Use la agregación en mongodb para realizar la actualización después de las coincidencias de consulta

Todavía no estoy 100 % seguro de lo que está intentando, pero esto creará un documento de resultados de longitud 1, con valores distintos para todas las coincidencias de brand_ids.

Luego, en el resultado, recorrerá todas las marcas y las eliminará de su matriz 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);    
            }
        });
    }
)