CN101285087B - 阿胶多肽及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供阿胶多肽及其制备方法。该方法包括使阿胶与生物复合酶在一定条件下进行反应，经过过滤、干燥等，得到阿胶多肽。本发明的方法步骤简单、操作和控制容易、成本低廉。而且，根据本发明的方法制得的阿胶多肽性质稳定、易于储存，可溶于冷水形成均一稳定溶液，并且可作为独立的组分直接应用于复方产品。

Description

阿胶多肽及其制备方法

技术领域

本发明涉及新的水解阿胶多肽及其制备方法。

背景技术

阿胶作为传统中药实际也是生物制品，同时也是保健药品。传统的阿胶块服用非常不便，需经过长时间的炖煮浸泡等操作。为了提高阿胶服用的方便性，已经对阿胶的剂型进行了大量改进，如速溶颗粒、阿胶浆等，缺点是阿胶在其中的配比较低。尽管纳米阿胶可弥补这一缺点，并使得溶解度有所提高，但是由于阿胶的分子量较大，纳米阿胶制剂溶于水后仍然无法得到均一、稳定的溶液。而且，由于分子量较大，人体吸收效果也不太理想。2004年有关阿胶磷脂组合物的专利介绍中提到了小分子阿胶这一概念，在2007年又出现了阿胶多肽酒的专利文献，但是这两个产品都是以复方形式出现的，不利于阿胶多肽作为单独的组分应用于在其它配方或剂型中。

针对上述情况，本发明的目的是提供一种易溶于水并且方便与其它原料复配成相应阿胶制品的原料-阿胶多肽，及其生产方法。

发明内容

本发明人经过深入的研究，发现了利用复合酶水解阿胶的方法可以实现上述目的。

因此，一方面，本发明提供一种生产阿胶多肽的方法，其中该方法包括下列步骤：a)用复合酶处理阿胶水溶液。

在根据本发明的方法中，优选复合酶是由选自木瓜酶、中性酶、菠萝酶、胰蛋白酶中的两种或多种酶组成的复合酶；还优选该复合酶包括风味酶；更优选该复合酶各组成成分的用量为：中性蛋白酶10～30％，木瓜酶10～30％，菠萝酶20～50％，碱性蛋白酶5～10％，及风味酶5～20％，按该复合酶的重量计。

在根据本发明的方法中，复合酶可以依次加入到阿胶水溶液中，也可以其混合物形式一次性地加入到阿胶水溶液中。优选复合酶以其混合物形式一次性地加入到阿胶水溶液中。

在根据本发明的方法中，也可以在使用复合酶中的其它酶的混合物进行处理之后，再加入风味酶进行处理。

在该方面，根据本发明的方法还包括下述步骤：

c)用板框过滤机过滤酶解后的阿胶水溶液，得到滤液。

在该方面，根据本发明的方法进一步包括下述步骤：

d)将所得滤液干燥，制得产物。

优选上述干燥方法为喷雾干燥，并且优选喷雾干燥的条件为：进口温度80～200℃；出口温度40～100℃。

在根据本发明的方法中，所述阿胶可以为各种能够从商业上得到的阿胶，并且优选该阿胶为不含豆油成分的阿胶。

另一方面，本发明还提供根据本发明的上述方法制备的阿胶多肽。该阿胶多肽可以呈水溶液、粉末或者颗粒的形式。

在根据本发明的阿胶多肽中，甘氨酸的含量为20％～25％，脯氨酸和羟基脯氨酸的总含量大于20％～25％。而且，当通过凝胶过滤法进行测定时，根据本发明的阿胶多肽的数均分子量为100～5000Da，优选为1000～4000Da，更优选为1500～4000Da，最优选为2000～3500Da。而且，本发明的阿胶多肽可溶于冷水，在3～9的pH范围内稳定性良好。

再一方面，本发明还涉及包含根据本发明的阿胶多肽的制品。

与常规的分步水解相比，根据本发明的方法采用复合酶一次性地同时投料，这极大地提高了生产效率，并且在节能降耗和简化操作工艺方面具有显著的效果。同时，根据本发明的阿胶多肽性质稳定、易于储存，可溶于冷水形成均一稳定溶液，并且可方便地作为独立的组分直接应用于复方产品。

