一种肾病用源于淀粉的麦芽糖糊精的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种肾病用源于淀粉的麦芽糖糊精的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)采用酸水解和酶水解的结合对淀粉进行水解；(2)在水解后的水解液中，加入活性炭，搅拌过滤后，收集得到滤液；(3)将滤液通过超滤膜，进行分子量筛选，得到超滤液；(4)将超滤液经离子树脂吸附处理、脱炭后，喷雾干燥得到固体粉末麦芽糊精。本发明专利技术提供一种肾病用源于淀粉的麦芽糊精的制备方法，其生产工艺稳定、收率高、品质好，克服了目前同类目标葡聚糖制备工艺的缺陷，使其实现工业化生产。使其实现工业化生产。使其实现工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种肾病用源于淀粉的麦芽糖糊精的制备方法


[0001]本专利技术属于医药
，特别涉及一种肾病用源于淀粉的麦芽糖糊精的制备方法。

技术介绍

[0002]自从上世纪70年代腹膜透析疗法在临床开始应用以来，人们很快就发现以葡萄糖为渗透压调节剂的产品存在显著的的缺陷：(1)葡萄糖分子量较小，很容易通过腹膜上皮细胞屏障，不能维持较长时间的透析效果；(2)葡萄糖的稳定性需要在酸性条件下维持，而较低的pH水平会对腹膜上皮细胞产生刺激作用继而导致其凋亡；(3)葡萄糖在灭菌条件会产生大量的葡萄糖降解产物(GDPs)，诸如甲醛、乙醛、3-脱氧葡萄糖醛酮等，这些降解产物也会导致腹膜细胞的损伤；(4)葡萄糖在透析过程形成负超滤，进入人体会导致血糖升高，尤其是对糖尿病肾病患者带来严重后果。鉴于此，研究人员一直在寻找一种生物相容性比葡萄糖更高的渗透压调节剂来替代葡萄糖。
[0003]根据临床需求，对理想的渗透剂的考虑应具备如下特征：(1)能产生等渗梯度将血液中的水和有毒物质通过腹膜交换进入透析液；(2)具有一定的化学稳定性和生物学惰性且无毒；(3)不能迅速穿过腹膜以保持长时间的超滤梯度，并且不会在血液中形成不必要的物质积累；(4)易溶于水、粘度低；诱导全身循环中葡萄糖出现的低动力学；(5)部分摄入循环系统的部分易于在体内代谢且不形成蓄积和毒性。
[0004]基于上述思路，自上世纪八十年代起，人们就将研发目标落在了淀粉水解物上，纷纷研发制备了各种分子量特征的葡萄糖聚合物用于腹膜透析的渗透压调节剂，包括雅培公司在内的各企业纷纷申请了不同分子量片段的葡聚糖专利，但最终均未通过临床验证，直至Chandra D.Mistry等人在1983年的临床研究中重新考虑了适用于生物膜比两侧溶质透过性的渗透力原理：跨膜溶质可透过膜的渗透力方向取决于溶质反射系数与其摩尔浓度乘积的大小而不是取决于总的渗透梯度，这一原理为其优化用于腹膜透析的葡聚糖分子量与分布的选择提供了决定性的依据，在此基础上Chandra D.Mistry开发出的产品在临床上得到了非常显著的效果，继而由M.L.Laboratories1993年申请在英国上市，欧洲上市许可在1994年3月获得，最终2002年在美国获得了上市许可，该品种目前被百特医疗有限公司收购。
[0005]该葡聚糖化合物作为渗透压调节剂，是由玉米淀粉水解后得到的一种葡聚糖混合物，根据百特医疗有限公司在FDA注册资料中公开的信息，其在化学结构具备两个显著特征：其一是分子量与分子量分布，重均分子量应为13000～19000，数均分子量：5000～6500。其中小于1638的不得过6％，1638～5000之间应为12～26％，5000～20000之间应为45～66％，20000～45000之间应为13～23％，1638～45000之间应不低于85％(如图1、图2)；其二为支链度水平α-1,6-糖苷键应小于10％(如图3)，其中分子量与分布确保其形成合理的超滤梯度，而支链度的水平则影响进入体内循环部分产品的代谢动力学特征。
[0006]一般来说，天然淀粉如玉米、大米、小麦、土豆淀粉中，直链淀粉的含量为20-30％，
支链淀粉为70-80％。以普通玉米淀粉为例，其中的直链与支链淀粉的含量报道各有不同，大多数研究认为玉米淀粉中直链淀粉的含量在20％左右，支链淀粉是多数淀粉的主要成分，支链淀粉除含有α-1,4糖苷键外，还存在许多α-1,6糖苷键的分支，如树枝状，分子量比直链淀粉要大，约为10
7-109kDa，由5000-50000个葡萄糖单元构成。支链淀粉分支较多，根据淀粉来源种属不同，平均20个左右α-1,4糖苷键连接的葡萄糖残基就有一个α-1,6糖苷键分支点，而淀粉中α-D-1,6-糖苷键连接数量占总糖苷键连接(α-D-1,4-糖苷键与α-D-1,6-糖苷键连接之和)的百分比就是支链度。根据平均20个左右α-1,4糖苷键连接的葡萄糖残基就有一个α-1,6糖苷键分支点计算。直连淀粉是由D-葡萄糖通过α-1,4糖苷键聚合而成的直线型大分子，由1000-5000个葡萄糖单元连结而成，基本不分支或很少分支，分子量为10
