CN106810625A - 从动物软骨中用固相碱解法提取硫酸软骨素钠的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种从动物软骨中提取得到硫酸软骨素钠的方法，该方法是以固相碱解法替代现在常用的液相碱—酶解法。室温下，将动物软骨粉与NaOH、NaCl混合，在机械力的作用下发生反应，利用固相反应具有高选择性、高产率、工艺过程简单的特点，使硫酸软骨素钠的提取分离过程在固相中高效完成。该方法具有工艺简单、提取效率高、生产周期短、溶剂用量及废液量少的优点。

Description

从动物软骨中用固相碱解法提取硫酸软骨素钠的方法
技术领域
本发明属于生化技术领域，涉及一种利用固相碱解法从动物软骨中提取得到硫酸软骨素钠的方法。
背景技术
硫酸软骨素是一种酸性粘多糖，临床上主要用于治疗神经痛、关节炎、耳鸣以及促进溃疡愈合和防治高血脂症等。
硫酸软骨素广泛存在于动物的软骨组织中，目前是以提取法生产，由于提取过程大多在有NaOH存在的条件下进行，所以最终产品通常以硫酸软骨素钠的形式得到。动物软骨中的硫酸软骨素通常是以共价键连接在蛋白质分子上形成了蛋白聚糖，因此，在提取硫酸软骨素时首先必须将它从蛋白质分子上解离下来，然后将杂质蛋白分子变性分离除去。目前常用的提取方法有稀碱－酶解提取法、浓碱—复合酶酶解提取法、以及双酶酶解法等。这些提取方法都是在液相中进行，通常是先将洗净的动物软骨进行2～3hr的碱解，接着在特定的温度和pH下进行5hr左右的酶解反应，在酶的催化作用下糖肽键断裂，硫酸软骨素从蛋白质中游离出来，过滤除去杂质蛋白，提取液经醇沉后得到硫酸软骨素钠。可以看出，这些方法存在着工艺过程繁琐、生产周期长、废液污染大的不足。
固相反应是指所有包含固相物质参加的化学反应，固相反应不需要使用溶剂，具有高选择性、高产率、工艺过程简单等优点，已经成为人们制备新型材料的重要方法。
发明内容
本发明的从动物软骨中提取硫酸软骨素钠的方法，是以固相碱解法，在室温下，存在或不存在固相反应促进剂，将动物软骨粉与NaOH、NaCl混合，在机械力的作用下发生反应10～60min，然后用水溶解反应混合物中的硫酸软骨素钠，用无机酸调节体系的pH为5.5～7.5，滤去残渣，滤液中加入乙醇析出固体、过滤、将固体用乙醇洗涤并干燥后得到成品硫酸软骨素钠；
所述的无机酸通常用硫酸或者盐酸，推荐采用0.5-2M的硫酸或者盐酸水溶液，如采用1M盐酸则调节体系的pH为接近中性。
所述的固相反应促进剂选自Al2O3、ZrO2、SiO2、SiC或SiN的一种或几种混合促进剂，推荐为Al2O3，最好它们的颗粒度为100～300目。
所述的动物软骨粉、NaOH、NaCl和固相反应促进剂的质量比为1：0.05-0.5:0.1-0.8:0-3。推荐动物软骨粉、NaOH、NaCl和固相反应促进剂的质量比为1：0.1-0.5:0.2-0.6:0.5-2。
前述的机械力为研磨、捶打。所述的研磨、捶打是在研钵、高速球磨机、研磨粉碎机中进行。
所述的水溶解反应混合物中的硫酸软骨素钠，系将固相反应混合物用水分散，其中每1Kg反应混合物加2～8L水。