附图说明

图1是根据本发明的利用复合酶水解阿胶的方法的工艺流程图。

图2是根据本发明实施例1得到的阿胶多肽的GPC凝胶色谱图，其中测定了该阿胶多肽的分子量及其分布。

图3是根据本发明实施例1的阿胶多肽的氨基酸及微量元素测定结果。

本说明书中，除非另外声明，所有百分数均是指重量百分数。

具体实施方式

本发明提供一种可直接服用、小分子量、能溶于冷水形成均一稳定溶液的阿胶多肽。本发明还提供一种制备阿胶多肽的方法，所述的方法将阿胶与生物复合酶在一定的条件下反应，得到阿胶多肽溶液，经过滤、干燥得到易于储存的阿胶多肽粉。

如图1所示，根据本发明的生产阿胶多肽的方法与常规的酶解方法如水解明胶的方法类似，包括将原料加热溶解制得水溶液之后，加入pH调节剂如柠檬酸调节溶液的pH至合适的值，将溶液加热至反应温度，投入复合酶并搅拌均匀，经过一定反应时间之后，加热杀酶，然后过滤、浓缩、干燥，即得阿胶多肽。

生产该阿胶多肽的原料可为市场上能够得到的任何阿胶产品，也可以是向阿胶生产厂订购的不合豆油的阿胶块，还可以是从驴皮中提取到的胶汁。在本发明中，优选使用不含豆油的阿胶作为水解的原料，因为酶解后无需先去除酶解液面漂浮的油，即可直接进行过滤，设备易于清洗；另一方面，由含油阿胶制得的产物的水溶液难以在室温下存放，而由不含油的阿胶制得的产物的水溶液则能在室温下存放一个星期以上，即由不含油的阿胶制得的产品更利于长期保存；再者，由不含油的阿胶制得的产物与其它原料复配时的选择性更广；此外，使用不含油的阿胶作为原料时，原料的回收率更高，含油阿胶的酶解回收率一般小于60％，而不含油的阿胶的酶解回收率通常大于75％。

这里，原料酶解回收率＝酶解后过滤液的固含量×过滤液总重量/原料使用量×(1-原料含水量)

在本发明的方法中，酶解后得到的酶解液经过滤、浓缩、喷雾干燥之后，得到干粉。该干粉便于储存和运输，也便于后续的加工或应用，例如制粒、压片、制成胶囊、配制复方口服液等。

本领域的技术人员知道，由于酶是生物催化剂，具有高度专一性，即不同的酶作用于不同的肽链，而不同蛋白酶对不同蛋白肽链作用所得的多肽对产物的稳定性、口味以及产率都有影响。为了得到水解程度高、稳定、风味好的阿胶多肽产品，在根据本发明的方法之采用复合酶配方，该复合酶配方包括中性酶、胰蛋白酶、木瓜酶、菠萝酶的不同组合。而且，本发明人还发现，在上述复合酶配方的基础上，通过加入风味酶，可以显著地改善水解产物阿胶多肽的口感，提升产品的食用品质。

本领域的技术人员应当理解，影响酶解效果的主要因素除了酶的种类之外，还包括酶的用量、酶解时溶液的pH、酶解的温度、酶解的时间及底物的浓度等。

抛开理论的限制，为了使复合酶中各个酶组分在反应时都具有较高的水解能力或水解活性，复合酶的使用温度及pH需与组成该复合酶中的各个单酶的适宜温度及pH相接近。在根据本发明的方法中，优选控制阿胶水溶液的pH值为5.0～7.0，更优选为5.5～6.5之间。

此外，在根据本发明的实施方案中，为了充分发挥复合酶各酶组分的作用，优选复合酶中各个酶组分的用量范围为(重量百分数)：中性蛋白酶10～30％，木瓜酶10～30％，菠萝酶20～50％，碱性蛋白酶5～10％，及风味酶5～20％，按复合酶的重量计。在上述酶中，木瓜酶、菠萝酶和碱性酶的酶活应大于20万u/g，中性酶和风味酶的酶活应大于4万u/g。

另外，在根据本发明的实施方案中，复合酶的使用温度为45～60℃，优选为55～60℃，更优选为约55℃。而且，按阿胶的干料重量计，复合酶的用量为干料重量的0.1％～1％。同时，优选阿胶底物的浓度为5～30％。

