一种阿卡波糖板框滤液除蛋白的方法

技术领域

本发明涉及阿卡波糖生产技术领域，尤其涉及一种阿卡波糖板框滤液除蛋白的方法。

背景技术

阿卡波糖(Acarbose)为一种α-葡萄糖苷酶抑制剂，是复杂的低聚糖，其结构类似寡糖，这种非寡糖的“假寡糖”可在小肠上部细胞刷状缘处和寡糖竞争而与α-葡萄糖苷酶可逆地结合，抑制各种α-葡萄糖苷酶如麦芽糖酶、异麦芽糖酶、葡萄糖淀粉酶及蔗糖酶的活性，使淀粉分解成寡糖如麦芽糖(双糖)、麦芽三糖及糊精(低聚糖)，导致分解成葡萄糖的速度减慢，使蔗糖分解成葡萄糖和果糖的速度减慢，因此造成肠道葡萄糖的吸收减缓，从而缓解餐后高血糖，达到降低血糖的作用。长期服用，可降低空腹血糖和糖化血红蛋白的浓度。

阿卡波糖是由游动放线菌经发酵产生，发酵液经过板框过滤后所得的板框滤液直接交由后续树脂吸附处理提取阿卡波糖；由于板框过滤精度差导致板框滤液质量差，滤液中经常会有大量蛋白以及悬浮物；导致板框滤液直接进树脂吸附工艺树脂吸附能力变弱，树脂经常性堵塞，需要大量酸碱再生，消耗酸碱的同时影响生产效率，又增加了废水排放量，增大了环保处理的压力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阿卡波糖板框滤液除蛋白的方法，本发明方法能够有效去除阿卡波糖板框滤液中的粘性蛋白，提高滤液质量，从而使整个阿卡波糖生产工艺稳定，减轻了后工序的压力。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种阿卡波糖板框滤液除蛋白的方法，包括以下步骤：

采用陶瓷膜对阿卡波糖板框滤液进行过滤，得到陶瓷膜滤液；所述陶瓷膜的截留精度为≤50nm，所述过滤的压强为≥0.3MPa。

优选的，所述过滤的温度为20～30℃。

优选的，所述陶瓷膜的截留精度为30～50nm。

优选的，所述陶瓷膜包括圆柱支撑体1和膜层2；所述圆柱支撑体的长度方向上具有柱形贯穿孔3；所述膜层2涂覆在所述柱形贯穿孔3的内表面。

优选的，所述膜层2包括过渡层21和分离层22；所述过渡层21涂覆于柱形贯穿孔3的内表面；所述分离层22涂覆于所述过渡层21表面。

优选的，所述过渡层21的厚度为600～900nm。

优选的，所述分离层22的厚度为30～50nm。

优选的，所述过渡层21为氧化铝过渡层；所述分离层22为氧化锆分离层。

优选的，在所述过滤前还包括：对阿卡波糖板框滤液进行精密过滤；所述精密过滤的精度为30～50μm。

优选的，所述阿卡波糖板框滤液和陶瓷膜滤液的体积比为6～7：1。

本发明提供了一种阿卡波糖板框滤液除蛋白的方法，包括以下步骤：采用陶瓷膜对阿卡波糖板框滤液进行过滤，得到陶瓷膜滤液；所述陶瓷膜的截留精度为≤50nm，所述过滤的压强为≥0.3MPa。本发明经过陶瓷膜处理后的滤液中粘性蛋白含量大大降低，且降低了后续树脂再生酸碱量及耗水量，降低了生产成本。经验证，每处理一吨阿卡波糖板框滤液耗电3kw·h，加上设备折旧和耗材，使用陶瓷膜处理板框滤液成本大约4.5元/吨；后续树脂吸附步骤节约药剂每吨大概600元，经济效益显著。

附图说明

图1为陶瓷膜结构示意图，其中1-圆柱支撑体、2-膜层、3-柱形贯穿孔、21-过渡层、22分离层。

具体实施方式

本发明提供了一种阿卡波糖板框滤液除蛋白的方法，包括以下步骤：

采用陶瓷膜对阿卡波糖板框滤液进行过滤，得到陶瓷膜滤液；所述陶瓷膜的截留精度为≤50nm，所述过滤的压强为≥0.3MPa。

阿卡波糖板框滤液中含有大量可溶性蛋白、糖类、多肽和色素等，本发明利用陶瓷膜的分子筛分原理，采用陶瓷膜过滤阿卡波糖板框滤液，能够去截留阿卡波糖板框滤液中粘性蛋白等杂质，使有效成分阿卡波糖过滤到滤液中，提高板框滤液的出料质量，从而间接降低生产阿卡波糖的生产成本。

在本发明中，所述陶瓷膜优选的包括圆柱支撑体1和膜层2；所述圆柱支撑体的长度方向上具有柱形贯穿孔3；所述膜层2涂覆在所述柱形贯穿孔3的内表面。在本发明中，所述圆柱支撑体1作为膜的载体，用于保证陶瓷膜的机械强度。

在本发明的一个实施例中，所述膜层2包括过渡层21和分离层22；所述过渡层21涂覆于柱形贯穿孔3的内表面；所述分离层22涂覆于所述过渡层21表面，结构示意图如图1所示。

