專利名稱：醫用超高純度葡萄糖的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種超高純度醫用葡萄糖的制備方法，尤其是涉及一種以甘薯、稻米
為原料制取超高純度醫用葡萄糖的方法。
背景技術：
淀粉糖主要包括麥芽糖、異構麥芽糖、葡萄糖、果葡糖漿、麥芽糊精、葡萄糖及寡糖(三糖、四糖等)。淀粉糖具有液體清澈透明、甜味柔和純正、營養豐富、熱值低、保濕性強、熱穩定性好、食用不過敏等特點，廣泛用于糖果、糕點、飲料、罐頭、啤酒、冷飲等食品工業，還可以用于造紙、牙膏等輕工日用品行業和醫藥及飼料行業等。歐美等發達國家早于上世紀50年代就著手淀粉糖的深度開發，其中以美國、日本等國家淀粉糖生產工藝領先世界。葡萄糖是目前全世界生產歷史久、產量大、作用廣的淀粉糖之一。葡萄糖是人體最易吸收的一種單糖，可直接供給熱能，補充營養，提高全身細胞功能，促進新陳代謝，并具有利尿和解毒作用，其衍生物對人體也具有極其重要的作用。在醫藥方面，5-10 %的葡萄糖輸液廣泛用于各種疾病的輔助治療；25-50%的高滲葡萄糖液主要用于靜脈注射，用于急性中毒、流血過多、腎臟性和心肺性浮腫等。以葡萄糖、諾氟沙星為原料生產的諾氟沙星葡萄糖注射液是一種廣譜抗菌藥物，臨床上主要用于敏感性細菌所引起的呼吸道、泌尿系統、胃腸道感染的治療，對于腎炎、前列腺炎、膀胱炎、支氣管炎、細菌性痢疾等均有良好的療效。此外，目前國內外研究表明，葡萄糖飲料可對人的記憶活動產生有利的影響。因此，葡萄糖及其衍生物日益受到重視，成為國內外研究開發和應用的熱點產品，在醫藥、食品及其他領域日益顯出其廣闊的市場前景。 由以上所述可見，葡萄糖的用途主要是兩個方面食品和藥品原料。用于食品方面的葡萄糖，對衛生要求相對低一些；用在醫藥特別是注射用方面的葡萄糖，對質量要求相當高，不僅要求純度極高，而且葡萄糖里不能有任何發熱源的存在，所謂發熱源就是指注射時引起人體發熱或發冷等危險物質的總稱，主要是有害微生物產的內毒素。
歷史上生產葡萄糖的方法主要有兩類酸法和酶法。20世紀80年代以前，全世界主要是采用酸法生產葡萄糖。隨著科技的進步，酶法生產葡萄糖逐漸興起，特別是20世90年代以來，酶法已完全取代酸法。但是酶法生產超高純度葡萄糖任然還有很多技術瓶頸問題有待解決，目前，生產超高純度葡萄糖特別是超高純度醫用葡萄糖的主要缺陷是三個方面一是目前一般只能以高純度的淀粉為原料生產葡萄糖，生產成本較高；二是純度難以超過99. 5% ;三是生產過程中很容易污染微生物(雜菌)，導致內毒素等發熱源雜質超標。
我國是稻米的最大生產和消費國，年產稻米約1.9億噸。稻米的主要成分是淀粉和蛋白質，其中淀粉含量占80%左右。同時稻谷加工(碾米)中每年有近2000萬噸節碎米沒有很好利用。另外，甘薯也是我國大宗農作物，甘薯干物質中75%以上是淀粉。以稻米為原料生產葡萄糖已有報道，但所產葡萄糖中，葡萄糖的含量較低，其干物質中，葡萄糖的含量一般很難超過90%。
發明內容
本發明的目的在于提供一種生產成本低，不含發熱源，直接以甘薯或稻米為原料，產品干物質中葡萄糖含量高于99. 5%的超高純度醫用葡萄糖的制備方法。
本發明的目的通過以下技術方案予以實現，其包括以下步驟
(1) 原料預處理將干甘薯(條或塊狀均可)或者稻米在室溫下用水浸泡3-5小時，磨漿，漿液過70目以上濾網；
(2) 調漿用鹽酸或/和碳酸鈉調整漿液pH值至5. 9-6. l，加水調整到質量濃度為29-33%(或波美濃度17-19Be° )，加氯化鈣助劑和耐高溫淀粉酶，氯化鈣的用量為干甘薯或稻米重的0. 01-0. 02%，耐高溫淀粉酶的用量為干甘薯或稻米重的0. 3-0. 5%，攪拌混勻；
(3) 高溫液化將調好的漿液在109-115t:噴射液化，在5-20分鐘內降溫至90-95°C，液化30-40分鐘，制得液化液；
