肝素性质、用途与生产工艺
Heparin是硫酸粘多糖，是注射抗凝剂，是负电荷密度最高的生物分子。Heparin 显著抑制外泌体-细胞相互作用。
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Human Endogenous Metabolite
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Heparin is a potent anticoagulant drug based on its ability to accelerate the rate at which antithrombin inhibits serine proteases in the blood coagulation cascade. Heparin and the structurally related heparan sulfate are complex linear polymers comprised of a mixture of chains of different length, having variable sequences. Heparin interactes most tightly with peptides containing a complementary binding site of high positive charge density. Heparin and heparan sulfate predominantly exhibit linear helical secondary structures with sulfo and carboxyl groups displayed at defined intervals and in defined orientations along the polysaccharide backbone. Heparin resembles DNA as both are highly charged linear polymers that behave as polyelectrolytes. Heparin is believed to function as an anticoagulant primarily through its interaction with AT III by enhancing AT-III-mediated inhibition of blood coagulation factors, including thrombin and factor Xa. Heparin binds to AT III and thrombin in a ternary complex, increasing the bimolecular rate constant for the inhibition of thrombin by a factor of 2000. Heparin is principally located in the granules of tissue mast cells that are closely associated with the immune response. Heparin makes numerous contacts with both FGF-2 and FGFR-1 stabilizing FGF–FGFR binding. Heparin also makes contacts with the FGFR-1 of the adjacent FGF–FGFR complex, thus seeming to promote FGFR dimerization.
化学性质
肝素钠系自猪或牛的肠黏膜中提取的硫酸氨基葡聚糖的钠盐，为白色或类白色的粉末，无臭无味，有引湿性。在水中易溶，不溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。
