021] 实施例1
[0022] 732阳离子树脂水解淀粉并精制
[0023] 取蜡质玉米淀粉适量，加水配成30% (W/V)的悬浆，于100°C下糊化20min，边糊化 边搅拌。测定旋转粘度40k~50kmpas，降温。
[0024] 温度降至80°C，分别加入与水不同体积比的732阳离子交换树脂，V/V，1/5, 2/5， 3/5,4/5。搅拌水解反应2~6小时，用Φ0. 5-0. 6_的乌氏粘度计检测流出时间，当流出 时间在245± IOs时停止反应。用20目的纱布趁热过滤停止反应，收集滤液，阳离子交换树 脂用1/10体积的水洗三次，合并滤液。
[0025] 所得的滤液带温度降至50°C左右，用硅藻土过滤，除去不可水溶性糖或未水解淀 粉微粒。定量所得滤液的体积，将滤液稀释2倍，配成质量浓度在15 %~20 %的糖溶液。
[0026] 将上糖溶液用NMWC0100KD的膜包超滤，超滤温度50°C，压力0· 4~0· 6bar，浓缩 至体积1/10,再加水稀释3倍，再浓缩至体积1/5,合并收集滤出液。滤出液重均分子量 Mw1000 OD ~30000D，数均分子量 Mn700 ~2000。
[0027] 滤出液用NMWC03KD的膜包超滤，超滤压力I. 6bar~2. Obar，温度50°C。第一次 浓缩至初始体积1/3,再稀释2倍。之后再浓缩3次，每次浓缩至体积1/3,稀释3倍。取浓 缩液GPC检测分子量。浓缩液重均分子量Mw1000 O~37000,数据分子量Mn2800~6800， DE < 5〇
[0028] 将浓缩液加 1 %活性炭，60°C搅拌处理2h，过滤，取滤液。
[0029] 将滤液冷冻干燥得白色多糖固体。
[0030] 实施例2
[0031] 不同温度水解淀粉
[0032] 淀粉糊化方法同实施例1，得到糊化淀粉。
[0033] 加入732阳离子交换树脂体积，树脂体积/水体积3/5。
[0034] 取样三组，分别在85°C，95°C，100°C下搅拌水解3小时。趁热用20目的纱布过滤， 树脂用1/10体积水洗三次，合并滤液。
[0035] 所得的滤液降温至50°C左右，用硅藻