任傳杰，李坤娓，黃國英，張　健

(山東齊都藥業(yè)有限公司，山東淄博255400)

不同截留分子量超濾膜對羥乙基淀粉130/0.4的超濾效果比較

任傳杰，李坤娓，黃國英，張健

(山東齊都藥業(yè)有限公司，山東淄博255400)

摘要:目的比較6 kD和10 kD截留分子量中空纖維超濾膜對羥乙基淀粉130/0.4的洗濾能力和去除小分子羥乙基淀粉的能力。方法通過恒壓試驗，考察過膜壓力、通量及水通量恢復(fù)率。以重均分子量與分子量分布為檢測指標(biāo)，通過凝膠滲透色譜－多角度激光光散射法檢測不同洗濾倍數(shù)下的變化。結(jié)果恒壓試驗下6 kD和10 kD超濾膜平均通量分別為13.8 LMH和13.3 LMH，基本一致。經(jīng)6 kD超濾膜8倍洗濾，重均分子量與分子量分布可符合《歐洲藥典》要求。經(jīng)10 kD超濾膜洗濾，重均分子量與分子量分布無法同時滿足《歐洲藥典》要求。結(jié)論

截留分子量為6 kD的中空纖維超濾膜更適合羥乙基淀粉130/0.4的超濾精制。

羥乙基淀粉(Hydroxythyl starch，HES)是玉米支鏈淀粉經(jīng)酸水解，然后在堿性條件下經(jīng)羥乙基化而成，是目前較受關(guān)注的一類膠體性血容量擴(kuò)充劑，主要用于大出血、大面積燒傷、重癥監(jiān)護(hù)或手術(shù)患者，用以擴(kuò)充血容量，改善微循環(huán)［1～4］。在有關(guān)控制羥乙基淀粉質(zhì)量的指標(biāo)中，重均分子量及分子量分布決定了羥乙基淀粉的擴(kuò)容強(qiáng)度［5］。超濾工序是羥乙基淀粉進(jìn)行重均分子量與分布控制的重要環(huán)節(jié)。不同截留分子量(MWCO)的超濾膜對不同大小物質(zhì)的去除作用不同［6，7］。超濾膜的截留分子量對羥乙基淀粉130/0.4的重均分子量與分布控制有重要影響。本文考察了6 kD和10 kD截留分子量的中空纖維超濾膜對羥乙基淀粉130/0.4進(jìn)行分子量切割的作用，同時考察過膜通量、膜面積、工藝時間等工藝參數(shù)，為羥乙基淀粉130/0.4超濾工序的選擇提供依據(jù)。

1　儀器和材料

1.1儀器中空纖維超濾膜實驗系統(tǒng)(Pall公司) ;中空纖維超濾膜: SIP－1013 (6 kD，0.2 m2)，SLP－1053 (10 kD，0.1 m2) (Pall公司) ; Agilent 1200型高效液相色譜儀(美國安捷倫公司) ; Wyatt Dawn Heleos－Ⅱ十八角度激光光散射儀(美國懷雅特公司) ; TSKgel Guard column pwxl(4 cm×6 mm) ; TSK-gel G4000 pwxl(30 cm×7.8 mm)。

1.2材料羥乙基淀粉130/0.4(棕黃色透明液體，濃度16 %，pH 5～7，山東齊都藥業(yè)有限公司) ;無水乙酸鈉(天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司，批號: 20140110) ;冰乙酸(萊陽經(jīng)濟(jì)技術(shù)開區(qū)精細(xì)化工廠，批號: 20140506) ;鹽酸(湖南爾康制藥股份有限公司，批號: 100620140404) ;氫氧化鈉(萊陽市康德化工有限公司，批號: 2013120802) ;純化水(山東齊都藥業(yè)有限公司自制)。

2　方法

2.1藥液超濾及取樣照圖1連接系統(tǒng)，使用純化水對管道和組件進(jìn)行預(yù)沖洗。使用0.2 mol·L－1NaOH溶液循環(huán)清洗60 min。使用純化水沖洗系統(tǒng)至中性，檢測膜初始水通量。排空系統(tǒng)后，調(diào)節(jié)泵速緩慢加入料液。打開濾出閥，調(diào)節(jié)適合的切向流速和過膜壓力，開始超濾。記錄濾出體積，壓力，過濾時間等，取原液、每洗濾2倍溶液檢測重均分子量與分子量分布。運行結(jié)束后，依次進(jìn)行純化水沖洗、0.2 mol·L－1NaOH溶液循環(huán)清洗30～60 min、純化水沖洗，檢測水通量，考察膜恢復(fù)率。使用0.1 mol·L－1NaOH溶液保存膜柱。