在本发明中，所述圆柱支撑体1的直径优选为28～32mm，更优选为30mm；所述柱形贯穿孔的直径优选为2～4mm，更优选为3mm。

在本发明中，所述过渡层21的厚度优选为600～900nm，更优选为800nm；所述分离层22的厚度优选为30～50nm；

在本发明中；所述圆柱支撑体的材质优选为氧化铝；所述过渡层21优选的包括氧化铝过渡层；所述过渡层21用于增加陶瓷膜耐磨性的同时增加膜芯的过滤精度；所述分离层22的优选的包括氧化锆分离层；所述分离层22用于分离。在本发明中，所述陶瓷膜优选的来自于同舟纵横(厦门)流体技术有限公司。

在本发明中，所以陶瓷膜的运行压力，温度以及浓缩倍数的设置能够保证阿卡波糖板框滤液除蛋白效果。

在本发明中，所述陶瓷膜过滤采用的陶瓷膜的截留精度优选为30～50nm，更优选为40nm。本发明选择截留精度为小于等于50nm的陶瓷膜能够使阿卡波糖保留在陶瓷膜滤液中，而其它无效成分随水进入透析液中。

在本发明中，所述陶瓷膜过滤的压强优选为0.2～0.5MPa，更优选为0.3～0.4MPa。本发明通过选择合适的压强范围使系统在最佳的投资效益比下具有最好的系统运行稳定性。

在本发明中，所述陶瓷膜过滤的温度优选为20～30℃，更优选为25℃。在本发明中，阿卡波糖为热敏性物质，温度过高阿卡波糖容易降解，温度过低阿卡波糖容易变性，影响产品质量，本发明设置温度为20～30℃有利于阿卡波糖的提取。

在本发明中，在所述对阿卡波糖板框滤液进行陶瓷膜过滤前，优选的还包括对阿卡波糖板框滤液进行精密过滤；所述精密过滤的精度优选为30～50μm，更优选为40μm。

本发明通过精密过滤除去阿卡波糖板框滤液中的可见颗粒物，过滤料液中的尖锐物质，防止料液在膜分离浓缩过程中损伤膜系统。本发明对所述精密过滤的设备没有特殊限制，选用本领域技术人员熟知的精密过滤器即可，本发明具体实施过程中采用的精密过滤设备包括袋式精密过滤器或熔铸式精密过滤器。

在本发明中，所述陶瓷膜过滤前后，所述阿卡波糖板框滤液和陶瓷膜滤液的体积比优选为6～7：1。

在本发明中，所述陶瓷膜优选的和电脑PLC控制系统电连接，通过电脑PLC控制系统将过滤的操作压力，温度和浓缩倍数限制在合理范围内。

在本发明中，所述陶瓷膜过滤后得到陶瓷膜滤液和陶瓷膜透析液，所述陶瓷膜透析液可用于树脂生产。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明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。

实施例1

1)收集河北某制药有限公司生物发酵法生产过程中的阿卡波糖板框滤液。阿卡波糖板框滤液中阿卡波糖的质量含量为2％～5％。

2)将步骤1)中得到的阿卡波糖板框滤液进行精密过滤(精度为100微米)后增压至0.3MPa，进行陶瓷膜除蛋白，陶瓷膜除蛋白运行的温度为20～25℃，浓缩比为7：1时得到陶瓷膜透析液。

上述所得陶瓷膜透析液可进一步进行树脂处理。

按照每天80吨阿卡波糖板框滤液基数，采用上述陶瓷膜过滤每天节省水80吨，节省盐酸用量5吨，氢氧化钠用量4吨，折算成成本约4.6万元。

实施例2

1)收集广州某制药有限公司生物发酵法生产过程中的阿卡波糖板框滤液。阿卡波糖板框滤液中阿卡波糖的质量含量为2％～3％。

2)将步骤1)中得到的阿卡波糖板框滤液进行精密过滤(精度为60微米)后增压至0.4MPa，进行陶瓷膜除蛋白，陶瓷膜除蛋白运行的温度为20～25℃，浓缩比为6：1时得到陶瓷膜浓缩液和陶瓷膜透析液。

3)上述所得陶瓷膜透析液进一步进行生产树脂处理。按照每天50吨阿卡波糖板框滤液基数，每天节省水40吨，节省盐酸用量3吨，氢氧化钠用量2吨，折算成成本约2.6万元。

所得陶瓷膜浓缩液交由客户自行环保处理。

实施例3

1)收集珠海某制药有限公司生物发酵法生产过程中的阿卡波糖板框滤液。阿卡波糖板框滤液中阿卡波糖的质量含量为2％～3％。

2)将步骤1)中得到的阿卡波糖板框滤液进行精密过滤(精度为50微米)后增压至0.5MPa，进行陶瓷膜除蛋白，陶瓷膜除蛋白运行的温度为20～25℃，浓缩比为6：1时得到陶瓷膜浓缩液和陶瓷膜透析液。

3)上述所得陶瓷膜透析液进一步进行生产树脂处理。按照每天:100吨阿卡波糖板框滤液基数，每天节省水120吨，节省盐酸用量8吨，氢氧化钠用量9吨，折算成成本约7.6万元。

所得陶瓷膜浓缩液交由客户自行环保处理。

比较例

表1树脂吸附工艺耗量对比表

由表1可以看出，同样制得1吨的阿卡波糖，但是使用陶瓷膜滤液能有效的降低后续生产负荷，减少药剂的使用量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。