(4) 過濾脫渣往液化液中添加硅藻土助濾劑，硅藻土的用量為干甘薯或稻米原料重的l-2wt96，經板框過濾設備過濾，脫掉液化液中的蛋白質及纖維成分，濾液用于下一步糖化；
(5) 糖化待過濾后的濾液降溫到56-6(TC，用鹽酸調pH值至4. 5_5. 0，同時加入糖化酶和脫支酶，糖化酶的用量為干甘薯或稻米重的0. 2-0. 3wt96，脫支酶的用量為干甘薯或稻米重的0. 08-0. 10%，糖化時間50-60小時，至糖化液DE值(dextroseequivalent，即葡萄糖值，簡稱DE值)> 98%，再用噴射器升溫至85°C _901:滅酶出料，制得糖化液；
(6) 脫色過濾往糖化液中添加相當于干甘薯或稻米原料重l-5wt96的活性炭，攪勻，調pH值至4. 5-5. 5，在溫度80-9(TC下，通過壓濾機過濾，重復脫色壓濾2_3次，直到料液清澈透明，無炭粒、異物，制得脫色糖液；
(7) 離子交換處理待脫色糖液溫度降到50-55t:時，通過陽離子交換樹脂柱，再通過陰離子交換樹脂柱，進行純化，制得清澈透明無異味的糖液，透光度^ 95%， pH值3. 3-4. 5 ;
(8) 濃縮用降膜式蒸發器將經離子交換樹脂處理后的糖液濃縮到固形物含量達72%-75% ;
(9) 結晶干燥將濃縮糖液打入潔凈的結晶槽，自然降溫至39-4rC，再保溫3-8小時，養晶，晶種培養好后，繼續降溫結晶，使結晶晶體均勻，手捏顆粒感明顯，至溫度25-27t:時出料，離心；采用熱氣流烘干系統烘干，控制水分含量《7wt96;再送入冷氣流干燥系統干燥，以保證成品葡萄糖晶體不破壞，不結塊；
(10) 包裝。 采用本發明方法制備的葡萄糖，晶體顆粒規則，純浄，無異味。按國家標準GB/T20880-2007等規定方法檢測，其干物質中葡萄糖含量可達99. 5-99. 7%。檢測不到任何發熱源物質。
具體實施例方式
以下結合實施例對本發明作進一步說明。
實施例1
(1) 將干甘薯條在室溫下用水浸泡4小時，磨漿，漿液過70目濾網；
(2) 用鹽酸或/和碳酸鈉溶液調整漿液pH值至6，加水調整質量濃度為32%，加氯化鈣
4助劑和耐高溫淀粉酶，氯化鈣的用量為干甘薯重的0. 01%，耐高溫淀粉酶的用量為干甘薯重的O. 4%，攪拌混勻;
(3) 將調好的漿液在112°C噴射液化，在10分鐘內降溫至92°C ，液化35分鐘，制得液化
液；
(4) 往液化液中添加硅藻土助濾劑，硅藻土的用量為干甘薯重的1.5wt96，經板框過濾設備過濾，脫掉液化液中的蛋白質及纖維成分，濾液用于下一步糖化；
(5) 待過濾后的濾液降溫到5『C，用鹽酸調pH值至4. 8，同時加入糖化酶和脫支酶，糖化酶的用量為干甘薯重的0. 25wt96，脫支酶的用量為干甘薯重0. 09%，糖化時間55小時，至糖化液DE值> 98%，再用噴射器升溫至8『C滅酶出料，制得糖化液；
(6) 脫色過濾往糖化液中添加相當于干甘薯重3wt%的活性炭，攪勻，調pH值至5，在溫度85t:下，通過壓濾機過濾，重復脫色壓濾2次，到料液清澈透明，無炭粒、異物，制得脫色糖液；
(7) 離子交換處理待脫色糖液溫度降到52t:時，通過陽離子交換樹脂柱，再通過陰離子交換樹脂柱，進行純化，制得清澈透明無異味的糖液，透光度95%， pH值3. 8 ;
(8) 濃縮用降膜式蒸發器將經離子交換樹脂處理后的糖液濃縮到固形物含量達73%;
(9) 結晶干燥將濃縮糖液打入潔凈的結晶槽，自然降溫至4(TC，再保溫6小時，養晶，晶種培養好后，繼續降溫結晶，使結晶晶體均勻，手捏顆粒感明顯，至溫度26t:時出料，離心；采用熱氣流烘干系統烘干，控制水分含量7wt% ;再送入冷氣流干燥系統干燥，以保證成品葡萄糖晶體不破壞，不結塊；
