一种供注射用乳糖的制备方法与流程

1.本发明涉及医药用品制备技术领域，具体为一种供注射用乳糖的制备方法。


背景技术：

2.乳糖是一种具有还原性的双糖，由一分子β-d-半乳糖和一分子α-d-葡萄糖，在β-1,4-位通过糖苷键相连所构成，分为无水乳糖和一水乳糖。
[0003][0004]
乳糖是儿童生长发育的主要营养物质之一，对青少年智力发育十分重要，特别是新生婴儿绝对不可缺少的，其常用于制造婴儿食品、糖果、人造牛奶等。在自然条件下，存在于哺乳动物的乳汁中，在牛乳中乳糖含量约4.6-4.7％，人乳中乳糖含量约6-8％。工业生产中，常从乳清中提取，乳糖粗品中含有少量葡萄糖、半乳糖、果糖、蛋白质、氨基酸等。
[0005]
乳糖在食品工业中，用于婴儿食品及炼乳品的制造。在医药工业中，作为药用辅料，主要用于药品的矫味剂、赋形剂、稀释剂、填充剂、干粉吸入载体、稳定剂等；此外，还可作细菌培养基。其广泛应用于片剂、胶囊、颗粒剂、冻干产品、干粉吸入剂中。
[0006]
在医药领域，乳糖有着重要的应用。作为冻干剂支架，它较其他常用冻干剂(例如：葡萄糖、甘露醇等)最大的区别在于，后者为单糖，分子质量相对较低，冻干时的玻璃化转变温度也较低，且冻干过程也是一个结晶过程，对某些比较“脆弱”的冻干剂，这一结晶过程具有极强的破坏作用；另外玻璃化转变温度较高的乳糖在冻干过程中并无结晶产生，而是以无定型存在，对主成分或某些特殊制剂不具破坏作用，因此在这类制剂中，乳糖通常都扮演了“冻干保护剂”的角色，尤其在新型给药系统如纳米乳剂、脂质体等的应用中具有不可替代的作用。
[0007]
但由于乳糖主要来源于动物乳清，其来源比较特殊，是牛奶的附属产物，经传统的精制提纯如活性炭吸附、过滤、结晶干燥等传统工艺制备乳糖，无法彻底脱除其中的残留蛋白、有色杂质及微生物、内毒素等杂质，尤其是杂蛋白及微量α-白蛋白、β-球蛋白，恰恰这些微量的杂蛋白、α-白蛋白、β-球蛋白会对人体造成强过敏性，诸如荨麻疹、咳嗽、发热、休克等一系列不良反应，使性能优良的乳糖在注射剂中的应用受到了极大限制。
[0008]
对比文件cn102516321、cn 104606679b、cn 109293715a、cn 110478490a等采用吸附、超滤、纳滤膜分离等技术进行精制，对蛋白脱除效果说法不一，从专利说明书上来看其中有些地方不太合理。从工艺上来看存在以下几个问题：1、乳糖中含有的蛋白质直接进入膜系统进行分离处理，容易造成膜污染，最终导致膜需要频繁清洗，生产效率低下；2、工艺
流程长，操作繁琐；3、对特定α-白蛋白、β-球蛋白处理效果不太理想，对乳糖作为注射剂使用存在较大的安全隐患。
[0009]
因此，本领域迫切需要开发出一种能够满足可供注射用的低杂质、安全有效乳糖的制备方法。


技术实现要素：

[0010]
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种供注射用乳糖的制备方法。
[0011]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0012]
一种供注射用乳糖的制备方法，包括以下步骤：
[0013]
1)溶解：取食品级乳糖适量，加入适量的纯化水，搅拌加热至30～80℃，制成5％～15％乳糖水溶液；
[0014]
2)络合：将适量单宁酸水溶液加入乳糖溶液中，在30～70℃下搅拌反应30min～60min，使乳糖溶液中的蛋白质类物质与单宁酸形成大分子络合物；
[0015]
3)压滤：将经络合后的料液，采用压滤机进行过滤脱除蛋白-单宁酸络合沉淀物，澄清滤液；
[0016]
4)超滤：将经过压滤的乳糖溶液进入超滤膜分离装置，进行过滤，收集截留液；
[0017]
5)纳滤：将经过超滤处理的渗透液进入纳滤膜分离装置，进行过滤，收集截留液进行后续处理；
[0018]
6)再溶解：将收集的纳滤截留液进行升温，加入适量乙醇进行溶解；
[0019]
7)结晶：搅拌降温进行结晶，析出晶体；
[0020]
8)离心：将结晶后的晶浆进行离心，收集晶体；
[0021]
9)干燥：将离心收集的晶体，进行干燥即获得成品。
[0022]