圖1　羥乙基淀粉130/0.4超濾流程

2.2重均分子量與分子量分布測定［8］

2.2.1色譜條件色譜柱:預(yù)柱TSKgel Guard column pwxl(4 cm×6 cm)，分離柱TSKgel G4000 pwxl (30 cm×7.8 mm) 2根串聯(lián);檢測器:十八角度激光光散射檢測器和示差折光檢。

測器在相同溫度聯(lián)用;流動相:取無水乙酸鈉18.7 g，加水4 000 mL溶解，加冰乙酸34.5 mL，加水至5 000 mL;流速:0.5 mL·min－1;柱溫: 35℃;進(jìn)樣體積: 50 μL;流動相折光指數(shù): 1.334; dn/dc: 0.135 mL·g－1;二次維里系數(shù)A2:10－4mol·mL·g－1。

2.2.2供試品溶液的制備取藥液適量，加流動相稀釋制成每1 mL約含20 mg的溶液，搖勻，經(jīng)0.2 μm微孔濾膜過濾，即得。

2.2.3測定法取50 μL供試品溶液注入液相色譜儀，記錄色譜圖，經(jīng)Wyatt專用軟件處理，即得。

3　結(jié)果與討論

3.1恒壓超濾試驗使用6 kD和10 kD超濾膜超濾羥乙基淀粉130/0.4，測定平均通量，具體試驗數(shù)據(jù)見表1。常溫條件下，6 kD超濾膜洗濾8倍，平均通量13.8 LMH，10 kD超濾膜洗濾4倍，平均通量13.3 LMH。由于羥乙基淀粉130/0.4重均分子量遠(yuǎn)大于6 kD和10 kD，相同條件下，在長時間超濾過程中，大分子羥乙基淀粉130/0.4很快覆蓋在膜表面，對不同截留分子量超濾膜的堵塞強(qiáng)度無明顯區(qū)別，不同截留分子量超濾膜對羥乙基淀粉130/0.4的洗濾能力基本一致，6 kD超濾膜略優(yōu)。

表1　恒壓超濾試驗結(jié)果

3.2截留液重均分子量與分布檢測超濾過程中對羥乙基淀粉130/0.4原液、每洗濾2倍的截留液進(jìn)行重均分子量及分子量分布檢測并與《歐洲藥典》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，6 kD和10 kD超濾膜超濾樣品檢測結(jié)果見表2。

表2　超濾膜洗濾過程分子量變化

從表2可以看出，與原液重均分子量與分子量分布相比，在經(jīng)6 kD和10 kD兩種不同截留分子量超濾膜超濾過程中，90%大分子、重均分子量與10%小分子部分重均分子量均不斷增長。經(jīng)10 kD超濾膜超濾，90%大分子、重均分子量與10%小分子部分重均分子量的增長速度均明顯快于6 kD超濾膜。經(jīng)6 kD超濾膜洗濾8倍后，截留液90%大分子、重均分子量與10%小分子部分重均分子量均符合《歐洲藥典》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。經(jīng)10 kD超濾膜洗濾4倍，截留液重均分子量符合歐洲藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，但90%大分子部分重均分子量已超出《歐洲藥典》標(biāo)準(zhǔn)上限，10%大分子部分重均分子量尚未達(dá)到《歐洲藥典》標(biāo)準(zhǔn)下限。

3.3超濾膜清洗后通量恢復(fù)情況超濾完成后，使用純化水對系統(tǒng)及膜柱進(jìn)行沖洗，然后使用0.2 mol·L－1NaOH溶液在常溫條件下清洗30 min，然后使用0.5%鹽酸常溫條件下清洗30 min，純化水沖洗徹底后測定超濾膜水通量恢復(fù)率，結(jié)果見表3。

