一种体内植入用水溶性海藻酸盐的制备方法技术

本发明专利技术涉及体内植入用天然多糖技术领域，具体涉及一种体内植入用水溶性海藻酸盐的制备方法。以市售食品级或药用辅料级水溶性海藻酸盐为原料，经微孔过滤及多级活性炭吸附后，再经酸化形成凝胶，此凝胶经碱性溶液洗脱后重新溶解并经多粘菌素B琼脂糖吸附后，在无菌环境下，用有机溶液将海藻酸盐析出并真空干燥，获得体内植入用海藻酸钠。本发明专利技术利用物理吸附、亲和吸附及化学螯合的协同作用，去除杂蛋白和内毒素等杂质，其制备过程中无杂质离子引入，避免了离子残留对产品品质的不良影响，所得海藻酸盐纯度高，能够体内植入用；应用折叠膜滤芯及活性炭吸附，完成高黏度液体微孔过滤；采用二流体喷嘴进行分散制粒，适于工业化批量生产。

A preparation method of water soluble alginate for in vivo implantation

【技术实现步骤摘要】
一种体内植入用水溶性海藻酸盐的制备方法
本专利技术涉及体内植入用天然多糖
，具体涉及一种体内植入用水溶性海藻酸盐的制备方法。
技术介绍
海藻酸(alginicacid，ALG)是由β-D-甘露糖醛酸和α-L-古罗糖醛酸通过1-4糖苷键混合共聚连接而成的天然多糖。海藻酸的钠、钾、铵等一价离子盐具有良好的水溶性，其中海藻酸钠(NaALG)是最为常用的海藻酸盐。海藻酸盐水溶液遇到Ca2+、Ba2+等二价离子时，形成不溶性藻酸盐凝胶，具有良好的网络结构、生物相容性和降解性，已广泛的应用于医学和临床研究，是组织工程热点材料之一。现有海藻酸钠制备方法包括酸凝酸化法、钙凝酸化法、钙凝离子交换法、酶解提取法等，但研究表明海藻酸钠中残留的杂蛋白、内毒素等杂质是影响其生物相容性的重要因素。对此，从上世纪七十年代开始，许多研究者都致力于海藻酸钠中杂蛋白、内毒素等杂质的去除研究，其中德国学者Klock等提出的Klock法与荷兰学者DeVosP提出的DeVosP法对于上述杂质有一定去除效果，但处理中使用了氯仿、乙醚等毒性较大的有机溶剂，且产品处理量小，产率低，内毒素等杂质去除效果仍达不到体内应用要求。我国海藻酸钠规模化生产制备仅限于工业级、食品级及药用辅料级。马小军等报道了一种组织工程用海藻酸钠的制备方法，该处理方法产品可达到我国国家食品药品监督管理局颁布的组织工程用的高纯度海藻酸钠质量标准(YY/T0606.8-2008《组织工程医疗产品第8部分：海藻酸钠》)，但工艺中，凝胶微球制备工艺效率低，无法满足批量生产需求，引入的Ba2+或Ca2+难以脱除干净，残留离子影响产品纯度及性能。另外，单纯的活性炭吸附对内毒素去除效果非常有限，严重限制其在体内注射及植、介入制品中的应用。
技术实现思路
基于上述背景，本专利技术提供了一种体内植入用水溶性海藻酸盐的制备方法，以市售食品级或药用辅料级水溶性海藻酸盐为原料，经微孔过滤及多级活性炭吸附后，再经酸化形成凝胶，此凝胶经碱性溶液洗脱后重新溶解并经多粘菌素B琼脂糖吸附后，在无菌环境下，用有机溶液将海藻酸盐析出并真空干燥，获得体内植入用海藻酸钠，其杂蛋白、内毒素等杂质去除率高，并无杂质离子引入，能够适于工业化批量生产。本专利技术采用以下的技术方案：一种体内植入用水溶性海藻酸盐的制备方法，以市售食品级或药用辅料级水溶性海藻酸盐为原料，经微孔过滤及多级活性炭吸附后，再经酸化形成海藻酸凝胶微球；此海藻酸凝胶微球经碱性溶液洗脱后重新溶解并经多粘菌素B琼脂糖吸附后，在无菌环境下，用有机溶液将海藻酸盐析出并真空干燥。进一步地，所述水溶性海藻酸盐为海藻酸钠、海藻酸钾和/或海藻酸铵。进一步地，经微孔过滤及多级活性炭吸附后，再经酸化形成海藻酸凝胶微球的具体过程为：S1.将原料溶解在纯化水中，得水溶性海藻酸盐溶液，浓度为0.3％～3％g/ml；S2.将水溶性海藻酸盐溶液经微孔折叠膜滤芯过滤后加入活性炭进行吸附，水溶性海藻酸盐与活性炭的质量比为5:1～0.1:1，室温条件下机械搅拌0.5～20小时；S3.将含活性炭溶液利用微孔折叠膜滤芯进行脱碳，将经脱碳后所得溶液再次加入活性炭，重复吸附及脱碳过滤过程；S4.