在本发明的方法中，所述乳糖为一水乳糖、无水乳糖或其组合。
[0023]
在本发明的方法中，步骤2)络合中所用络合剂单宁酸包括但不限于工业级单宁酸、食品级单宁酸、医用级单宁酸、缩合单宁酸、水解单宁酸，单宁酸分子量为500～3000da。
[0024]
优选地，本发明方法步骤2)络合中所用单宁酸水溶液浓度为1％～20％(质量百分数)；其中单宁酸干物质用量为乳糖原料重量的0.01％～1.0％(单宁酸/乳糖，质量百分数)。
[0025]
在本发明的方法中，食品级乳糖中包含蛋白杂质，所述蛋白杂质为杂蛋白、α-酪蛋白、β-球蛋白。
[0026]
优选地，所述产品中杂蛋白包括除α-白蛋白和β-球蛋白以外的蛋白质、多肽、寡肽、氨基酸类物质，其总和含量小于或等于100ppm，α-白蛋白含量小于或等于1ppm，β-球蛋白含量小于或等于1ppm。
[0027]
在优选的实施方案中，所属超滤、纳滤膜包括但不限于有机膜、陶瓷膜及其复合膜，其中超滤膜截留分子量为500～1000da，纳滤膜截留分子量为200da。
[0028]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0029]
本发明方法通过以单宁酸作为络合剂，与膜分离技术相结合，制得的乳糖残留杂蛋白含量明显减少，α-白蛋白质、β-球蛋白及其它杂质均得到显著控制，可减少临床使用中因异源蛋白导致的不良反应，可解决普通吸入级乳糖用于注射剂时存在的一系列不良反应
的问题。通过本发明方法制得的产品可直接用于注射剂中，为制药行业新给药注射剂型的开发提供了一种优良注射级药用辅料。
[0030]
本发明方法采用单宁酸作为络合剂，原料来源广泛，后处理简单，整体精制工艺简单可行，收率高，成本较低，环境友好，适合于工业大生产。
附图说明
[0031]
图1为本发明一种供注射用乳糖的制备流程示意图。
具体实施方式
[0032]
下面将结合本发明的具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0033]
为了解决目前药用乳糖中存在残留杂蛋白、多肽、寡肽、氨基酸及α-白蛋白质、β-球蛋白等过敏源，达不到注射剂要求这一问题，且冻干保护效能仍然不足，本发明提供了一种供注射用乳糖的制备方法，该方法以单宁酸为络合剂，经过溶解、络合、、压滤、超滤、纳滤、再溶解、结晶、离心、干燥等步骤，获得成品。本发明的方法与膜分离技术相结合，脱除乳糖中的杂蛋白、α-白蛋白、β-球蛋白及其他杂质，制备出满足供注射用需求，可用于注射剂的乳糖产品。本发明公开的生产方法简单，高效，收率高，环境友好，适合工业化生产。
[0034]
单宁酸又名丹宁酸、单宁，在药典上又称鞣酸、鞣质，是一类复杂的高分子多元酚类化合物，能沉淀生物碱、明胶及其他蛋白质的水溶性多酚化合物，与蛋白质有强烈的结合能力。其反应机理为：多酚先通过疏水键向蛋白质表面靠近，进入其疏水袋，发生两点氢键结合，疏水键和氢键的同时作用使其以多点结合的方式在蛋白质分子间形成疏水层，使其聚集最终导致沉淀。单宁酸与蛋白质的结合稳定高效，并且易于进行后处理。
[0035]
本发明提供的方法通过向乳糖溶液中添加适量的单宁酸溶液，经络合、压滤、超/纳滤相结合，去除微量杂蛋白杂蛋白、多肽、寡肽、氨基酸及α-白蛋白质、β-球蛋白、单宁酸及两者的络合物，得到高纯乳糖溶液，然后进行升温溶解，再用醇水溶液进行结晶，控制乙醇浓度在30～75％之间，最后进行离心、干燥，制备出可供注射用的乳糖。
[0036]
在一个例示性实施例中，本发明提供一种可供注射用乳糖的制备方法，包括如下步骤：
[0037]
1、溶解：取食品级乳糖适量，加入适量的纯化水水，搅拌加热至30～80℃，制成乳糖溶液；
[0038]
2、络合：将适量单宁酸水溶液(浓度为1％～20％)，加入乳糖溶液中，在30～70℃下搅拌反应30min～60min，使乳糖溶液中的蛋白质、多肽、寡肽、氨基酸等物质与单宁酸形成大分子络合物；
[0039]
3、压滤：将经络合后的料液，采用板框或其他平板压滤机进行压滤脱除蛋白-单宁酸络合沉淀物，其目的主要为了去除络合物、澄清滤液，为后续的超纳滤系统做安保，减少清洗周期，提高运行效率，延长使用寿命；
