CN1654670A - 一种硫酸软骨素的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硫酸软骨素的制备方法，包括物料预处理、物料溶液浸提、过滤去渣、解离去杂、静沉过滤、滤液浓缩、醇沉结晶、结晶洗涤、真空干燥及检测包装工序组成，特征是：在物料溶液浸提工序中，将物料浸入NAOH水溶液中通入超声波进行超声破碎处理，使物料细胞内所含的硫酸软骨素、蛋白质、氨基酸和无机盐等物质释放出来，在解离去杂工序，在碱性条件下进行超声处理、加热，保温，过滤去除溶液中蛋白质，在滤液浓缩工序，通过超滤膜过滤去除氨基酸和无机盐等杂质，得到硫酸软骨素浓缩液，再经醇沉结晶、真空干燥可得ChS产品；本方法的优点是，生产周期短、产品纯度及产量均高、产品质量稳定、乙醇消耗量及生产成本低。

Description

一种硫酸软骨素的制备方法

技术领域

本发明涉及一种硫酸软骨素制备方法，确切说是涉及采用超声波提取、超微滤膜分离获取硫酸软骨素的工艺方法。

背景技术

硫酸软骨素(Chondroitin Sulfate，ChS)，广泛分布在人和动物如猪、牛、羊、鱼等的组织(如软骨、脐带、血管壁等)中，其主要成份是4-ChS(ChS A)和6-ChS(ChS C)等异构体的混合物。它是一种酸性粘多糖，吸水性强，为白色粉末，易溶于水而成粘度大的溶液，不溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。国内主要是从猪的喉骨、鼻骨、气管等软骨组织中提取，用于治疗某些神经性头痛、神经痛、关节痛、偏头痛、动脉硬化症等疾病，也用于链霉素引起的听觉障碍及肝炎病的辅助治疗。近年来，ChS在防治冠心病和关节炎方面日益受到重视。目前，国内已有数十个制药厂在生产ChS，普遍采用稀碱法和浓碱法提取制备。采用这种碱法工艺生产硫酸软骨素，其缺点是：生产周期长一般需3-5天，产品的质量和产量都不稳定，得率偏低而乙醇消耗量大，产品的生产成本高。

发明内容

本发明目的在于：为企业用户提供一种生产周期短、产品纯度及产量均高、产品质量稳定、乙醇消耗量及生产成本均低的硫酸软骨素的制备方法。

本发明的目的是通过实施下述工艺过程来实现的：

一种硫酸软骨素的制备方法，依序包括有物料预处理、物料溶液浸提、过滤去渣、解离去杂、静沉过滤、滤液浓缩、醇沉结晶、结晶洗涤、真空干燥及检测包装各工序组成，其特征在于：物料溶液浸提工序，是指将预处理后的物料浸入NAOH水溶液中浸泡，同时通入26-77kHz的超声波对物料进行超声破碎处理，使物料细胞内所含的硫酸软骨素、蛋白质、氨基酸和无机盐等物质释放出来的工艺过程；解离去杂工序，是指将经过过滤去渣工序后，得到的含有硫酸软骨素、蛋白质、氨基酸和无机盐等混合物质的物料浸提液，加入胰酶在碱性条件下通入26-77kHz超声波，经超声处理后再加热到85℃-90℃，保温，过滤去除该浸提液中蛋白质的工艺过程；滤液浓缩工序，是指将前一工序已去除蛋白质的过滤液，通过超滤膜过滤，将所含硫酸软骨素与氨基酸和无机盐等小分子分离，得到只含硫酸软骨素的浓缩液的工艺过程。

附加技术特征是：(1)在物料溶液浸提工序中，所用浸泡物料的碱溶液为浓度1％--％的NAOH水溶液，所用物料与该NAOH水溶液的重量比为1∶6-10；(2)在物料溶液浸提工序中，所用超声波对物料的处理时间以1-1.5小时为宜；(3)在物料溶液浸提工序中，进行超声波处理的同时，可对浸泡有物料的NAOH水溶液加热至40℃-60℃；(4)在解离去杂工序中，加入到含有硫酸软骨素、蛋白质、氨基酸和无机盐等混合物质的物料浸提液中的胰酶，为物料重量的1％-％，调正物料浸提液的PH值至PH8-9，超声波处理时间以2-小时为宜；(5)在解离去杂工序中，物料浸提液经超声波处理后，再往其内加入白陶土，搅拌均匀，使浸提液中的蛋白质快速吸附在白陶土上，加速变性蛋白质沉淀的形成；(6)在解离去杂工序中，经超声波处理后，在该浸提液中加入的白陶土量，为干物料重量的8％-12％；(7)在滤液浓缩工序中，分离物料浸提滤液中所含硫酸软骨素与氨基酸和无机盐等小分子物质、浓缩硫酸软骨素的超滤膜，为6000分子量的超滤膜。