将步骤S3所得海藻酸盐溶液经二流体雾化喷头喷入浓度0.01M～2M酸溶液中形成海藻酸凝胶微球，经2～48小时浸泡后，用纯化水充分洗涤海藻酸凝胶微球。进一步地，所述微孔折叠膜滤芯为孔径0.8μm、0.45μm、0.22μm的聚丙烯滤芯、聚醚砜滤芯或聚四氟乙烯滤芯。进一步地，步骤S3中，所述吸附及脱碳过滤过程为1～5次。进一步地，步骤S4中，所述酸溶液为盐酸、醋酸和/或硫酸。进一步地，所述海藻酸凝胶微球经碱性溶液洗脱后重新溶解并经多粘菌素B琼脂糖吸附的具体过程为：K1.将洗涤后的海藻酸凝胶微球置于pH8.0～10.0，50mM～500mM的碱性溶液中，海藻酸凝胶微球与碱性溶液的体积比为2:1～0.2:1，浸泡8～48小时，然后将海藻酸凝胶微球取出，用纯化水充分洗涤；K2.向洗脱后的海藻酸凝胶微球中加入pH9.0～14.0的碱性溶液直至微球溶解，调节溶液pH6.0～8.0；K3.向步骤K2所得溶液中加入体积比0.1％～10％的多粘菌素B琼脂糖，搅拌吸附0.5～12小时，用孔径0.8μm混合纤维素酯滤膜过滤除去多粘菌素B琼脂糖。进一步地，步骤K1、K2中，所述碱性溶液分别为碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钾溶液、氢氧化钾溶液或氨水。进一步地，所述在无菌环境下，用有机溶液将海藻酸盐析出并真空干燥的具体过程为：将被多粘菌素B琼脂糖吸附后的海藻酸盐溶液经孔径0.2μm混合纤维素酯滤膜无菌过滤，在无菌环境下缓慢倒入有机溶液中形成沉淀，沉淀经过滤浓缩后真空干燥即可获得水溶性体内植入用海藻酸盐。进一步地，所述有机溶液为C1～C3的醇、醚和/或酮；海藻酸盐溶液与有机溶液的体积比为1:1～1:10。本专利技术具有的有益效果是：以市售食品级或药用辅料级水溶性海藻酸盐为原料，利用物理吸附、亲和吸附及化学螯合的协同作用，去除杂蛋白和内毒素等杂质，其制备过程中无杂质离子引入，避免了离子残留对产品品质的不良影响，所得海藻酸盐纯度高，能够体内植入用；应用折叠膜滤芯及活性炭吸附，完成高黏度液体微孔过滤；采用二流体喷嘴进行分散制粒，适于工业化批量生产。附图说明图1为不同制备方法的海藻酸钠杂蛋白含量检测结果；其中，a为标准曲线；b中A为海藻酸钠原料(药用辅料)，B为文献方法制备的海藻酸钠(Klock法)，C为文献方法制备的海藻酸钠(DeVosP法)，D为文献方法制备的海藻酸钠(专利CN101831002A)，E为本专利技术制备的海藻酸钠；图2为不同制备方法的海藻酸钠细菌内毒素检测结果；其中，a为标准曲线；b中A为海藻酸钠原料(药用辅料)，B为文献方法制备的海藻酸钠(Klock法)，C为文献方法制备的海藻酸钠(DeVosP法)，D为文献方法制备的海藻酸钠(专利CN101831002A)，E为本专利技术制备的海藻酸钠。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行具体的说明：一种体内植入用水溶性海藻酸盐的制备方法，包括以下步骤：(1)将市售食品级或药用辅料级水溶性海藻酸盐(海藻酸钠、海藻酸钾和/或海藻酸铵)溶解在纯化水中，得水溶性海藻酸盐溶液，浓度为0.3％～3％(w/v，g/ml)；(2)将水溶性海藻酸盐溶液经微孔折叠膜滤芯(孔径0.8μm、0.45μm、0.22μm的聚丙烯滤芯(PP)、聚醚砜滤芯(PES)或聚四氟乙烯滤芯(PTFE))过滤后加入活性炭进行吸附，水溶性海藻酸盐与活性炭的质量比为5:1～0.1:1，室温条件下机械搅拌0.5～20小时；(3)将步骤(2)中经活性炭吸附的溶液利用微孔折叠膜滤芯进行脱碳，所得溶液再次加入活性炭，重复吸附及脱碳过滤过程1～5次；(4)将步骤(3)所得海藻酸盐溶液经二流体雾化喷头喷入浓度0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种体内植入用水溶性海藻酸盐的制备方法，其特征在于，以市售食品级或药用辅料级水溶性海藻酸盐为原料，经微孔过滤及多级活性炭吸附后，再经酸化形成海藻酸凝胶微球；此海藻酸凝胶微球经碱性溶液洗脱后重新溶解并经多粘菌素B琼脂糖吸附后，在无菌环境下，用有机溶液将海藻酸盐析出并真空干燥。/n