[0040]
4、超滤：将经过压滤的乳糖溶液进入截留分子量为500～1000da的超滤膜分离装
置，进行过滤，主要截留单宁酸络合不彻底痕量蛋白及单宁酸，保证做到滤液中不再含有蛋白质和单宁酸等杂质；
[0041]
5、纳滤：将经过超滤处理的渗透液进入截留分子量为200da的纳滤分离装置，进行过滤，收集截留液进行后续处理，主要目的是浓缩和脱除痕量小分子氨基酸等杂质；
[0042]
6、再溶解：将收集的纳滤截留液进行升温，加入适量乙醇进行溶解；
[0043]
7、结晶：搅拌降温进行结晶，析出晶体；
[0044]
8、离心：将结晶后的晶浆进行离心，收集晶体；
[0045]
9、干燥：将离心收集的晶体，进行干燥即可获得成品。
[0046]
下面通过具体实施例来对本发明内容做进一步阐述。
[0047]
乳糖中蛋白质含量的分析方法：测定方法为蛋白质含量测定常用的考马斯亮蓝法。
[0048]
乳糖中α-白蛋白含量的分析方法：α-乳白蛋白(α-la)酶联免疫分析(elisa)。
[0049]
分析原理：应用酶联免疫竞争法测定标本中α-乳白蛋白(α-la)水平。用纯化的α-乳白蛋白(α-la)抗体包被微孔板，制成固相抗体，往包被单抗的微孔中加入α-乳白蛋白(α-la)，和hrp标记的α-乳白蛋白(α-la)抗原，使它们竞争结合，经过彻底洗涤后加底物tmb显色。样本颜色的深浅和样品中α-乳白蛋白(α-la)的含量呈负相关。用酶标仪在450nm波长下测定吸光度(od值)，通过标准曲线计算样品中α-乳白蛋白(α-la)的含量。
[0050]
乳糖中β-乳球蛋白含量的分析方法：β乳球蛋白(β-lg)酶联免疫分析(elisa)。
[0051]
分析原理：应用酶联免疫竞争法测定标本中β乳球蛋白(β-lg)水平。用纯化的β乳球蛋白(β-lg)抗体包被微孔板，制成固相抗体，往包被单抗的微孔中加入β乳球蛋白(β-lg)，和hrp标记的β乳球蛋白(β-lg)抗原，使它们竞争结合，经过彻底洗涤后加底物tmb显色。样本颜色的深浅和样品中β乳球蛋白(β-lg)的含量呈负相关。用酶标仪在450nm波长下测定吸光度(od值)，通过标准曲线计算样品中β乳球蛋白(β-lg)的含量。
[0052]
乳糖中内毒素含量的分析方法：乳糖中内毒素含量的分析方法参照中国药典二部附录xi e细菌内毒素检查法进行。
[0053]
单宁酸含量检测方法：高效液相色谱法(色谱柱：hypersil ods(125
×
4.0mm，5μm)；流动相：80％ch3oh，20％h2o；检测波长：275nm；流速：0.5ml/min)。
[0054]
实施例1
[0055]
1、称取食品级乳糖1.0kg，加入7.0l纯化水，升温至70℃保持30min使其完全溶解形成乳糖溶液；
[0056]
2、向乳糖溶液中加入1％单宁酸溶液10ml，在50℃下搅拌络合30min；
[0057]
3、将络合后的乳糖溶液转移至平板压滤机，过滤介质采用0.22μm滤膜，3.0bar压力下进行过滤；
[0058]
4、将压滤过的乳糖溶液转移至截留分子量为1000da的超滤装置中进行过滤，操作压力为8.0bar，收集滤液；
[0059]
5、将经过超滤处理的滤液进入截留分子量为200da的纳滤分离装置，进行过滤，操作压力为15bar，收集截留液；
[0060]
6、将膜处理后的料液中加入1l乙醇，升温至乳糖全部溶解成澄清透明溶液；
[0061]
7、将溶解完毕后料液进行结晶，搅拌速度为10r/min，缓慢降温至10℃，保持2h；
[0062]
8、将结晶后的晶浆采用布氏漏斗进行真空抽滤，收集晶体；
[0063]
9、将收集的晶体转移至烘箱，70℃真空干燥2h，获得成品843g。
[0064]
实施例2
[0065]
1、称取食品级乳糖10.0kg，加入190l纯化水，升温至70℃保持40min使其完全溶解形成乳糖溶液；
[0066]
2、向乳糖溶液中加入10％单宁酸溶液50ml，在70℃下搅拌络合30min；
[0067]
3、将络合后的乳糖溶液转移至平板压滤机，过滤介质采用0.45μm滤膜，3.0bar压力下进行过滤；
[0068]