本发明方法制取硫酸软骨素的原理是：a、通过用水对物料煮沸的预处理工序，可以去除油脂、肉渣；b、在物料溶液浸提工序中，充分利用超声波在传播过程中产生的机械效应和热效应，强化破碎骨组织细胞，使骨细胞内所含硫酸软骨素、蛋白质、多肽、氨基酸和无机盐等物质得到充分释放；c、在过滤去渣工序，去除尚未破碎的软骨组织的粗渣质；d、在解离去杂工序中，通过超声波对浸提液的进一步作用，使该溶液中残留的骨细胞完全破碎，使所含硫酸软骨素等物质全释放出来，超声波处理结束后往浸提液中加放白陶土，可快速使浸提液中的蛋白质吸附在白陶土上，加速沉淀的形成，缩短了硫酸软骨素的分离时间；e、在静沉过滤工序中，将经过解离去杂工序处理后的浸提液静置存放，使蛋白质全部沉淀，然后将溶液滤出；f、在滤液浓缩工序中，将前一工序已经清除了蛋白质的浸提液，通过6000分子量的超滤膜，使浸提液中的硫酸软骨素与小分子量的氨基酸、无机盐等物质完全分离；由于氨基酸、无机盐等物质在浸提液中都是水溶性的杂质，利用乙醇沉淀方法是很难去除的，因此选用超滤膜过滤技术，由于硫酸软骨素的分子量在10000-30000范围，6000分子量的超滤膜，其截断分子量正在10000-30000，是最合适的滤膜，用其对无蛋白质的浸提液过滤，可容易的得到硫酸软骨素的浓缩液；g、在醇沉结晶工序中，往硫酸软骨素的浓缩液中加乙醇，使该浓缩液的乙醇浓度达到70％(v/v)，则ChS结晶析出。h、在结晶洗涤工序，将过滤出的ChS结晶，用乙醇洗涤干净；I、在真空干燥工序中，将洗涤干净的ChS结晶经真空干燥后，即得到色泽雪白、颗粒疏松、ChS含量在93％以上的硫酸软骨素合格产品。

本发明的优点在于：(1)、在制备硫酸软骨素工艺中，采用超声波处理物料，可以使物料细胞快速破碎，使所含物质能得到充分释放，超声波破碎过程是物理过程，在浸提过程中无化学反应，被浸提出的生物活性物质其生物活性不减，既提高了破碎速度、缩短了破碎时间，也提高了提取效率，实验表明，本方法的提取时间由传统工艺方法的12小时缩短至0.1-1.5小时，收率提高2％左右。(2)、在制备硫酸软骨素工艺中，利用碱性条件下蛋白质易离解的特点和超声波的热效应，促使蛋白质快速解离、变性吸附到白陶土上，达到快速、完全去除蛋白质的目的，从而提高了产品质量，而传统工艺方法采用加热和调PH值的办法去除蛋白质，但较难除尽。(3)、氨基酸、无机盐等水溶性杂质，传统工艺是直接用乙醇沉淀，很难完全去除；本发明采用6000分子量的超滤膜截留ChS，氨基酸和无机盐等小分子可溶性杂质，通过该超滤膜被排除，提高了产品的纯度，同时用这种膜浓缩浸提液，可以除去1/2-2/3体积的水，减少了乙醇用量和乙醇回收消耗，节约了生产成本也简化了操作。

附图说明

图1为本发明工艺流程图

具体实施方式

例1  一种硫酸软骨素的制备方法，依序包括物料预处理、物料溶液浸提、过滤去渣、解离去杂、静沉过滤、滤液浓缩、醇沉结晶、结晶洗涤、真空干燥及检测包装工序组成，其中：

a、物料预处理工序  将猪喉管100kg置于沸水中煮8-10分钟，去油脂、肉渣，剪切成2-3公分的小方块；

b、物料溶液浸提工序  将预处理后的喉骨装入超声波提取机中，往提取机内装入浓度为2％的NAOH水溶液800kg，在40C-50C温度下，用频率为47kHz的超声波处理1小时；

过滤去渣工序  然后用板框纱布过滤，去除尚未破碎的软骨粗渣质；

解离去杂工序  往经过上述工序得到的滤液中加入1kg胰酶，调正PH值至8.5，再用频率为47kHz的超声波处理2小时，加入白陶土8kg搅拌均匀，加热至85C，保温15分钟，过滤去除白陶土及蛋白质；