本领域的技术人员应当理解，可以采用本领域中任何适合的设备实施根据本发明的方法，例如带搅拌的夹层加热釜、板框过滤机、喷雾干燥机等。

在根据本发明的方法制得的阿胶多肽中，甘氨酸的含量为20％～25％，脯氨酸和羟基脯氨酸的总含量大于20％～25％，二者均高于其在原料中的含量。而且，当通过凝胶过滤法进行测定时，根据本发明的阿胶多肽的数均分子量为100～5000Da，优选为1000～4000Da，更优选为1500～4000Da，最优选为2000～3500Da。本领域的技术人员知道，阿胶本身由于分子量太高而难以溶解于水，同时也难以消化；另一方面，如果酶解阿胶而得到的阿胶多肽的分子量太小，则往往会使阿胶的生物活性降低甚至丧失。图2中示出了根据本发明实施例1的阿胶多肽的分子量及其分布。从中可以看出，根据本发明的阿胶多肽具有较窄的分子量分布和上述范围的数均分子量。因此，根据本发明的阿胶多肽在溶解性和生物活性方面达成了更可取的协同，使其在具有良好的溶解性的同时，又最大限度地保持了原来阿胶的生物活性。同时，图3还给出根据本发明实施例1的阿胶多肽的全氨基酸和微量元素分析。

此外，为了更好地理解和说明本发明，下文中给出了本发明中采用的有关测试方法，尽管这些测试方法为本领域的技术人员所熟知。

1.溶解性测定

依照颗粒剂溶化性测定(中国药典2005版二部附录IN)中可溶性颗粒检测法进行测定，取供试样品10g，加热水200ml，搅拌5分钟，可溶颗粒应全部溶化或轻微浑浊，但不得有异物。将上述溶液用中速滤纸(杭州富阳特种纸业有限公司)滤过，用精密天平(0.1mg)称取约1g过滤液按《GB/T 5009.3食品中水分的测定》测其固含量，计算其溶解性。

溶解度％＝滤液固含量/样品溶液固含量×100％

2.粘度测定：参照《GB6783食品添加剂明胶》中勃氏粘度的测定方法，在25℃下，测定样品溶液(10％)100ml流经标准毛细管所经过的时间，再换算成粘度值。

3.分子量及其分布的测定

照多糖的分子量与分子量分布测定法(中国药典2005版二部附录VH分子排阻色谱法)测定。

具体测定方法如下：

色谱条件与系统适应性试验用Waters Ultrohydrogel 1000，500，250串联的凝胶色谱柱，取磷酸氢二钠323.11g，磷酸二氢钾140.8g和叠氮钠16g，加水至2000ml做储备液。取储备液50ml加水至2000ml为流动相，流速为每分钟0.8ml；运行时间50分钟；柱温为30℃；采用示差折光检测器，理论板数按葡聚糖峰计算，应不小于1500。

样品测定称取已知数均分子量(1010～332800)的葡聚糖对照品，分别加流动相支撑每1ml含6mg的溶液；另取供试样品0.6g，至100ml容量瓶中，加流动相稀释至刻度，作为供试溶液，振摇，分别取100μl注入液相色谱仪，记录色谱图。数据采用专用GPC软件处理。

4.常规理化指标的测定

氨基酸成分检测方法按GB/T5009.124-2003食品中氨基酸的操作.；

水分的测定按GB/T5009.3-2003食品中水分的操作；

灰分测定按GB/T5009.4-2003食品中灰分的操作；

蛋白质测定按GB/T5009.5-2003食品中蛋白质的操作；

微量元素的测定按B/T5009.14-2003、GB/T5009.13-2003、GB/T5009.90-2003测定(原子吸收法)。

5.蛋白水解度(DH)＝滤液氨基酸态氮/滤液总氮×100％。

6.氨基酸态氮测定：采用甲醛滴定法测定，按GB/T 5009.39-2003进行操作。

7.蛋白回收率＝滤液总蛋白/阿胶原料总蛋白×100％。

下面通过实施例更详细地说明本发明，但是本发明不应该被解释为仅限于此。

实施例1

复合酶的配制：分别称取中性蛋白酶10g、木瓜酶15g、菠萝酶50g、碱性蛋白酶：5g、风味酶20g混合均匀后得100g复合酶待用。

将粉碎后的阿胶粒15克加水85ml配制成水溶液，升温至55℃溶解，用柠檬酸缓冲溶液调节体系的pH值为5.5～6.0，加入0.15克复合酶反应3小时后，加热至85℃以上保持15分钟，将酶解液过滤、浓缩、喷雾干燥得阿胶多肽干粉，测定产物的氨基酸及微量元素成分、溶解性、粘度、分子量及其分布并与传统阿胶进行对比，结果如表1。