4、将压滤过的乳糖溶液转移至截留分子量为500da的超滤装置中进行过滤，操作压力为7.0bar，收集滤液；
[0069]
5、将经过超滤处理的滤液进入截留分子量为200da的纳滤分离装置，进行过滤，操作压力为12.0bar，收集截留液；
[0070]
6、将膜处理后的料液中加入20l乙醇，升温至乳糖全部溶解成澄清透明溶液；
[0071]
7、将溶解完毕后料液进行结晶，搅拌速度为15r/min，缓慢降温至15℃，保持3h；
[0072]
8、将结晶后的晶浆采用离心机离心，收集晶体；
[0073]
9、将收集的晶体转移至烘箱，50℃真空干燥4h，获得成品8.29kg。
[0074]
实施例3
[0075]
1、称取食品级乳糖25.0kg，加入300l纯化水，升温至65℃保持60min使其完全溶解形成乳糖溶液；
[0076]
2、向乳糖溶液中加入20％单宁酸溶液625ml，在60℃下搅拌络合50min；
[0077]
3、将络合后的乳糖溶液转移至平板压滤机，过滤介质采用0.22μm滤膜，3.0bar压力下进行过滤；
[0078]
4、将压滤过的乳糖溶液转移至截留分子量为1000da的超滤装置中进行过滤，操作压力为8.0bar，收集滤液；
[0079]
5、将经过超滤处理的滤液进入截留分子量为200da的纳滤分离装置，进行过滤，操作压力为13bar，收集截留液；
[0080]
6、将膜处理后的料液中加入37.5l乙醇，升温至乳糖全部溶解成澄清透明溶液；
[0081]
7、将溶解完毕后料液进行结晶，搅拌速度为10r/min，缓慢降温至5℃，保持2h；
[0082]
8、将结晶后的晶浆采用离心机离心，收集晶体；
[0083]
9、将收集的晶体转移至烘箱，60℃真空干燥3h，获得成品20.74kg。
[0084]
实施例4
[0085]
1、称取食品级乳糖10.0kg，加入120l纯化水，升温至70℃保持60min使其完全溶解形成乳糖溶液；
[0086]
2、向乳糖溶液中加入10％单宁酸溶液1l，在60℃下搅拌络合40min；
[0087]
3、将络合后的乳糖溶液转移至平板压滤机，过滤介质采用0.22μm滤膜，3.0bar压力下进行过滤；
[0088]
4、将压滤过的乳糖溶液转移至截留分子量为500da的超滤装置中进行过滤，操作压力为8.0bar，收集滤液；
[0089]
5、将经过超滤处理的滤液进入截留分子量为200da的纳滤分离装置，进行过滤，操
作压力为12bar，收集截留液；
[0090]
6、将膜处理后的料液中加入20l乙醇，升温至乳糖全部溶解成澄清透明溶液；
[0091]
7、将溶解完毕后料液进行结晶，搅拌速度为10r/min，缓慢降温至10℃，保持2h；
[0092]
8、将结晶后的晶浆采用离心机离心，收集晶体；
[0093]
9、将收集的晶体转移至烘箱，50℃真空干燥4h，获得成品8.27kg。
[0094]
对各实施例生产的乳糖产品进行质量检测，检测结果见表1。
[0095]
表1乳糖的质量检测结果
[0096]
[0097][0098]
从以上实施例及检测结果可知，本发明所制备的乳糖可显著控制残留蛋白(包括α-白蛋白、β-球蛋白、杂蛋白)、内毒素、微生物限度及杂质水平，能够达到供注射使用标准。综上所述，本发明采用单宁酸络合与膜分离技术相结合的技术，制备出的乳糖彻底解决了乳糖中蛋白残留偏高，导致乳糖在注射剂中使用存在的安全隐患问题。同时本发明结晶溶剂为乙醇水溶液结晶，产品具有质量风险可控、安全水平更高、产品更加稳定，安全风险低等特点；工艺具有生产工艺简单，环境友好，工业化生产易操作等特点；可直接供注射使用。
[0099]
本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。
[0100]
最后所要说明的是：以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照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和等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。