CN103408675A - 一种硫酸软骨素的无有机溶剂提取工艺 - Google Patents

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顾周斐
王清荣
刘文明
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Abstract

本发明涉及医药制造技术领域，特别涉及一种硫酸软骨素的无有机溶剂提取工艺, 包括如下工艺步骤：将动物软骨粉末煮料熟化，加入蛋白酶，进行生物酶酶解，升温灭酶，将灭酶料液冷却到室温后过滤，将滤液调节pH至5-8，过阳离子交换树脂柱，收集流出液A，用纯化水洗脱，收集洗脱液B，将流出液A与洗脱液B混和，再经超滤浓缩后喷雾干燥。本发明的硫酸软骨素的无有机溶剂提取工艺，具有无需使用有机溶剂、环境污染少、能耗低、选择性好、提取率高、安全性高等优点。

Description

一种硫酸软骨素的无有机溶剂提取工艺
技术领域
本发明涉及医药制造技术领域，特别涉及一种硫酸软骨素的无有机溶剂提取工艺。
背景技术
硫酸软骨素是糖胺聚糖的一种，作为治疗关节疾病的药品，具有很好的止痛、促进软骨再生的功效，对改善老年退行性关节炎、风湿性关节炎有很好的治疗效果，具有优良的市场前景。
传统的提取硫酸软骨素的生产工艺，需要1-2次的有机溶剂（主要是乙醇）沉淀才能得到含量较高的硫酸软骨素，这种工艺至少存在如下不足之处：有机溶剂用量大，回收能耗高且污染严重；易造成有效成分流失，资源利用率低；乙醇易燃易爆，生产安全性低；作为注射剂使用时，如果产品中残留有有机溶剂，对服用者有毒性或致癌作用，就会极大地降低了产品的临床安全性，同时出口也会受到严重限制，影响市场的开拓。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种硫酸软骨素的无有机溶剂提取工艺，具有无需使用有机溶剂、环境污染少、能耗低、选择性好、提取率高、安全性高等优点。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种硫酸软骨素的无有机溶剂提取工艺，包括如下工艺步骤：
1）煮料熟化：取动物软骨粉末，加入纯化水与氯化钠，煮料熟化，得到熟化料液；
2）生物酶酶解：向熟化料液中加入蛋白酶，调节温度与pH值，进行酶解，得到酶解料液；
3）灭酶：将酶解料液升温，灭酶，得到灭酶料液；
4）过滤、纯化：将灭酶料液冷却到室温后过滤，将滤液调节pH至5-8，过阳离子交换树脂柱，收集流出液A；用纯化水洗脱，收集洗脱液B，将流出液A与洗脱液B混和，得到纯化后的硫酸软骨素料液；
5）超滤：将纯化后料液的pH值调节至2.0-7.0后，超滤浓缩，得到硫酸软骨素浓缩液；
6）喷雾干燥：将硫酸软骨素浓缩液进行喷雾干燥，得到硫酸软骨素粉末。
进一步地，所述动物软骨包括经晒干或烘干后含水量低于15%的鲨鱼软骨、猪鼻骨、猪喉骨、牛鼻骨、鸡胸骨与鸭胸骨，破碎成粒径为0.1-10mm的粉末；所述纯化水包括去离子水、蒸馏水与医用纯水，用量为动物软骨粉末重量的5-30倍，煮料熟化时间为1-6h。
进一步地，所述蛋白酶包括中性蛋白酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶或酸性蛋白酶，用量为软骨粉末质量的0.1-1.5%；酶解温度为30-55℃，酶解时间为2-12h；所述酶解时的pH值根据所用蛋白酶而异，分别为：中性蛋白酶为6.0-7.0，菠萝蛋白酶为6.0-6.8，酸性蛋白酶2.5-6.0；所述蛋白酶的活力分别为：碱性蛋白酶为20万U/g，菠萝蛋白酶为2400GDU/g，酸性蛋白酶为5万U/g，中性蛋白酶为20万U/g，木瓜蛋白酶为65万U/g。
进一步地，所述蛋白酶为酸性蛋白酶、木瓜蛋白酶或中性蛋白酶中的一种。
进一步地，所述蛋白酶为中性蛋白酶。
进一步地，所述加热灭酶温度为70-100℃，保温时间为10-60min。
进一步地，所述阳离子交换树脂包括：D3520、D4006、D4020 、H103、H107、H1020、X-5、D101、AB-8、NKA-II、NKA-9；所述阳离子交换树脂的湿树脂体积以浓缩液中硫酸软骨素的质量计为10-30L/kg，控制料液流过所述阳离子交换树脂柱的速度为0.1-10VB/h；所述洗脱重复进行3次。
