CN102838691A

CN102838691A - 硫酸软骨素的提取纯化方法

Info

Publication number: CN102838691A
Application number: CN2012103114166A
Authority: CN
Inventors: 戴珊媛
Original assignee: NINGBO GREEN-HEALTH PHARMA-CEUTICAL Co Ltd
Current assignee: NINGBO GREEN-HEALTH PHARMA-CEUTICAL Co Ltd
Priority date: 2012-08-29
Filing date: 2012-08-29
Publication date: 2012-12-26

Abstract

本发明涉及制药领域，特别是涉及中药提取领域，更为具体的说是涉及硫酸软骨素的提取纯化方法。本发明公开的一种从软骨中提取硫酸软骨素的制备方法，包括：(1)预处理步骤、(2)碱化步骤、（3）酶解步骤、（4）膜浓缩步骤、（5）析晶步骤、（6）纯化步骤、（7）膜浓缩步骤、（8）喷雾干燥步骤。采用本发明所公开的技术方案，可以直接从软骨中提取、纯化硫酸软骨素，且此方法步骤简单、消耗低，工艺稳定，适合规模化生产。

Description

硫酸软骨素的提取纯化方法

技术领域

本发明涉及制药领域，特别是涉及中药提取领域，更为具体的说是涉及硫酸软骨素的提取纯化方法。

背景技术

硫酸软骨素 (Chondroitin sulfate) 大量存在于动物软骨中，商品是从动物组织中提取制备的酸性粘多糖。硫酸软骨素是糖胺聚糖的一种，主要含有硫酸软骨素A、硫酸软骨素C等黏性多糖成分，是由D-葡糖醛酸和N-乙酰氨基半乳糖以β-1,4-糖苷键连接而成的重复二糖单位组成的多糖，并在N-乙酰氨基半乳糖的C-4位或C-6位羟基上发生硫酸酯化。

主要分为硫酸软骨素钠盐和硫酸软骨素钙盐等，常与葡萄糖胺配合使用，具有止痛，促进软骨再生的功效，用于治疗神经痛，偏头痛，关节痛，心脑血管疾病，同时也可以作为关节炎、滴眼液以及高血脂的辅助治疗用品。不仅如此，硫酸软骨素还可以作为食品、保健品的添加剂。在医药、化妆品、食品工业上具有广泛的用途，市场前景广阔。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硫酸软骨素的提取纯化方法，特别是直接以软骨为原料，利用科工业化、规模化的提取纯化方法得到硫酸软骨素。

