Използвайте агрегиране в mongodb, за да извършите актуализация след съвпадение на заявка

Все още не сте 100% сигурни какво опитвате, но това ще създаде резултатен документ с дължина 1, с различни стойности за всички съвпадения на brand_ids.

След това в резултата ще премине през всички марки и ще ги премахне от вашия масив brand_ids.

couponmodel.aggregate(
    { $match: { "brand_id": { $in: brand_ids } } },
    { $group: { _id: null, brands: { $addToSet: "$brand_id" } } },
    function(err, doc) {
        doc.brands.forEach(function(brand) {
            var idx = array.indexOf(brand);
            if (idx > -1) {
                brand_ids.splice(idx, 1);    
            }
        });
    }
)