肝素注射液是肝素的灭菌水溶液，为无色或淡黄色的澄明液体；肝素冻疮软膏为含肝素钠的白色软膏。
本品因最早在狗的肝脏中被发现，故名肝素。在自然界中，肝素广泛分布在哺乳动物的肝、肺、心、脾、肾、胸腺、肠黏膜、肌肉和血液里，多与蛋白质结合成复合体存在。这种复合体无抗凝血活性，随着蛋白质除去而活性增加。在体内被肝脏产生的肝素酶灭活而随尿排泄出去。
肝素是含有硫酸酯的黏多糖，分子结构用一个四糖重复单元表示，组分是氨基葡萄糖、艾杜糖醛酸和葡萄糖醛酸。由于肝素分子中含有约占分子量的40%的硫酸根阴离子，因而带有许多负电荷，这种高度带负电的物理化学特性，干扰了血凝过程的许多环节。肝素的抗血栓形成作用，除了与各凝血因子活性被抑制外，尚有血管壁相互作用以及其他作用因素。此外，肝素还具有降血脂、抗动脉粥样硬化、抗炎、抗过敏的作用，还具有防止血栓形成、脑血管疾病、清除肾病形成等作用。
用途
抗凝血药。
注射液：本品能阻抑血液的凝结过程，防止血栓的形成。用于预防和治疗血栓性疾病，预防外科手术后的血栓形成及作输血时抗凝剂。还用于血液透析时预防血凝块形成，也用于治疗深部静脉血栓形成。
软膏：早期冻疮、皲裂的治疗。
注意事项：偶见轻微出血，血小板减少。对本品过敏者，有出血倾向及凝血机制障碍，肝、肾功能不全，溃疡病及严重高血压，孕妇及产后妇女等患者忌用。
用途
该品是制抗凝药肝素剂的原料。
生产方法
肝素最初从肝脏中提出，现多由猪、羊、牛等动物的肠粘膜中提取，从肺脏，肝脏出可提取。取新鲜肠粘膜投入反应锅内，按3%加入氯化钠，用40%的氢氧化钠调节pH至9.5。在半小时内逐步升温至60-65℃，继续保温搅拌2h，然后升温至95℃，维持10min，冷却至50℃以下过滤。将强碱性季铵盐阴离子树脂加入滤液中，搅拌吸附8小时，静置过液。次日，虹吸去上层液，树脂用水冲洗至上清液澄清，滤干，用2倍量1.4M氯化钠搅拌2小时，滤干，树脂再用不着倍量1.4M氯化钠洗涤1次。然后，树脂用3M氯化钠洗脱两次，滤干，将滤液合并，加入等量的95%乙醇沉淀过液，收集沉淀，用丙酮脱水干燥，得粗制品。粗制品溶于1%氯化钠中，用盐酸调节pHGCF 1.7-1.8，过滤。用5N氢氧化钠调节pH至11，加30%浓度过氧化氢脱色，过滤。滤液用盐酸调节pH至6，加入等量95%乙醇沉淀。沉啶物用丙酮洗涤，干燥，即为肝素。
生产方法
方法一、酶解-树脂法
酶解 取100kg新鲜肠黏膜(总固体5%-7%)，加苯酚200ml (0.2%)，如气温低时可不加。在搅拌下加入绞碎胰0.5-1kg(0.5%-1%)，用 300-400g/L(30%-40%)NaOH溶液调节pH8.5-9，升温至40-45℃，保温2-3h。pH8，再加5kg粗食盐(5%)升温至90℃左右，用6mol/L HCl调节pH 6.5左右，停止搅拌，保温20min，以布袋过滤，得酶解滤液。
肠黏膜[胰浆，NaOH]→[pH8.5-9, 40-45℃, 保温2-3h]肠黏膜液[NaCl, 6mol/L HCl]→[pH8; 90℃, pH6.5]滤液
吸附、洗涤、洗脱 取上述滤液冷至50℃以下，用6mol/L NaOH调节pH7，加入5kgD-254强碱性阴离子交换树脂，搅拌5h左右，交换完毕，弃去液体，用自来水漂洗树脂至水清，用与树脂等体积的2mol/L NaCl，搅拌洗涤15min，弃去洗涤液，再加2倍树脂体积的1.2mol/L NaCl洗涤2次。用约树脂体积一半的5mol/L NaCl洗脱1h，收集洗脱液，然后用约树脂体积的1/3的3mol/L NaCl洗脱2次，合并洗脱液。
滤液[D-254树脂, NaOH]→[pH7, 5h]吸附物[NaCl]→[2mol/L→1.2mol/L, →5mol/L, →3mol/L]洗脱液
沉淀、脱水、干燥 将洗脱液用滤纸浆助滤，过滤1次，澄清滤液以体积计加入用活性炭处理过的0.9倍的95%乙醇，冷处沉淀8-12h。虹吸上清液弃去，按100kg黏膜加300ml的比例向沉淀中补加蒸馏水，再加入4倍量95%乙醇，冷处放置6h，收集沉淀，用无水乙醇脱水1次，丙酮脱水2次，置P2O5干燥器中真空干燥，得肝素钠粗品。
洗脱液[95%乙醇]→[8-12h]沉淀物[无水乙醇；丙酮]→[P2O5]肝素钠粗品