实施例2

复合酶的配制：分别称取木瓜酶15g、菠萝酶55g、风味酶30g混合均匀后得100g复合酶待用。

将粉碎后的阿胶粒15克加水85ml配制成水溶液，升温至60℃溶解，用柠檬酸缓冲溶液调节体系的pH值为5.5～6.0，加入0.12克复合酶反应3小时后，加热至85℃以上保持15分钟，将酶解液过滤、浓缩、喷雾干燥得阿胶多肽干粉，测定产物的氨基酸及微量元素成分、溶解性、粘度、分子量及其分布并与传统阿胶进行对比，结果如表1。

实施例3

复合酶的配制：分别称取中性蛋白酶20g、木瓜酶20g、菠萝酶40g、风味酶20g混合均匀后得100g复合酶待用。

将粉碎后的阿胶粒15克加水85ml配制成水溶液，升温至60℃溶解，用柠檬酸缓冲溶液调节体系的pH值为5.5～6.0，加入0.075克复合酶反应3小时后，加热至85℃以上保持15分钟，将酶解液过滤、浓缩、喷雾干燥得阿胶多肽干粉，测定产物的氨基酸及微量元素成分、溶解性、粘度、分子量及其分布并与传统阿胶进行对比，结果如表1。

对比例1

(单酶水解法)

将粉碎后的阿胶粒15克加水85ml配制成水溶液，升温至60℃溶解，用柠檬酸缓冲溶液调节体系的pH值为7，加入0.075克木瓜蛋白酶反应3小时，加热至85℃以上保持15分钟，将酶解液过滤、浓缩、干燥得阿胶多肽干粉，测定产物的水解度、回收率、分子量及其分布并与本发明得到的阿胶多肽进行对比，结果如表2。

对比例2

(单酶水解法)

将粉碎后的阿胶粒15克加水85ml配制成水溶液，升温至50℃溶解，用柠檬酸缓冲溶液调节体系的pH值为6.5，加入0.075克中性蛋白酶反应3小时，加热至85℃以上保持15分钟，将酶解液过滤、浓缩、干燥得阿胶多肽干粉，测定产物的水解度、回收率、分子量及其分布并与本发明得到的阿胶多肽进行对比，结果如表2。

对比例3

(分步水解法)

将粉碎后的阿胶粒15克加水85ml配制成水溶液，升温至55℃溶解，用磷酸缓冲溶液调节体系的pH值为8.0，加入0.3克碱性酶反应4小时后，加热至85℃以上保持15分钟，第一次酶解完成。降温至55℃，调节pH至5.5，加入0.3克酸性蛋白酶反应4小时，加热至85℃以上保持15分钟，将酶解液过滤、浓缩、干燥得阿胶多肽干粉，测定产物的水解度、回收率、分子量及其分布并与本发明得到的阿胶多肽进行对比，结果如表2。

表1.本发明的阿胶多肽与阿胶原料的对比

	阿胶原料(酶解前)	实施例1	实施例2	实施例3
					性状	磨碎过60目筛得红棕色粉末	浅棕色粉末	浅棕色粉末	浅棕色粉末
5％溶液外观	棕色浑浊溶液	琥珀色、澄清溶液	琥珀色、澄清溶液	琥珀色、澄清溶液
					溶解性	72.1％	98％	97％	95.8％
粘度	2.6	1.4	1.5	1.6
					数均分子量	11076Da	2870Da	3253Da	3528Da
分子量分布	1.68	1.33	1.40	1.35
					水分％	14.8	5.2	5.3	4.9
氨基酸总量％	77.72	94.35	93.86	92.9
					氨基酸占干重量％	91.22	99.52	99.11	97.69
甘氨酸含量％	17.84	21.75	21.45	21.22
					脯-羟脯氨酸总量	18.34	22.34	21.98	22.13
灰分％	0.65	1.05	1.02	1.12
					锌mg/kg	11.7	7.24	7.52	8.04
铜mg/kg	＜0.10	＜0.10	＜0.10	＜0.10
					铁mg/kg	106	86.4	81.5	90.2
锰mg/kg	3.28	2.33	2.42	2.50

