万印华团队酶膜反应器制备均一分子量的寡聚右旋糖酐

本文摘要：据膜科学与工程微信公众平台2018年5月2日讯 右旋糖酐在医药食品等行业中有多种用途。分子量是影响其溶胶性质的最重要因素，在临床上受到普遍注目。研究指出，较低分子量的寡聚右旋糖酐胶体渗透压较高，与血浆相近，有扩展血容量的功效，可用于医用代血浆。 这种分子需要与红细胞、血小板以及血管内皮的组织结合，减少它们的电负性从而增加红细胞裂痕和减少血小板粘度，起了抗血栓的起到。而在患者再次发生失血性休克时，静脉注射右旋糖酐可提高血流状态。

据膜科学与工程微信公众平台2018年5月2日讯 右旋糖酐在医药食品等行业中有多种用途。分子量是影响其溶胶性质的最重要因素，在临床上受到普遍注目。研究指出，较低分子量的寡聚右旋糖酐胶体渗透压较高，与血浆相近，有扩展血容量的功效，可用于医用代血浆。

这种分子需要与红细胞、血小板以及血管内皮的组织结合，减少它们的电负性从而增加红细胞裂痕和减少血小板粘度，起了抗血栓的起到。而在患者再次发生失血性休克时，静脉注射右旋糖酐可提高血流状态。另一方面，右旋糖酐铁在临床上早已被大量用于化疗缺铁性贫血。由于部分患者的胃肠道吸取功能较好，右旋糖酐铁注射液比口服补铁药物吸取效率更高。

但是右旋糖酐铁静脉注射中不存在的最主要问题是免疫学起到。较低分子量的寡聚右旋糖酐铁注射液（5.0～8.0kDa）引发的诸如过敏反应、面部水肿、荨麻疹、腹泻、胸痛、心动过速以及呕吐等药物不当事件的频率要近高于低分子量右旋糖酐铁注射液。

由此可见，分子量皆一的的寡聚右旋糖酐在贫血化疗中安全性更高，在临床上具有急迫的市场需求。在传统的寡聚右旋糖酐生产过程中，葡聚糖蔗糖酶用作上游烘烤获得高分子右旋糖酐，再行通过可行性分离出来把分子量低约数百万道尔顿的大分子右旋糖酐移入反应体系。在强酸的条件下大分子右旋糖酐的糖苷键被随机停下来，产生链长较短的较低分子量寡聚右旋糖酐。

为了获得目标分子量的产物，要展开多次乙醇溶解。对于药用的寡聚右旋糖糖酐，成品前还必须通过多级提纯最后喷雾干燥才能纸盒成品。这种生产工艺获得的寡聚右旋糖酐产品分子量失衡一，还引进多种杂质，不会导致临床上的免疫系统风险。同时生产过程中乙醇消耗量大，产生大量无以处置的高盐废水，给环境治理带给很大的开销。

中科院过程工程研究所生化工程重点实验室万印华研究员团队建构了酶膜反应器，以大分子右旋糖酐（40.0 kDa）为底物，用于酶求解替代传统的酸求解，并使用有界技术对寡聚右旋糖酐展开在线分离出来，防止目标产物的更进一步水解，通过调控酶膜反应器的过滤器不道德掌控产品的分子量，提升其皆一性。在生产过程中，右旋糖酐酶和右旋糖酐皆不会对超滤膜导致不可逆污染。基于膜污染的机理，利用超滤膜对右旋糖酐酶溶液展开实过滤器，不仅构建了部分酶在膜表面的固定化，还可调节膜孔径产于，并利用谓之蛋白从而提升酶比活力，从而建构出有一种半固定化新型酶膜反应器。这种酶膜反应器生产的寡聚右旋糖酐分子量皆一性更佳，产品质量更高。

本研究建构了生产寡聚右旋糖酐的酶膜反应器，构建了酶水解过程中寡聚右旋糖酐的在线分离出来。通过调控膜过滤不道德来对酶解法反应展开优化，从而掌控寡聚右旋糖酐产品品质；其次，本研究不受“膜污染思维”灵感，通过非常简单稀释实过滤器的方式构建了右旋糖酐酶的部分固定化。首次使用酶固定化的方式展开超滤膜的缩孔调控，提升膜孔产于的皆一性，提高了寡聚右旋糖酐产物分子量产于。该项目获得了国家自然科学基金（No.21506229）和中国科学院青年创意理事长（No.2017069）的资助，涉及研究结果公开发表在Journalof Membrane Science，555 (2018) 268-279。

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