【技术特征摘要】
1.一种体内植入用水溶性海藻酸盐的制备方法，其特征在于，以市售食品级或药用辅料级水溶性海藻酸盐为原料，经微孔过滤及多级活性炭吸附后，再经酸化形成海藻酸凝胶微球；此海藻酸凝胶微球经碱性溶液洗脱后重新溶解并经多粘菌素B琼脂糖吸附后，在无菌环境下，用有机溶液将海藻酸盐析出并真空干燥。


2.根据权利要求1所述的一种体内植入用水溶性海藻酸盐的制备方法，其特征在于，所述水溶性海藻酸盐为海藻酸钠、海藻酸钾和/或海藻酸铵。


3.根据权利要求1所述的一种体内植入用水溶性海藻酸盐的制备方法，其特征在于，经微孔过滤及多级活性炭吸附后，再经酸化形成海藻酸凝胶微球的具体过程为：
S1.将原料溶解在纯化水中，得水溶性海藻酸盐溶液，浓度为0.3％～3％g/ml；
S2.将水溶性海藻酸盐溶液经微孔折叠膜滤芯过滤后加入活性炭进行吸附，水溶性海藻酸盐与活性炭的质量比为5:1～0.1:1，室温条件下机械搅拌0.5～20小时；
S3.将含活性炭溶液利用微孔折叠膜滤芯进行脱碳，将经脱碳后所得溶液再次加入活性炭，重复吸附及脱碳过滤过程；
S4.将步骤S3所得海藻酸盐溶液经二流体雾化喷头喷入浓度0.01M～2M酸溶液中形成海藻酸凝胶微球，经2～48小时浸泡后，用纯化水充分洗涤海藻酸凝胶微球。


4.根据权利要求3所述的一种体内植入用水溶性海藻酸盐的制备方法，其特征在于，所述微孔折叠膜滤芯为孔径0.8μm、0.45μm、0.22μm的聚丙烯滤芯、聚醚砜滤芯或聚四氟乙烯滤芯。


5.根据权利要求3所述的一种体内植入用水溶性海藻酸盐的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述吸附及脱碳过滤过程为1～5次。


6.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张德蒙，张梦雪，于炜婷，谢威杨，王发合，来永强，
申请(专利权)人：青岛明月藻酸盐组织工程材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37