由表1可知，酶解后得到的阿胶多肽随着分子量的降低，溶解性得到了提高，粘度下降，使阿胶多肽的后加工更易操作，可十分方便地应用于速溶颗粒的生产以及高含量的阿胶口服液等，例如：制备复方阿胶口服液时，可根据配方值得阿胶百分含量在50％以上的溶液而无需放入助溶剂或稳定剂，也不会出现蛋白沉淀析出等问题，这样可大大减少口服液的服用量；而用本发明制得的阿胶多肽粉与红枣、枸杞粉等补血中药混合制粒，得到的阿胶颗粒与传统阿胶颗粒相比，具有更快的溶解速度，而且随着粘度的降低，口感及吸收性也得到了改进。

通过测定阿胶原料及本发明实施例中得到的阿胶多肽进行氨基酸成分及微量元素测定，由表1可知经酶解、过滤、喷雾干燥得到的阿胶多肽与原料阿胶相比，氨基酸总量得到了提高，这是因为酶解后会产生很多不溶于水的絮状物，也就是非蛋白或是不溶于水的大分子蛋白混合物，在板框过滤时，这些絮状物都会被滤去，从而对阿胶多肽进行了纯化，而使得阿胶多肽含有的杂质要比阿胶原料的少，氨基酸含量有所提高。

通过对比酶解前后阿胶中微量元素的变化可以发现，酶解过滤后微量元素的含量有一点下降，估计也是过滤是金属离子随絮状杂质一起被滤掉的原因，但是有益的锌、铁元素仍能维持较高水平，保证阿胶功效的发挥。

表2

由表2可见，使用复合酶进行酶解阿胶操作时，与对比例1、2的单酶水解工艺相比提高了水解度，单酶工艺水解度约8％，使用复合酶水解最高可达14.4％，与实施例3的分步酶解法相比，复合酶的水解度及蛋白回收率相差不大，但一次性投入酶制剂的方式可缩短反应周期及减少酶的用量，操作更方便，更适合于工业生产。

工业实用性

该方法生产出来的阿胶多肽粉，便于存储及运输，不易变质，加工性能良好，可与其它药物配伍通过沸腾制粒或一步制粒成速溶颗粒；由于阿胶多肽水溶性比传统阿胶大大提高，可用该阿胶多肽可配制成稳定均一的阿胶口服液及阿胶功能饮料，配成液体口服产品无需加入稳定剂，大大减低了配制阿胶口服液的技术要求，具有广泛的工业用途。

Claims (11)

1.一种生产阿胶多肽的方法，该方法包括下列步骤：

a)用复合酶处理阿胶的水溶液，阿胶水溶液的pH值控制为5.0～7.0，复合酶的使用温度为45～60℃；

其中所述复合酶以混合物的形式一次加入；所述复合酶各组成成分的用量为：中性蛋白酶10～30％，木瓜酶10～30％，菠萝酶20～50％，碱性蛋白酶5～10％，及风味酶5～20％，按组合酶的重量计；

b)用板框过滤机过滤酶解后的阿胶水溶液，得到滤液；

c)将所得滤液干燥，制得产物。

2.权利要求1的方法，其中步骤a)中阿胶水溶液的pH值控制为5.5～6.5。

3.权利要求1的方法，其中步骤a)中复合酶的使用温度为55～60℃。

4.权利要求1的方法，其中步骤a)中复合酶的使用温度为55℃。

5.根据权利要求4的方法，其中所述步骤a)中的阿胶是不含豆油成分的阿胶。

6.一种根据权利要求1～5中任一项的方法制备的阿胶多肽，其中该阿胶多肽呈水溶液、粉末或者颗粒形式。

7.根据权利要求6的阿胶多肽，其中该阿胶多肽呈粉末形式，且其中的甘氨酸含量大于20％～25％。

8.根据权利要求7的阿胶多肽，其中脯氨酸和羟基脯氨酸的总含量大于20％～25％。

9.根据权利要求6或8的阿胶多肽，其中当通过凝胶过滤法进行测定时，该阿胶多肽的数均分子量为100～5000Da。

10.根据权利要求9的阿胶多肽，其中当通过凝胶过滤法进行测定时，该阿胶多肽的数均分子量为1000～4000Da。

11.一种包含根据权利要求6～10中任一项的阿胶多肽制品。

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