任傳杰，李坤娓，黃國(guó)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(duì)羥乙基淀粉130/0.4的超濾效果比較

任傳杰，李坤娓，黃國(guó)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(duì)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(guò)恒壓試驗(yàn)，考察過(guò)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(cè)指標(biāo)，通過(guò)凝膠滲透色譜－多角度激光光散射法檢測(cè)不同洗濾倍數(shù)下的變化。結(jié)果恒壓試驗(yàn)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(wú)法同時(shí)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(lèi)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(duì)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(duì)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(duì)羥乙基淀粉130/0.4進(jìn)行分子量切割的作用，同時(shí)考察過(guò)膜通量、膜面積、工藝時(shí)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(shí)驗(yàn)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(guó)安捷倫公司) ; Wyatt Dawn Heleos－Ⅱ十八角度激光光散射儀(美國(guó)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(wú)水乙酸鈉(天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司，批號(hào): 20140110) ;冰乙酸(萊陽(yáng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)區(qū)精細(xì)化工廠，批號(hào): 20140506) ;鹽酸(湖南爾康制藥股份有限公司，批號(hào): 100620140404) ;氫氧化鈉(萊陽(yáng)市康德化工有限公司，批號(hào): 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?qǐng)D1連接系統(tǒng)，使用純化水對(duì)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(cè)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(kāi)濾出閥，調(diào)節(jié)適合的切向流速和過(guò)膜壓力，開(kāi)始超濾。記錄濾出體積，壓力，過(guò)濾時(shí)間等，取原液、每洗濾2倍溶液檢測(cè)重均分子量與分子量分布。運(yùn)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(cè)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(cè)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(cè)器:十八角度激光光散射檢測(cè)器和示差折光檢。

測(cè)器在相同溫度聯(lián)用;流動(dòng)相:取無(wú)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(dòng)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(dòng)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(guò)濾，即得。

2.2.3測(cè)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(zhuān)用軟件處理，即得。

3　結(jié)果與討論

3.1恒壓超濾試驗(yàn)使用6 kD和10 kD超濾膜超濾羥乙基淀粉130/0.4，測(cè)定平均通量，具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)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(zhǎng)時(shí)間超濾過(guò)程中，大分子羥乙基淀粉130/0.4很快覆蓋在膜表面，對(duì)不同截留分子量超濾膜的堵塞強(qiáng)度無(wú)明顯區(qū)別，不同截留分子量超濾膜對(duì)羥乙基淀粉130/0.4的洗濾能力基本一致，6 kD超濾膜略?xún)?yōu)。

表1　恒壓超濾試驗(yàn)結(jié)果

3.2截留液重均分子量與分布檢測(cè)超濾過(guò)程中對(duì)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(cè)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(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2　超濾膜洗濾過(guò)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(guò)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(zhǎng)。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(zhǎng)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(duì)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(cè)定超濾膜水通量恢復(fù)率，結(jié)果見(jiàn)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(guò)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(duì)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(yàn)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(shù)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(shí)驗(yàn)研究［J］.遼寧中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，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(duì)人參皂苷類(lèi)成分的影響［J］.中成藥，2013，35(5) : 937－940.

［8］宋彥會(huì)，杜中海，于鵬，等.SEC－MALLS法測(cè)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(jiǎn)介:任傳杰，男，研究方向:藥物制劑開(kāi)發(fā)，E－mail: qdrdrenchuanjie@163.com

中圖分類(lèi)號(hào):R927.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):2095－5375(2015) 10－0588－003