脱色、沉淀、干燥 用20g/L(2%)氯化钠溶液配成100 g/L(10%)的肝素钠溶液，以40g/L(4%)高锰酸钾溶液进行氧化脱色，每亿单位估计加入0.65mol高锰酸钾。先将药液调至pH8，预热80℃，在搅拌下加入高锰酸钾，保温2.5h，以滑石粉作助滤剂，过滤，收集滤液。将滤液调节pH6.4，用0.9倍的95%乙醇置于冷处理沉淀6h以上，收集沉淀，溶于10 g/L(1%)氯化钠溶液中，用量按肝素钠粗品质量收率60%-70%计，配成50 g/L(5%)肝素钠溶液，再用4倍量的95%乙醇冷处放置6h以上，收集沉淀物，用无水乙醇、丙酮脱水，乙醚洗涤1次，置P2O5干燥器中干燥，得肝素钠精品。肠黏膜换算成总固体7%计，收率20000U/kg，最高效价141.6U/mg。
肝素钠粗品[20g/L NaCl]→肝素钠溶液[KMnO4]→[pH8, 80℃, 2.5h]滤液[95%乙醇]→[pH6.4, 6h]沉淀物[无水乙醇；丙酮；乙醚]→肝素钠精品
注射剂的制备 取肝素钠成品溶于一定量注射用水中，封口，灭菌，即得。
肝素钠精品[注射用水]→注射剂
方法二、盐解-树脂法
提取 取新鲜猪肠黏膜投入反应锅中，按30g/L(3%)加入氯化钠，NaOH调节pH9，逐步升温至50-55℃，保温2h，继续升温至95℃，维持10min，冷却50℃以下，用30目双层纱布过滤，收集滤液。
猪肠粘膜[NaCl; NaOH]→[pH9; 50-55℃]滤液
吸附、洗涤、洗脱、沉淀 取冷却50℃以下的滤液，加入714型(强碱性)Cl
-型树脂(新树脂用量为2%)，搅拌8h后静置过夜。次日虹吸除去上层液，收集树脂，用水冲洗至洗液澄清，滤干，用2倍量1.4mol/L氯化钠搅拌2h，滤干；再用1倍量1.4mol/L氯化钠搅拌2h，滤干；继续改用2倍树脂量的3mol/L氯化钠搅拌洗脱8h，滤干；再用1倍量3mol/L氯化钠搅拌洗脱2h，滤干，合并滤液，加入等量95%乙醇沉淀，过夜，虹吸除去上清液，收集沉淀。丙酮脱水干燥，得粗品。
滤液[714型树脂]→吸附物[NaCl]→[1.4mol/L, 3mol/L]洗脱液[95%乙醇，丙酮]→粗品
溶解、脱色、沉淀、干燥 粗品溶于15倍10 g/L(1%)氯化钠溶液中，加入6mol/L盐酸调pH1.5左右，过滤至清，随即用5mol/L氢氧化钠调节pH11，按3%加入过氧化氢(浓度为30%)25℃放置。开始不断调整pH至11，第2天再按1%加入过氧化氢，调整pH11，继续放置，共48h。过滤，用6mol/L盐酸调节pH6.5，加入等量的95%乙醇沉淀。过夜。次日虹吸除去上清液，沉淀用丙酮洗涤脱水，干燥，即得肝素钠精品。总收率20000U/kg肠黏膜(按肠黏膜的固体量为5%-7%计算)。
粗品[1%NaCl, 6mol/L HCL]→[pH1.5]滤液[NaOH, H2O2]→[pH11, 25℃, 48h]滤液[6mol/L HCl, 95%乙醇]→[pH6.5, 24h]沉淀[丙酮]→肝素钠精品
方法三、CTAB
*提取法(
*十六烷基三甲基溴化胺为长链季铵盐)
提取、络合 按猪肠黏膜液(V)：Na2SO4(m)：硫酸铝(m)：CTAB(V)=1：0.15：0.04：0.001的配料比投料。取新鲜猪小肠黏膜投入反应罐中，搅拌下加入硫酸钠，溶解后，用碱液调节pH11-11.5，升温50℃，保温搅拌2h，再加硫酸铝，溶解后，用氢氧化钠调节pH7.5-8，升温至95℃，保温10min，趁热过滤，待滤液冷却至60℃以下时，缓缓加入CTAB和硅藻土，搅拌吸附1h，静置过夜，滤饼用40℃热蒸馏水洗至无色，抽干即得络合物。
猪肠黏膜液[Na2SO4，碱液， Al2(SO4)3]→[pH11-11.5, 50℃, 2h; pH7.5-8, 95℃, 10min]提取液[CTAB， 硅藻土]→[60℃以下，1h]滤饼[蒸馏水]→[40℃]络合物
解离、沉淀 取络合物溶于适量氯化钠溶液中，以冰醋酸调pH4，升温60℃，保温30min，静置过
肝素
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