所述的滤液中加入乙醇，是在搅拌下，向滤液中滴加乙醇产生沉淀，其中，加入乙醇的体积为滤液体积的1.8～3.0倍，乙醇滴加完后静置陈化8～14hr。过滤，滤饼用少量乙醇洗涤2～3遍，60℃真空干燥8hr，得到白色疏松的硫酸软骨素钠粉体。
采用本发明方法时，所述的动物软骨粉推荐采用猪鼻软骨粉，软骨粉由以下工艺获得：
将软骨清洗干净，除去残留的碎肉和筋膜，然后用蒸煮法或者溶剂浸泡法除去油脂，干燥并粉碎得到颗粒度为100～300目的脱脂软骨粉。
其中，采用蒸煮法时，蒸煮温度≥70℃，蒸煮时间20～60min，蒸煮结束后，趁热将软骨滤出，干燥，粉碎；
采用溶剂浸泡法时，选择能够溶解油脂的溶剂浸泡2～5hr，浸泡结束后，将软骨滤出，干燥，粉碎；所述的溶剂是乙醇、丙酮、石油醚、甲醇或者它们的混合溶剂；其中，每1Kg新鲜软骨加3～5L溶剂。
本发明采用固相碱解法从动物软骨中提取得到硫酸软骨素钠，是在固相条件下，将动物软骨粉与NaOH、NaCl混合，在外部机械力的作用下发生反应，NaOH使得硫酸软骨素分子从蛋白质上解离下来，同时，NaCl使得蛋白质分子变性而得以分离。与液相法相比，本发明的固相法具有工艺简单，提取效率高、生产周期短，溶剂用量及废液量少的优点。
在固相提取体系中加入促进剂，例如Al2O3、ZrO2、SiO2、SiC、SiN等，通过它们对反应组分施加切割和摩擦力，能够促进反应物分子间的接触与反应，加速糖肽键的断裂，有利于硫酸软骨素的解离以及与蛋白质的分离。
与对比文献(中国专利CN 105399860 A，“一种研磨法提取硫酸软骨素的方法”)相比，该专利是采用研磨法提取硫酸软骨素，将软骨粉、NaOH和SiO2混合研磨，在固相中只是发生了硫酸软骨素的解离过程。本发明是将软骨粉、NaOH、NaCl混合反应，在固相提取体系中引入NaCl，使得硫酸软骨素的解离和蛋白质分子的变性分离过程同时发生，更有利于提取过程的快速和正向进行，从而实现更高效的提取。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明进一步说明，但不能限制本发明的内容。
【实施例1】
将猪鼻软骨清洗干净并剥去残留的碎肉和筋膜，加水至刚好淹没软骨，加热至沸腾并保持30min，趁热将水沥去，软骨在110℃干燥12hr，粉碎，过200目筛得到猪鼻软骨粉。
称量50g猪鼻软骨粉、5gNaOH，10gNaCl，将三者在研钵中混合研磨40min，向固体混合物中加入200ml水，将体系搅拌30min后，用1M的HCl调节体系的pH为7.0，过滤；在良好的搅拌下，向滤液中滴加2.5倍体积的乙醇，滴加完后，静置陈化8hr，过滤，滤饼用少量乙醇洗涤两遍，60℃真空干燥，得到白色硫酸软骨素钠粉体6.4g，HPLC纯度90％。
【实施例2】
将猪鼻软骨清洗干净并剥去残留的碎肉和筋膜，加乙醇至刚好淹没软骨，浸泡3hr，将乙醇沥去，软骨在110℃干燥12hr，粉碎，过200目筛得到猪鼻软骨粉。
称量50g猪鼻软骨粉、25gNaOH、20gNaCl、70g粒度为100～200目的Al2O3，将四种组分在研钵中混合研磨30min，向固体混合物中加入350ml水，将体系搅拌30min后，用1M的HCl调节体系的pH为7.0，过滤；在良好的搅拌下，向滤液中滴加2.5倍体积的乙醇，滴加完后，静置陈化8hr，过滤，滤饼用少量乙醇洗涤两遍，60℃真空干燥，得到白色疏松的硫酸软骨素钠粉体9.2g，HPLC纯度96％。