为了实现上述发明目的，本发明公开了以下技术方案：

一种硫酸软骨素的提取纯化方法，是以软骨为提取纯化原料，包括以下步骤：

（1）预处理步骤：将软骨与足量水混合，加热，至70-85℃煮泡2-4小时，沥去水；

（2）碱化步骤：向步骤（1）得到的软骨中加入NaOH水溶液，在35-40℃碱化2-4小时；

（3）酶解步骤：

（3-1）调节碱化后的溶液pH 至8.5-9.0，加入胰酶，酶解6-8小时；

（3-2）酶解完成后，对溶液进行胰酶灭活操作，将酶解液冷却、离心，得到酶解过滤液；

（4）一次膜浓缩步骤：将酶解过滤液用截留分子量为10000-50000的超滤膜浓缩至原体积的1/3；

（5）析晶步骤：向浓缩液中加入92%~95%的乙醇溶液后，逐步调节至65%-75%，静置、析晶，离心过滤，得固体1；

（6）纯化步骤：将步骤（5）中得到的固体1，按照步骤（5）的过程反复操作，直到滤液呈无色，固体呈白色状态为止，收集固体2，弃去滤液；

（7）二次膜浓缩步骤：将固体2加水溶解，用截留分子量为10000-50000的超滤膜浓缩至溶液比重达到1.05-1.15；

（8）喷雾干燥：将步骤（7）得到的浓缩液灭菌，喷雾干燥，得到硫酸软骨素。

作为一种优选本发明公开了所述用于调节pH的溶液为浓度16-18%盐酸溶液。

作为一种优选的方式，本发明公开了所述胰酶的灭活方式为：将溶液温度升高至75-80℃，静置1-2小时，调节pH至4-6。

所述步骤（2）中用于碱化的氢氧化钠溶液为4%~6%的氢氧化钠水溶液。

同时，本发明进一步公开了所述步骤（3-1）中胰酶的添加量为软骨质量的2.0-2.2%。

更进一步地，所述步骤（3-2）中采用蝶式离心机进行离心。

所述步骤（8）中采用陶瓷复合膜对浓缩液灭菌。

所述步骤（8）中喷雾干燥为：进风温度为190-195℃，出风温度为90-95℃。

所述步骤（2）中氢氧化钠溶液的加入量为软骨质量的2倍以上，所述步骤（1）中水的加入量至少与软骨同等质量。

所述步骤（4）与（7）中，超滤膜的进出压力范围为1.0~1.5Mpa。

本发明中通过对软骨进行预处理、碱化、酶解步骤，使得硫酸软骨素从软骨中充分分离出来，并且利用一次膜浓缩、析晶、二次膜浓缩步骤将硫酸软骨素与酶解液中的其他杂质分离，并通过喷雾干燥过程得到硫酸软骨素成品。

由于硫酸软骨素是一种多糖，所以采用常规的传统层析柱分离手段，不仅分离效果差，而且分离消耗高，本发明通过前处理及酶解与两次膜浓缩的配合，步骤简单、消耗低，成品收率高，适合于工业化、规模化生产。

同时，在本发明中优选了通过升温及调节pH的方式对胰酶灭活，从而终止酶解过程。采用这样的灭活方式，对硫酸软骨素的影响小，而且对后处理无残留影响，适合工业化生产。

不仅如此，本发明还进一步在考虑后处理及生产成本的基础上，优选了pH调节剂盐酸。

对于胰酶的添加量，如果添加过少则酶解不充分，如果添加过多，则增加生产成本，同时对后期的处理产生影响，增加酶灭活投入成本，本发明在多次试验的基础上，公开了优选的添加量为2.0-2.2%。

在本发明中，采用蝶式离心机进行离心分离，代替常规的过滤布（网）过滤分离，分离更彻底。

采用先进的陶瓷复合膜除菌技术，用蒸汽反冲再生和高温原位消毒灭菌；抗污染能力强，分离过程中无二次溶出物产生，不会发生膜孔溶涨而导致截留性能的变化；且膜再生性能好，清洗后可重复使用；分离过程简单，能耗低，操作维护简便。