(10) 包裝。 實施例制備的葡萄糖，晶體顆粒規則，純浄，無異味。按國家標準GB/T20880-2007規定方法檢測，其干物質中葡萄糖含量達99. 6%。檢測不到任何發熱源物質。
實施例2
(1) 原料預處理將稻米在室溫下用水浸泡3小時，磨漿，漿液過70目濾網；
(2) 調漿用鹽酸或/和碳酸鈉調整漿液pH值至6. 0，加水調整到質量濃度為30%，加氯化鈣助劑和耐高溫淀粉酶，氯化鈣的用量為稻米重的0. 012%，耐高溫淀粉酶的用量為干甘薯或稻米重的3%，攪拌混勻；
(3) 高溫液化將調好的漿液在ll(TC噴射液化，在15分鐘內降溫至9(TC，液化40分鐘，制得液化液；
(4) 過濾脫渣往液化液中添加硅藻土助濾劑，硅藻土的用量為干甘薯或稻米原料重
的lwt96，經板框過濾設備過濾，脫掉液化液中的蛋白質及纖維成分，濾液用于下一步糖化；
(5) 糖化待過濾后的濾液降溫到56t:，用鹽酸調pH值至4. 5，同時加入糖化酶和脫支酶，糖化酶的用量為稻米重的0. 2wt96，脫支酶的用量為稻米重的0. 10%，糖化時間52小時，至糖化液DE值98%，再用噴射器升溫至9(TC滅酶出料，制得糖化液；
(6) 脫色過濾往糖化液中添加相當于稻米重2wt%的活性炭，攪勻，調pH值至4. 5，在溫度8(TC下，通過壓濾機過濾，重復脫色壓濾2次，制得脫色糖液；
(7) 離子交換處理待脫色糖液溫度降到54t:時，通過陽離子交換樹脂柱，再通過陰離子交換樹脂柱，進行純化，制得清澈透明無異味的糖液，透光度97%， pH值3. 5 ;
(8) 濃縮用降膜式蒸發器將經離子交換樹脂處理后的糖液濃縮到固形物含量達74%;(9) 結晶干燥將濃縮糖液打入潔凈的結晶槽，自然降溫至39t:，再保溫7小時，養晶， 晶種培養好后，繼續降溫結晶，使結晶晶體均勻，手捏顆粒感明顯，至溫度26t:時出料，離 心；采用熱氣流烘干系統烘干，控制水分含量6wt% ;再送入冷氣流干燥系統干燥，以保證成 品葡萄糖晶體不破壞，不結塊；
(10) 包裝。 本實施例制備的葡萄糖，晶體顆粒規則，純浄，無異味。按國家標準GB/ T20880-2007等規定方法檢測，其干物質中葡萄糖含量達99. 7%。檢測不到任何發熱源物 質。 實施例3
(1) 原料預處理將干甘薯塊在室溫下用水浸泡3小時，磨漿，漿液過70目濾網；
(2) 調漿用鹽酸或/和碳酸鈉調整漿液pH值至6.0，加水調整到質量濃度為波美濃度 18Be。，加氯化鈣助劑和耐高溫淀粉酶，氯化鈣的用量為干甘薯重的0. 01%，耐高溫淀粉酶 的用量為干甘薯重的0. 5%，攪拌，混勻；
(3) 高溫液化將調好的漿液在ll(TC噴射液化，在20分鐘內降溫至9(TC，液化40分 鐘，制得液化液；
(4) 過濾脫渣往液化液中添加硅藻土助濾劑，硅藻土的用量為干甘薯重的2wt96，經板 框過濾設備過濾，脫掉液化液中的蛋白質及纖維成分，濾液用于下一步糖化；
(5) 糖化待過濾后的濾液降溫到6(TC，用鹽酸調pH值至5. 0，同時加入糖化酶和脫支 酶，糖化酶的用量為干甘薯重的0. 3wt96，脫支酶的用量為干甘薯或稻米重的0. 08%，糖化時 間50小時，至糖化液DE值> 98%，再用噴射器升溫至85t:t:滅酶出料，制得糖化液；
(6) 脫色過濾往糖化液中添加相當于干甘薯重4wt%的活性炭，攪勻，調pH值至4. 5， 在溫度8(TC下，通過壓濾機過濾，重復脫色壓濾3次，直到料液清澈透明，無炭粒、異物，制 得脫色糖液；
(7) 離子交換處理待脫色糖液溫度降到5(TC時，通過陽離子交換樹脂柱，再通過陰離 子交換樹脂柱，進行純化，制得清澈透明無異味的糖液，透光度95%， pH值3. 5 ;
(8) 濃縮用降膜式蒸發器將經離子交換樹脂處理后的糖液濃縮到固形物含量達72% ;