静沉过滤工序  将去除蛋白质过滤液的PH值调正至6-7，静置2小时，硅藻土微过滤；

滤液浓缩工序  将滤液经过6000分子量的超滤膜，去除1/2-2/3水份后成为浓缩液，除硫酸软骨素外其余小分子量的氨基酸、无机盐等物质完全分离除去；

g、醇沉结晶工序  调正浓缩液的PH值至6.5，加入3倍于浓缩液体积的浓度为95％的乙醇溶液，使ChS结晶析出；

h、在结晶洗涤工序  将过滤出的ChS结晶用95％乙醇洗涤干净；

I、真空干燥工序  将洗涤干净的ChS结晶装入真空干燥机，在55C下真空干燥4小时，即得到13.5kg色泽雪白、颗粒疏松、ChS含量为93.5％的产品，得率为13.5％。

取浓度为2％的NAOH水溶液6kg，加入洁白干燥的鸡胸软骨1Kg，在超声波逆流提取中试设备中，温度设定在55C-60C提取1.2小时，然后过滤，在滤液中加入10g胰酶，调PH值至8.5，开启超声波在47KHz频率下处理2小时，然后调Ph6.5加热至85C，保温15分钟后，静置2小时，经硅藻土过滤，滤液经6000分子量的膜浓缩，去除2/3体积的水，得到浓缩液约3.2升，加入30gNaCl溶解后，再加入95％乙醇8.9升，ChS迅速沉降出来，抽滤使ChS与乙醇溶液分离，乙醇蒸镏回收重复使用，对ChS结晶物加入适量乙醇洗涤2次，在55C温度下真空干燥4小时，即得95％含量的ChS产品230g，得率为23％，比传统工艺提高了3％。

Claims (8)

1、一种硫酸软骨素的制备方法，依序包括有物料预处理、物料溶液浸提、过滤去渣、解离去杂、静沉过滤、滤液浓缩、醇沉结晶、结晶洗涤、真空干燥及检测包装各工序组成，其特征在于：物料溶液浸提工序，是指将预处理后的物料浸入NAOH水溶液中浸泡，同时通入26-77kHz的超声波对物料进行超声处理，使物料细胞内所含的硫酸软骨素、蛋白质、氨基酸和无机盐等物质释放出来的工艺过程；解离去杂工序，是指将经过过滤去渣工序后，得到的含有硫酸软骨素、蛋白质、氨基酸和无机盐等混合物质的物料浸提液，加入胰酶在碱性条件下通入26-77kHz超声波，经超声处理后再加热到85℃-90℃，保温，过滤去除该浸提液中蛋白质的工艺过程；滤液浓缩工序，是指将前一工序得到的已去除蛋白质的过滤液，通过超滤膜过滤，将所含硫酸软骨素与氨基酸和无机盐等小分子分离，得到只含硫酸软骨素的浓缩液的工艺过程。

2、按照权利要求1所述的硫酸软骨素的制备方法，其特征在于：在物料溶液浸提工序中，所用浸泡物料的碱溶液为浓度1％--％的NAOH水溶液，所用物料与该NAOH水溶液的重量比为1∶6-10。

3、按照权利要求1所述的硫酸软骨素的制备方法，其特在于：在物料溶液浸提工序中，所用超声波对物料的处理时间以1-1.5小时为宜。

4、按照权利要求1所述的硫酸软骨素的制备方法，其特在于：在物料溶液浸提工序中，在进行超声波处理的同时，可对浸泡有物料的NAOH水溶液加热至40℃-60℃。

5、按照权利要求1所述的硫酸软骨素的制备方法，其特征在于：在解离去杂工序中，加入到含有硫酸软骨素、蛋白质、氨基酸和无机盐等混合物质的物料浸提液中的胰酶，为物料重量的1％-％，调正物料浸提液的PH值至PH8-9，超声波处理时间以2-小时为宜。

6、按照权利要求5所述的硫酸软骨素的制备方法，其特征在于：在解离去杂工序中，物料浸提液经超声波处理后，再往其内加入白陶土，搅拌均匀，使浸提液中的蛋白质快速吸附在白陶土上，加速变性蛋白质沉淀的形成。

7、按照权利要求6所述的硫酸软骨素的制备方法，其特征在于：在解离去杂工序中，经超声波处理后，在该浸提液中加入的白陶土量，为干物料重量的8％-12％。

8、按照权利要求1所述的硫酸软骨素的制备方法，其特征在于：在滤液浓缩工序中，分离物料浸提滤液中所含硫酸软骨素与氨基酸和无机盐等小分子物质、浓缩硫酸软骨素的超滤膜，为6000分子量的超滤膜。

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