进一步地，所所述阳离子交换树脂为：D3520、D101、D4020、H103中的一种；所述阳离子交换树脂的湿树脂体积以浓缩液中硫酸软骨素的质量计为15-20L/kg；控制料液流过所述阳离子交换树脂的速度为1-5VB/h。
进一步地，所述超滤采用截留分子量为1000-8000道尔顿的超滤膜进行。
进一步地，所述超滤采用截留分子量为3000-6000道尔顿的超滤膜进行。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.提高了硫酸软骨素产品的质量。阳离子交换树脂对硫酸软骨素溶液中的杂蛋白和阳离子有吸附选择性，可显著降低硫酸软骨素产品中杂蛋白的含量；喷雾干燥代替醇沉淀，避免了有机溶剂的使用，使产品中不会残留有机溶剂。
2.避免使用乙醇等有机溶剂，减少了环境污染，经济效益及环境效益明显。
3.降低了能耗和生产成本，工艺路线短，操作简单。
因此，本发明方法具有提取率高、吸附选择性好、产品纯度高、乙醇零消耗、工艺简单、污染小等优点，有利于节约资源和降低能耗，推动物提取物行业的可持续发展。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
实施例1：
一种硫酸软骨素的无有机溶剂提取工艺，包括如下工艺步骤：
1）煮料熟化：取含水量为12%的猪鼻骨粉末100g，加入1000g纯化水和20g氯化钠，煮料2h至骨头爆花，得到熟化料液；
2）生物酶酶解：向熟化料液中加入1%中性蛋白酶酶解，控制酶解温度为45℃，pH值为 6-7，酶解5h，得到酶解料液；
3）灭酶：将酶解料液升温至60℃灭酶15min；
4）过滤、纯化：将灭酶料液冷却至室温后进行过滤，将滤液调节pH至5-8，过阳离子交换树脂柱（D3520），收集流出液A；用纯化水洗脱，收集洗脱液B，重复操作三次，将流出液A与洗脱液B混和，得到纯化后的硫酸软骨素料液，所述阳离子交换树脂的湿树脂体积以浓缩液中硫酸软骨素的质量计为15L/kg，搅拌时控制料液流过所述阳离子交换树脂的速度为5VB/h；
5）超滤：将纯化后料液的pH值调节至3.0-5.0后，经截留分子量为6000道尔顿的超滤膜超滤浓缩至原体积的1/3，得到硫酸软骨素浓缩液；
6）喷雾干燥：将硫酸软骨素浓缩液进行喷雾干燥得到硫酸软骨素粉末22g，质量含量为98.7%。
实施例2：
一种硫酸软骨素的无有机溶剂提取工艺，包括如下工艺步骤：
1）煮料熟化：取含水量为10%的牛鼻骨粉末100g，加入3000g纯化水和20g氯化钠，煮料4h至骨头爆花，得到熟化料液；
2）生物酶酶解：向熟化料液中加入1.5%菠萝蛋白酶酶解，控制酶解温度为55℃，pH值为6.0-6.8，酶解12h，得到酶解料液；
3）灭酶：将酶解料液升温至100℃灭酶10min；
4）过滤、纯化：将灭酶料液冷却至室温后进行过滤，将滤液调节pH至5-8，过阳离子交换树脂柱（D101），收集流出液A；用纯化水洗脱，收集洗脱液B，重复操作三次，将流出液A与洗脱液B混和，得到纯化后的硫酸软骨素料液，所述阳离子交换树脂的湿树脂体积以浓缩液中硫酸软骨素的质量计为30L/kg，搅拌时控制料液流过所述阳离子交换树脂的速度为10VB/h；
5）超滤：将纯化后料液的pH值调节至3.0-5.0后，经截留分子量为8000道尔顿的超滤膜超滤浓缩至原体积的1/3，得到硫酸软骨素浓缩液；
6）喷雾干燥：将硫酸软骨素浓缩液进行喷雾干燥得到硫酸软骨素粉末23g，质量含量为98.9%。
实施例3：
一种硫酸软骨素的无有机溶剂提取工艺，包括如下工艺步骤：
1）煮料熟化：取含水量为15%的鸭胸骨粉末100g，加入500g纯化水和15g氯化钠，煮料2h至骨头爆花，得到熟化料液；
2）生物酶酶解：向熟化料液中加入0.1%酸性蛋白酶酶解，控制酶解温度为30℃，pH值为5.0-6.0，酶解2h，得到酶解料液；
3）灭酶：将酶解料液升温至70℃灭酶60min；