同时，本发明公开了最佳的喷雾干燥温度选择，确保硫酸软骨素的品质不会在喷雾干燥过程中被损伤。

步骤（2）与步骤（1）中氢氧化钠与水溶液的添加，本发明中给出了最低量，从而保证浸取以及碱化过程的彻底。

当然，对于步骤（2）来说，也可以先加入水溶液，然后再按照4%~6%的量加入氢氧化钠。

最后，本发明公开了超滤膜浓缩过程中膜的优选进出压力，从而在保证浓缩效果的基础上，防止超滤膜失效。

综上所述，采用本发明所公开的技术方案，可以直接从软骨中提取、纯化硫酸软骨素，且此方法步骤简单、消耗低，工艺稳定，适合规模化生产。

具体实施方式

在本发明中，除非特殊说明，所用试剂、仪器、设备均为市售产品。

下面结合通过实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

（1）预处理步骤：将软骨与两倍量的水（M/M）混合，加热，至70-85℃煮泡2-4小时，沥去水；

（2）碱化步骤：向步骤（1）得到的软骨中加入4%~6%的NaOH水溶液，在35-40℃碱化2-4小时；

（3）酶解步骤：

调节碱化后的溶液pH 至8.5-9.0，按照2.0%~2.2%的量加入胰酶，酶解6-8小时；

酶解完成后，对溶液进行胰酶灭活操作，将酶解液冷却、离心，得到酶解过滤液；

实施例2

（1）预处理步骤：将1000kg软骨投入提取罐中，加入等量的水（M /M），加热至70℃煮泡2小时，将水弃去。

（2）碱化步骤：加入2倍量的饮用水，再加入4%的NaOH，35℃碱化2小时。

（3）酶解步骤：用17%的盐酸调节pH 至8.5，再加入2.2%胰酶，酶解8小时，酶解完成后升温至75℃静置1小时，再用17%的盐酸调节pH至4，冷却,将酶解过滤液通过蝶式离心机进行离心。

（4）膜浓缩步骤：将酶解过滤液用10000分子量的超滤膜进行浓缩，控制膜进出压力在1.0-1.5Mpa之间，浓缩至过滤液体积1/3。

（5）析晶步骤：将92度的乙醇加入浓缩液中，并调节乙醇浓度到65度后，放置析晶1小时，抽走上清液，将析晶液离心甩干，得到固体1。

（6）纯化步骤：重复上述步骤，直到流出液无颜色，固体层出现白色松散状为止,收集固体层，即为固体2。

（7）膜浓缩步骤：将固体层加水溶解，用10000分子量超滤膜进行浓缩，控制膜进出压力在1.0-1.5Mpa之间，直到溶液比重达到1.05。

（8）喷雾干燥：将浓缩液经过陶瓷复合膜进行灭菌，然后在进风温度为190-195℃，出口温度为90-95℃下进行喷雾干燥。成品收率达到97.8%。

实施例3

（1）预处理步骤：将1000kg软骨投入提取罐中，加入等量的水（M /M），加热至80℃煮泡2小时，将水弃去。

（2）碱化步骤：加入2倍量的饮用水，再加入5%的NaOH，35℃碱化3小时。

（3）酶解步骤：用16%的盐酸调节PH 至8.5，再加入2.1%胰酶，酶解7小时，酶解完成后升温至75℃静置2小时，再用16%的盐酸调节pH至5，冷却,将酶解过滤液通过蝶式离心机进行离心。

（4）膜浓缩步骤：将酶解过滤液用20000分子量的超滤膜进行浓缩，控制膜进出压力在1.0-1.5Mpa之间，浓缩至过滤液体积1/3。

（5）析晶步骤：将95度的乙醇加入浓缩液中，并调节乙醇浓度到70度后，放置析晶2小时，抽走上清液，将析晶液离心甩干，得到固体1。

（6）纯化步骤：重复上述步骤，直到流出的滤液无颜色，固体层出现白色松散状为止,收集固体层，即为固体2，将滤液弃去。

（7）膜浓缩步骤：将固体层加水溶解，用20000分子量超滤膜进行浓缩，控制膜进出压力在1.0-1.5Mpa之间，直到溶液比重达到1.10。

（8）喷雾干燥：将浓缩液经过陶瓷复合膜进行灭菌，然后在进风温度为190-195℃，出口温度为90-95℃下进行喷雾干燥。成品收率达到96.3%。

实施例4

（1）预处理步骤：将1000kg软骨投入提取罐中，加入等量的水（M /M），加热至85℃煮泡2小时，将水弃去。

（2）碱化步骤：加入2倍量的饮用水，再加入6%的NaOH，40℃碱化4小时。

（3）酶解步骤：用18%的盐酸调节PH 至9.0，再加入2.0%胰酶，酶解7小时，酶解完成后升温至80℃静置2小时，再用18%的盐酸调节pH至5，冷却,将酶解过滤液通过蝶式离心机进行离心。

