CN101270137A - 神经节苷脂的提取、纯化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种神经节苷脂的提取、纯化方法，它是将预处理的动物脑组织，应用超临界萃取方法，在超临界流体(SCF)作用下，分离出中性脂类杂质组份。再将携带剂加入超临界流体(SCF)中，继续抽提已经除去中性脂类杂质的动物脑粉，选择性的溶解极性神经节苷脂组份，得到神经节苷脂(GLS)。神经节苷脂经吸附层析分离或离子交换剂分离等纯化工艺得到高纯度的神经节苷脂组份。其优点是：该方法操作方便，适于从动物组织原料中分离神经节苷脂。通过该方法制备神经节苷脂，避免使用大量有毒有机溶剂、节能环保、工艺简单、生产周期短、低成本收率高。有效地减少了有机溶剂的用量，提高了神经节苷脂的组织提取率，为神经节苷脂的应用创造了条件。
Description
技术领域
本发明涉及一种神经节苷脂的生产方法，特别是医药领域一种神经节苷脂的提取、纯化方法。
技术背景
神经节昔脂(GLS)是存在于细胞膜表面的一类酸性鞘糖脂类物质，早在1940年就在神经细胞中被发现而得名，它在神经系统中含量最为丰富，还存在于脾和红细胞中，是一类最复杂的酸性糖鞘脂类物质。
GLS包括单唾液酸神经节昔脂GM、双唾液酸神经节昔脂GD等多种，虽然在细胞膜中含量很少，但有许多特殊的生物功能。作为细胞膜的重要组成成份，GIS可以是某些生物活性物质如神经递质、激素、病毒、干扰素、霍乱毒素等的特异受体，起介导或调节这些生物活性物质的作用。目前已经肯定，GLS广泛参与正常细胞的生长、分化、调节以及信息传递过程，没有种属特异性，对神经生长、分化及损伤后修复非常重要。目前的研究已证实，神经节苷脂是神经发生、生长、分化过程中必不可少的物质，对于神经损伤后的修复也非常重要，具有促进神经再生、促进神经轴突生长和突触形成、恢复神经支配功能、改善神经传导、促进神经电生理指标恢复以及保护细胞膜、促进细胞膜上各种酶活性恢复等作用。其中，由于外源性神经节苷脂中只有单唾液酸四己糖神经节苷脂可以通过血脑屏障，因此对单唾液酸四己糖神经节苷脂(GM1)治疗中枢神经系统病变的研究尤其广泛、深入。单唾液酸四己糖神经节苷脂除具有上述神经节苷脂的共同作用外，还具有在中枢神经系统病变时维持神经细胞膜上Na+-K+-ATP酶和Ca2+-Mg2+-ATP酶的活性，从而维持细胞内外的离子平衡、减轻细胞内水肿、防止细胞内钙积聚的作用，同时减少兴奋性氨基酸的神经毒性和减少自由基的损害等作用。因此可以加速神经修复，最大程度地恢复原有神经功能。研究还证实单唾液酸四己糖神经节苷脂可以减轻脑外伤后脑线粒体功能和结构的损害。单唾液酸四己糖神经节苷脂治疗急性脊髓损伤、脑出血和脑梗塞、急性缺血性脑卒中等均有良好的疗效，并且安全、无毒副作用。其作用备受医药领域关注。
从60年代起，对于神经节苷脂混合物的提取分离建立了很多方法。神经节苷脂在组织中的含量很低，特殊的化学结构及性质决定了它的提取难度很大，需要用有机溶剂的多次抽提和反复利用不同层析方法进行纯化，流程复杂，生产成本高。在进行有机相分配提取神经节苷脂方法中，Folch的氯仿-甲醇抽提法，Tettamanti的四氢呋喃提取法，Suzuki及Suennerholm等建立的改良方法，能取得一定的效果。但无论上述何种方法，均因有机溶剂毒性大，使用量大，操作人员危害大，能耗高，环境污染严重，生产工艺复杂、周期长，收率低成本高等制约因素难以克服而极大地妨碍了的神经节苷脂工业化推广和应用。
物质在超临界状态下有其固有的临界温度(Tc)和临界压力(Pc)。当温度T大于Tc且压力P大于Pc时，便处于超临界状态。超临界流体兼具液体和气体的优点：密度接近液体；粘度只是气体的几倍，远小于液体；扩散系数比液体大100倍左右，因而更有利于传质。此外，超临界流体具有非常低的表面张力，较易通过微孔介质材料。超临界流体具有选择性溶解物质的能力，而且这种能力随超临界条件(温度、压力)而变化。因此在超临界状态下，超临界流体可从混合物中有选择地溶解其中的某些组分，然后通过减压、升温或吸附将其分离析出。
发明内容
本发明的目的是解决上述技术的不足而提供的一种不使用大量有毒有机溶剂、节能环保、工艺简单、生产周期短、低成本高收率的神经节苷脂的提取、纯化生产方法。
为达到上述目的，本发明所设计的神经节苷脂超临界萃取提取、纯化方法如下：
1.将动物脑组织净选除杂、粉碎等一系列预处理后装入超临界萃取器中，系统充入超临界流体(SCF)并加压，物料在SCF作用下，中性脂类杂质等成份进入SCF相。流出萃取器的SCF相经减压、调温，从SCF相分离出中性脂类杂质组份。得到去除中性脂类杂质的动物脑粉。SCF再经调温和压缩回到萃取器循环使用。