表3　超濾膜清洗后水通量恢復(fù)率

由于超濾膜的截留分子量愈大，愈容易被相近大小的污染物堵塞，導(dǎo)致超濾膜的不可逆污染程度愈大。羥乙基淀粉130/0.4重均分子量分布呈近似正態(tài)分布，越趨近于130 kD，該分子量下物質(zhì)所占比例越高，故10 kD超濾膜的通量恢復(fù)率低于6 kD超濾膜。

4　結(jié)論

通過不同截留分子量的中空纖維超濾膜應(yīng)用于羥乙基淀粉130/0.4的洗濾能力和去除小分子羥乙基淀粉的能力對比，在重均分子量與分子量分布提升以及清洗后通量恢復(fù)率等方面，截留分子量為6 kD的超濾膜優(yōu)于截留分子量為10 kD的超濾膜。試驗結(jié)果可為羥乙基淀粉130/0.4超濾工藝的超濾膜選型提供參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn):

［1］Maier S，Holz－Hlzl C，Pajk W，et al.Microcirculatory parameters after isotonic and hypertonic colloidal fluid resuscitation in acute hemorrhagic shock［J］.J Trauma，2009，66(2) : 337－345.

［2］Osthaus WA，Huber D，Bumker C，et al.Plasma volume replacement with HES 130/0.42 obviates negative side effects of pneumoperitoneum in piglets［J］.Paediatr Anaesth，2008，18(10) : 922－928.

［3］Treib J，Baron JF，Grauer MT，et al.An international view of hydroxyethyl starches［J］.Intensive Care Medicine，1999，25(3) : 258－268.

［4］金曼，程春萍，周樹美.羥乙基淀粉200/0.5氯化鈉注射液細(xì)菌內(nèi)毒素檢查的可行性分析［J］.藥學(xué)研究，2013，32(9) : 521－522.

［5］羅逸，劉菊蓉，郭興蓬，等.合成產(chǎn)物羥乙基淀粉主要質(zhì)控指標(biāo)研究［J］.藥物分析雜志，2004，24(3) : 296 －298.

［6］張同星，李存玉，鄭云楓，等.不同截留分子量超濾膜去除丹參注射液中細(xì)菌內(nèi)毒素的實驗研究［J］.遼寧中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報，2011，13(2) : 64－66.

［7］彭菲，葉正良，李德坤，等.不同材質(zhì)及不同截留分子量超濾膜對人參皂苷類成分的影響［J］.中成藥，2013，35(5) : 937－940.

［8］宋彥會，杜中海，于鵬，等.SEC－MALLS法測定羥乙基淀粉130/0.4重均分子量及分子量分布［J］.齊魯藥事，2012，31(3) :155－157.

關(guān)鍵詞:羥乙基淀粉130/0.4;超濾;中空纖維;重均分子量

Comparison of different MWCO membrane's effect of hydroxyethyl starch 130/0.4 ultrafiltration

REN Chuan-jie，LI Kun-wei，HUANG Guo-ying，ZHANG Jian
(Shandong Qidu Pharmaceutical Co.，Ltd.，Zibo 255400，China)

Abstract:Objective To compare 6 kD and 10 kD MWCO hollow fiber ultrafiltration membrane's effect of hydroxyethyl starch 130/0.4 ultrafiltration and the ability to remove small molecules hydroxyethyl starch.Methods The recovery rates of membrane pressure，flux and water flux were investigated by the constant pressure test.Through SEC－MALLS method to detect changes in weight average molecular weight and molecular weight distributions at different diafiltration time.Results

Under constant pressure test，6 kD and 10 kD ultrafiltration membrane average flux was 13.8 LMH and 13.3 LMH，basically the same.After filtrating 8 times by 6 kD ultrafiltration membrane，the weight average molecular weight and molecular weight distribution could meet the requirements of European Pharmacopoeia.After filtrating by 10 kD ultrafiltration membrane，the solution weight average molecular weight molecular weight distribution could not meet the requirements of European Pharmacopoeia.Conclusion 6 kD MWCO hollow fiber membrane was more suitable for hydroxyethyl starch 130/0.4 ultrafiltration.

Key words:Hydroxyethyl starch 130/0.4; Ultrafiltration; Hollow fiber; Weight average molecular weight

作者簡介:任傳杰，男，研究方向:藥物制劑開發(fā)，E－mail: qdrdrenchuanjie@163.com

中圖分類號:R927.1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:2095－5375(2015) 10－0588－003