4）过滤、纯化：将灭酶料液冷却至室温后进行过滤，将滤液调节pH至5-8，过阳离子交换树脂柱（D4020），收集流出液A；用纯化水洗脱，收集洗脱液B，重复操作三次，将流出液A与洗脱液B混和，得到纯化后的硫酸软骨素料液，所述阳离子交换树脂的湿树脂体积以浓缩液中硫酸软骨素的质量计为10L/kg，搅拌时控制料液流过所述阳离子交换树脂的速度为0.1VB/h；
5）超滤：将纯化后料液的pH值调节至3.0-5.0后，经截留分子量为1000道尔顿的超滤膜超滤浓缩至原体积的1/3，得到硫酸软骨素浓缩液；
6）喷雾干燥：将硫酸软骨素浓缩液进行喷雾干燥得到硫酸软骨素粉末21g，质量含量为98.6%。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的工艺原理所做的等效变化或修改，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种硫酸软骨素的无有机溶剂提取工艺，其特征在于，包括如下工艺步骤：
1）煮料熟化：取动物软骨粉末，加入纯化水与氯化钠，煮料熟化，得到熟化料液；
2）生物酶酶解：向熟化料液中加入蛋白酶，调节温度与pH值，进行酶解，得到酶解料液；
3）灭酶：将酶解料液升温，灭酶，得到灭酶料液；
4）过滤、纯化：将灭酶料液冷却到室温后过滤，将滤液调节pH至5-8，过阳离子交换树脂柱，收集流出液A；用纯化水洗脱，收集洗脱液B，将流出液A与洗脱液B混和，得到纯化后的硫酸软骨素料液；
5）超滤：将纯化后料液的pH值调节至2.0-7.0后，超滤浓缩，得到硫酸软骨素浓缩液；
6）喷雾干燥：将硫酸软骨素浓缩液进行喷雾干燥，得到硫酸软骨素粉末。
2.根据权利要求1所述的硫酸软骨素的无有机溶剂提取工艺，其特征在于：所述动物软骨包括经晒干或烘干后含水量低于15%的鲨鱼软骨、猪鼻骨、猪喉骨、牛鼻骨、鸡胸骨与鸭胸骨，破碎成粒径为0.1-10mm的粉末；所述纯化水包括去离子水、蒸馏水与医用纯水，用量为动物软骨粉末重量的5-30倍，煮料熟化时间为1-6h。
3.根据权利要求1所述的硫酸软骨素的无有机溶剂提取工艺，其特征在于：所述蛋白酶包括中性蛋白酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶或酸性蛋白酶，用量为软骨粉末质量的0.1-1.5%；酶解温度为30-55℃，酶解时间为2-12h；所述酶解时的pH值根据所用蛋白酶而异，分别为：中性蛋白酶为6.0-7.0，菠萝蛋白酶为6.0-6.8，酸性蛋白酶2.5-6.0；所述蛋白酶的活力分别为：碱性蛋白酶为20万U/g，菠萝蛋白酶为2400GDU/g，酸性蛋白酶为5万U/g，中性蛋白酶为20万U/g，木瓜蛋白酶为65万U/g。
4.根据权利要求1所述的硫酸软骨素的无有机溶剂提取工艺，其特征在于：所述蛋白酶为酸性蛋白酶、木瓜蛋白酶或中性蛋白酶中的一种。
5.根据权利要求1所述的硫酸软骨素的无有机溶剂提取工艺，其特征在于：所述蛋白酶为中性蛋白酶。
6.根据权利要求1所述的硫酸软骨素的无有机溶剂提取工艺，其特征在于：所述加热灭酶温度为70-100℃，保温时间为10-60min。
7.根据权利要求1所述的硫酸软骨素的无有机溶剂提取工艺，其特征在于：所述阳离子交换树脂包括：D3520、D4006、D4020 、H103、H107、H1020、X-5、D101、AB-8、NKA-II、NKA-9；所述阳离子交换树脂的湿树脂体积以浓缩液中硫酸软骨素的质量计为10-30L/kg，控制料液流过所述阳离子交换树脂柱的速度为0.1-10VB/h；所述洗脱重复进行3次。
8.根据权利要求1所述的硫酸软骨素的无有机溶剂提取工艺，其特征在于：所述阳离子交换树脂为：D3520、D101、D4020、H103中的一种；所述阳离子交换树脂的湿树脂体积以浓缩液中硫酸软骨素的质量计为15-20L/kg；控制料液流过所述阳离子交换树脂的速度为1-5VB/h。
9.根据权利要求1所述的硫酸软骨素的无有机溶剂提取工艺，其特征在于：所述超滤采用截留分子量为1000-8000道尔顿的超滤膜进行。
10.根据权利要求1所述的硫酸软骨素的无有机溶剂提取工艺，其特征在于：所述超滤采用截留分子量为3000-6000道尔顿的超滤膜进行。
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