2.超临界流体(SCF)中加入携带剂，继续抽提已经除去中性脂类杂质的动物脑粉，选择性的溶解极性神经节苷脂组份，流出萃取器的加入携带剂的SCF相经减压、调温，从中分离组份。得到神经节苷脂(GLS)。SCF再经调温和压缩回到萃取器循环使用。
3.神经节苷脂经吸附层析分离、离子交换剂分离等纯化工艺得到高纯度的单一神经节苷脂组分。
该方法操作方便，适于从动物组织原料中分离神经节苷脂。通过该方法制备神经节苷脂，不使用大量有毒有机溶剂、节能环保、工艺简单、生产周期短、低成本收率高。有效地减少了有机溶剂的用量，提高了神经节苷脂的组织提取率，为神经节苷脂的应用创造了条件。
具体实施方式
实施方式1
1.原料处理：将动物脑组织10Kg，净选除去血、碎骨等杂，粉碎。备用。
2.加料：打开萃取罐的顶盖，将物料加入萃取罐内的不锈钢丝网提篮中。
3.升温：缓冲罐、萃取罐和分离罐温控仪控制温度设定45℃。使整个系统保持恒温。
4.加压萃取：钢瓶中的CO2(纯度＞99％)经过滤器过滤后进入加压泵加压至30MPa，出口CO2经换热器预热后进入缓冲罐。CO2在缓冲罐中稳压升温至操作压力和温度，再经换热器加热至操作温度或恒温，形成超临界状态，进入萃取罐，与罐中的物料接触萃取，萃取3小时。
5.减压分离：萃取出的中性脂类杂质等可溶成份进入SCF相，被超临界CO2气体携带，经加热节流阀减压和换热器加热后进入分离罐进行初步分离，萃取物从分离罐的底部放出。得到去除中性脂类杂质的动物脑粉1.2Kg。
6.SCF中加入4倍量乙醇作为携带剂，继续抽提已经除去中性脂类杂质的动物脑粉，压力：30Mpa；温度：45℃。选择性的溶解极性组份，流出萃取器的加入携带剂的SCF相经减压、调温，从中分离组份。得到神经节苷脂(GLS)150g。
实施方式2
1.原料处理：将动物脑10Kg，净选除去血、碎骨等杂，粉碎。备用。
2.加料：打开萃取罐的顶盖，将物料加入萃取罐内的不锈钢丝网提篮中。
3.升温：缓冲罐、萃取罐和分离罐温控仪控制温度设定50℃。使整个系统保持恒温。
4.加压萃取：钢瓶中的CO2(纯度＞99％)经过滤器过滤后进入加压泵加压至35MPa，出口CO2经换热器预热后进入缓冲罐。CO2在缓冲罐中稳压升温至操作压力和温度，再经换热器加热至操作温度或恒温，形成超临界状态，进入萃取罐，与罐中的物料接触萃取，萃取2.5小时。
5.减压分离：萃取出的中性脂类杂质等可溶成份进入SCF相，被超临界CO2气体携带，经加热节流阀减压和换热器加热后进入分离罐进行初步分离，萃取物从分离罐的底部放出。得到去除中性脂类杂质的动物脑粉1.1Kg。
6.SCF中加入5倍量乙醇作为携带剂，继续抽提已经除去中性脂类杂质的动物脑粉，压力：35Mpa；温度：50℃。选择性的溶解极性组份，流出萃取器的加入携带剂的SCF相经减压、调温，从中分离组份。得到神经节苷脂(GLS)130g。
Claims (5)
1. 本发明涉及一种神经节苷脂的生产方法，其特征是将预处理的动物脑组织，首先应用超临界萃取方法，在超临界流体(SCF)作用下，分离出中性脂类杂质组份。再将携带剂加入超临界流体(SCF)中，继续抽提已经除去中性脂类杂质的动物脑粉，选择性的溶解极性神经节苷脂组份，得到神经节苷脂(GLS)。神经节苷脂经吸附层析分离或离子交换剂分离等纯化工艺得到高纯度的单一神经节苷脂组分。
2. 根据权利要求1所述一种神经节苷脂的生产方法，其特征在于：提取、除中性脂类杂质杂采用超临界萃取方法，超临界流体(SCF)的种类可以是二氧化碳、一氧化亚氮、六氟化硫、乙烷、甲醇、氨和水等其他物质。最适宜的是：二氧化碳(CO2)。
3. 根据权利要求1、2所述一种神经节苷脂的生产方法，其制法特征在于：超临界萃取过程中使用携带剂加入超临界流体(SCF)中，根据要求，携带剂可以是任何可能的一种或多种有机物质或无机物质，如甲醇、乙醇、氨、水等。最适宜的携带剂是乙醇。
4. 根据权利要求1、2所述一种神经节苷脂的生产方法，其特征在于：超临界萃取过程中，温度范围20-80℃；压力范围：10-80Mpa。
5. 根据权利要求1所述一种神经节苷脂的生产方法，其特征在于：超临界萃取方法可以应用到从动物脑组织提取神经节苷脂组份，也可以是应用到其他富含神经节苷脂的脏器或组织中提取神经节苷脂组份。
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