（4）膜浓缩步骤：将酶解过滤液用30000分子量的超滤膜进行浓缩，控制膜进出压力在1.0-1.5Mpa之间，浓缩至过滤液体积1/3。

（5）析晶步骤：将95度的乙醇加入浓缩液中，并调节乙醇浓度到75度后，放置析晶2小时，抽走上清液，将析晶液离心甩干，得到固体1。

（6）纯化步骤：重复上述步骤，直到流出的滤液无颜色，固体层出现白色松散状为止,收集固体层，即为固体2，弃去滤液。

（7）膜浓缩步骤：将固体层加水溶解，用30000分子量超滤膜进行浓缩，控制膜进出压力在1.0-1.5Mpa之间，直到溶液比重达到1.10。

（8）喷雾干燥：将浓缩液经过陶瓷复合膜进行灭菌，然后在进风温度为190-195℃，出口温度为90-95℃下进行喷雾干燥。成品收率达到95.9%。

以上实施例仅用于更加清晰的理解本发明，但是并不限定本发明的保护范围。对于本发明中指出的各种优选条件，均可独立地实施，因此其组合形成的技术方案也在本发明的保护范围。特别要说明的是，对于本领域的技术人员来说，还可以根据本发明公开的技术方案作出若干的替换和润饰，应当指出这些也属于本发明的公开范围。

Claims

1.硫酸软骨素的提取纯化方法，是以软骨为提取纯化原料，其特征是包括以下步骤：

预处理步骤：将软骨与足量水混合，加热，至70-85℃煮泡2-4小时，沥去水；

碱化步骤：向步骤（1）得到的软骨中加入NaOH水溶液，在35-40℃碱化2-4小时；

酶解步骤：

一次膜浓缩步骤：将酶解过滤液用截留分子量为10000-50000的超滤膜浓缩至原体积的1/3；

析晶步骤：向浓缩液中加入92%~95%的乙醇溶液后，逐步调节至65%-75%，静置、析晶，离心过滤，得固体1；

纯化步骤：将步骤（5）中得到的固体1，按照步骤（5）的过程反复操作，直到滤液呈无色，固体呈白色状态为止，收集固体2，弃去滤液；

二次膜浓缩步骤：将固体2加水溶解，用截留分子量为10000-50000的超滤膜浓缩至溶液比重达到1.05-1.15；

喷雾干燥：将步骤（7）得到的浓缩液灭菌，喷雾干燥，得到硫酸软骨素。

2.根据权利要求1所述的的硫酸软骨素的提取纯化方法，其特征是所述步骤（2）中用于碱化的氢氧化钠溶液为4%~6%的氢氧化钠水溶液。

3.根据权利要求1所述的硫酸软骨素的提取纯化方法，其特征是所述步骤（3-2）中胰酶的灭活方式为：将溶液温度升高至75-80℃，静置1-2小时，调节pH至4-6。

4.根据权利要求3所述的硫酸软骨素的提取纯化方法，其特征是所述用于调节pH的溶液为浓度16-18%盐酸溶液。

5.根据权利要求1所述的硫酸软骨素的提取纯化方法，其特征是所述步骤（3-1）中胰酶的添加量为软骨质量的2.0-2.2%。

6.根据权利要求1所述的硫酸软骨素的提取纯化方法，其特征是所述步骤（3-2）中采用蝶式离心机进行离心。

7.根据权利要求1所述的硫酸软骨素的提取纯化方法，其特征是所述步骤（8）中采用陶瓷复合膜对浓缩液灭菌。

8.根据权利要求1所述的硫酸软骨素的提取纯化方法，其特征是所述步骤（8）中喷雾干燥的条件为：进风温度为190-195℃，出风温度为90-95℃。

9.根据权利要求8所述的硫酸软骨素的提取纯化方法，其特征是还优选以下一种或几种条件：所述步骤（2）中氢氧化钠溶液的加入量为软骨质量的2倍以上，所述步骤（1）中水的加入量至少与软骨同等质量。

10.根据权利要求1所述的硫酸软骨素的提取纯化方法，其特征是所述步骤（4）与（7）中，超滤膜的进出压力范围为1.0~1.5Mpa。