5-106kDa。进一步的研究表明，直链淀粉也并非全部是直线型结构，直链淀粉还含有相当一部分的分支，分支点也是由α-D-1,6-糖苷键连接而成，只是分支点相隔较远，占总糖苷键的比例很小，因此它的物理性质基本上和直线型直链淀粉相同。随着分支点的增多，直链淀粉会逐渐表现出支链淀粉特点，而支链淀粉，也并非完全由α-D-1,6-糖苷键连接而成，在其侧枝上也有可能形成以多个α-D-1,4-糖苷键连接的直链，相对较长的侧链直链淀粉也会表现出直链淀粉的特征。
[0007]根据上述淀粉的基本结构情况以及理想的葡聚糖渗透剂的要求，以淀粉为原料生产葡聚糖渗透剂的主要手段就是首先要将其进行水解，水解目标有两点：(1)将其分子量的大小水解到合适的片段；(2)将其支链度水平控制在10％以下。
[0008]由于淀粉主要是葡萄糖通过糖苷键连接形成的不同分子量的葡聚糖混合物，因此，通过水解的方式将其α-D-1,6-糖苷键和α-D-1,4-糖苷键连接降至合理的水平即可达到上述目的，而水解淀粉常用的手段就包括酸水解、氢氧化钠水解和淀粉酶水解，氢氧化钠水解淀粉因可使淀粉产生大量的醛类物质而不可取，酸水解可选择的水解介质通常包括盐酸、磷酸、硫酸、硝酸、柠檬酸、乙酸、乳酸等。而淀粉酶水解可采用的酶包括α-淀粉酶、β-淀粉酶、γ-淀粉酶、异淀粉酶、普鲁兰酶等。
[0009]在US4886789专利中，专利技术人采用连续多次使用不同用量、不同类别的α-淀粉酶逐步多次水解的方式来水解玉米淀粉获得。由于α-淀粉酶只能水解葡聚糖混合物中的α-D-1,4-糖苷键，不能水解α-D-1,6-糖苷键，随着水解的进行，α-D-1,4-糖苷键数量在减少，而α-D-1,6-糖苷键数量不变，进而导致其比例持续增加，支链度升高。使用该工艺生产的前提条件是采用α-D-1,6-糖苷键比例极低的直链淀粉为原料进行水解，适当控制水解进程(水解过程中葡聚糖的分子量不断下降，而支链度比例不断升高)，可以在适当的条件下得到分子量与分布及支链度据符合要求的葡聚糖混合物。其工艺过程中多次采用不同种类的α-淀粉酶就是为了便于控制水解进程。
[0010]该工艺的缺陷在于：(1)生产成本高：该工艺因为在工艺过程中没有控制α-D-1,6-糖苷键的降解，不能降低支链度水平，因此对起始物料的要求较高，起始物料所用淀粉的支链含量应较低才能满足要求，通常应采用直链淀粉(低支链度含量)才能满足其工艺要求，而根据目前国内的市场行情，直链淀粉的价格为普通玉米淀粉的十倍以上，会极大地增加了产品的生产成本，而如果采用普通玉米淀粉，单纯依靠α-淀粉酶水解，只能获得分子量与分布合格的产品(如图4)，支链度水平会高于10％(如图5)。(2)工艺控制难度高：由于要精确地控制酶水解的进程才能得到分子量与支链度都合格的产品(支链度合格时，淀粉水解
程度不够，分子量偏高；分子量合格时，因为淀粉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种肾病用源于淀粉的麦芽糖糊精的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)采用酸水解和酶水解的结合对淀粉进行水解；(2)在水解后的水解液中，加入活性炭，搅拌过滤后，收集得到滤液；(3)将滤液通过超滤膜，进行分子量筛选，得到超滤液；(4)将超滤液经离子树脂吸附处理、脱炭后，喷雾干燥得到固体粉末麦芽糊精。2.根据权利要求1所述的一种肾病用源于淀粉的麦芽糖糊精的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的水解包括以下步骤：(101)将淀粉加入水中，充分搅拌混匀，配制成淀粉浆；(102)在搅拌状态下，向淀粉浆中加入酸调节pH0.5-3.0，升温至60-90℃，进行酸水解0.5-10h，加入氢氧化钠调节pH4.0-8.0，终止酸反应；(103)将温度调节至40-100℃，加入淀粉酶，酶水解0.1-6h,加入酸调节pH2.0-3.0,保持0.05-1h,使酶灭活，再调节pH4.0-8.0，得淀粉水解液。3.根据权利要求2所述的一种肾病用源于淀粉的麦芽糖糊精的制备方法，其特征在于，所述步骤(102)中，每加一克干淀粉，酸的用量为0.01-5mmol，所述步骤(103)中，每加一克干淀粉，淀粉酶的用量为1-500U。4.根据权利要求2所述的一种肾病用源于淀粉的麦芽糖糊精的制备方法，其特征在于，以示差法用右旋糖酐为对照品测定计算，采用GPC法测定，所述步骤(102)酸水解液的重均分子量为20000-800000道尔顿，所述步骤(103)酶水解液的重均分子量为3000-16000道尔顿；采用激光光散射法测定，所述步骤(102)酸水解液的重均分子量为30000-1500000道尔顿，所述步骤(103)酶水解液的重均分子量为4000-35000道尔顿。5.根据权利要求1所述的一种肾病用源于淀粉的麦芽糖糊精的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文彦，孙健，
申请(专利权)人：青岛力腾医药科技有限公司，
类型：发明
国别省市：