(9) 結晶干燥將濃縮糖液打入潔凈的結晶槽，自然降溫至4rc，再保溫5小時，養晶，
晶種培養好后，繼續降溫結晶，使結晶晶體均勻，手捏顆粒感明顯，至溫度27t:時出料，離 心；采用熱氣流烘干系統烘干，控制水分含量7wt% ;再送入冷氣流干燥系統干燥，以保證成 品葡萄糖晶體不破壞，不結塊；
(10) 包裝。 本實施例制備的葡萄糖，晶體顆粒規則，純浄，無異味。按國家標準GB/ T20880-2007等規定方法檢測，其干物質中葡萄糖含量達99. 6%。檢測不到任何發熱源物 質。
權利要求
一種醫用超高純度葡萄糖的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)原料預處理將干甘薯或者稻米在室溫下用水浸泡3-5小時，磨漿，漿液過70目以上濾網；(2)調漿用鹽酸或/和碳酸鈉調整漿液pH值至5.9-6.1，加水調整到質量濃度為29-33%，加氯化鈣助劑和耐高溫淀粉酶，氯化鈣的用量為干甘薯或稻米重的0.01-0.02%，耐高溫淀粉酶的用量為干甘薯或稻米重的0.3-0.5%，攪拌混勻； (3)高溫液化將調好的漿液在109-115℃噴射液化， 在5-20分鐘內降溫至90-95℃，液化30-40分鐘，制得液化液；(4)過濾脫渣往液化液中添加硅藻土助濾劑，硅藻土的用量為干甘薯或稻米原料重的1-2wt%，經板框過濾設備過濾，脫掉液化液中的蛋白質及纖維成分，濾液用于下一步糖化；(5)糖化待過濾后的濾液降溫到56-60℃，用鹽酸調pH值至4.5- 5.0，同時加入糖化酶和脫支酶，糖化酶的用量為干甘薯或稻米重的0.2-0.3wt%，脫支酶的用量為干甘薯或稻米重的0.08-0.10%，糖化時間50-60小時，至糖化液葡萄糖值≥98%，再用噴射器升溫至85℃-90℃滅酶出料，制得糖化液；(6)脫色過濾往糖化液中添加相當于干甘薯或稻米原料重1-5wt%的活性炭，攪勻，調pH值至4.5-5.5，在溫度80-90℃下，通過壓濾機過濾，重復脫色壓濾2-3次，直到料液清澈透明，無炭粒、異物，制得脫色糖液；(7)離子交換處理待脫色糖液溫度降到50-55℃時，通過陽離子交換樹脂柱，再通過陰離子交換樹脂柱，進行純化，制得清澈透明無異味的糖液，透光度≥95%，pH值3.3-4.5；(8)濃縮用降膜式蒸發器將經離子交換樹脂處理后的糖液濃縮到固形物含量達72%-75%；(9)結晶干燥將濃縮糖液打入潔凈的結晶槽，自然降溫至39-41℃，再保溫3-8小時，養晶，晶種培養好后，繼續降溫結晶，使結晶晶體均勻，手捏顆粒感明顯，至溫度25-27℃時出料，離心；采用熱氣流烘干系統烘干，控制水分含量≤7wt%；再送入冷氣流干燥系統干燥，以保證成品葡萄糖晶體不破壞，不結塊；(10)包裝。
全文摘要
醫用超高純度葡萄糖的制備方法，其包括以下步驟(1)將干甘薯或者稻米在室溫下用水浸泡3-5小時，磨漿，漿液過70目以上濾網；(2)調整漿液pH值至5.9-6.1，加水調整到質量濃度為29-33%，加氯化鈣助劑和耐高溫淀粉酶，攪拌混勻；(3)將調好的漿液在109-115℃噴射液化，降溫至90-95℃，液化30-40分鐘；(4)往液化液中添加硅藻土助濾劑，經板框過濾設備過濾，脫掉蛋白質及纖維成分；(5)待濾液降溫到56-60℃，調pH值至4.5-5.0，同時加入糖化酶和脫支酶，糖化50-60小時，再滅酶出料；(6)脫色過濾；(7)離子交換處理；(8)濃縮；(9)結晶干燥；(10)包裝。采用本發明方法制備的醫用葡萄糖，其干物質中葡萄糖含量達99.5-99.7%；不含發熱源物質。
文檔編號C13K1/06GK101787385SQ20101012060
公開日2010年7月28日 申請日期2010年3月10日 優先權日2010年3月10日
發明者劉星, 周麗君, 林親錄, 符瓊 申請人:中南林業科技大學