【实施例3】
将猪鼻软骨清洗干净并剥去残留的碎肉和筋膜，加水至刚好淹没软骨，加热至沸腾并保持30min，趁热将水沥去，软骨在110℃干燥12hr，粉碎，过200目筛得到猪鼻软骨粉。
称量50g猪鼻软骨粉、25gNaOH、20gNaCl、40g粒度为100～200目的Al2O3，将四种组分在研钵中混合研磨30min，向固体混合物中加入400ml水，将体系搅拌30min后，用1M的HCl调节体系的pH为6.5，过滤；在良好的搅拌下，向滤液中滴加2.5倍体积的乙醇，滴加完后，静置陈化8hr，过滤，滤饼用少量乙醇洗涤两遍，60℃真空干燥，得到白色疏松的硫酸软骨素钠粉体9.5g，HPLC纯度98％。
【实施例4】
将猪鼻软骨清洗干净并剥去残留的碎肉和筋膜，加水至刚好淹没软骨，加热至沸腾并保持30min，趁热将水沥去，软骨在110℃干燥12hr，粉碎，过200目筛得到猪鼻软骨粉。
称量50g猪鼻软骨粉、25gNaOH、40g粒度为200目的SiO2，将三种组分在研钵中混合研磨30min，向固体混合物中加入400ml质量浓度为10％的NaCl水溶液，将体系搅拌30min后，用1M的HCl调节体系的pH为6.5，过滤；在良好的搅拌下，向滤液中滴加2.5倍体积的乙醇，滴加完后，静置陈化8hr，过滤，滤饼用少量乙醇洗涤两遍，60℃真空干燥，得到白色硫酸软骨素钠粉体8.1g，HPLC纯度91％。

Claims (9)

1.一种从动物软骨中提取硫酸软骨素钠的方法，其特征在于，是以固相碱解法，在室温下，存在或不存在固相反应促进剂，将动物软骨粉与NaOH、NaCl混合，在机械力的作用下发生反应10～60min，然后用水溶解反应混合物中的硫酸软骨素钠，用无机酸调节体系的pH为5.5～7.5，滤去残渣，滤液中加入乙醇析出固体、过滤、将固体用乙醇洗涤并干燥后得到硫酸软骨素钠；
所述的固相反应促进剂选自Al2O3、ZrO2、SiO2、SiC或SiN的一种或几种混合促进剂；
所述的动物软骨粉、NaOH、NaCl和固相反应促进剂的质量比为1：0.05-0.5:0.1-0.8:0-3；
2.如权利要求1所述的固相碱解法提取硫酸软骨素钠的方法，其特征在于，所述的动物软骨粉、NaOH、NaCl和固相反应促进剂的质量比为1：0.1-0.5:0.2-0.6:0.5-2。
3.如权利要求1所述的固相碱解法提取硫酸软骨素钠的方法，其特征在于，所述的动物软骨粉由以下的工艺步骤获得：
将软骨清洗干净，除去残留的碎肉和筋膜，然后用蒸煮法或者溶剂浸泡法除去油脂，干燥并粉碎得到颗粒度为100～300目的脱脂软骨粉；
其中，采用蒸煮法时，蒸煮温度≥70℃，蒸煮时间20～60min，蒸煮结束后，趁热将软骨滤出，干燥，粉碎；
采用溶剂浸泡法时，选择能够溶解油脂的溶剂浸泡2～5hr，浸泡结束后，将软骨滤出，干燥，粉碎；所述的溶剂是乙醇、丙酮、石油醚、甲醇或者它们的混合溶剂；其中，每1Kg软骨加3～5L溶剂。
4.如权利要求1所述的固相碱解法提取硫酸软骨素钠的方法，其特征在于，所述的机械力为研磨、捶打。
5.如权利要求1所述的固相碱解法提取硫酸软骨素钠的方法，其特征在于，所述的水溶解反应混合物中的硫酸软骨素钠，系将固相反应混合物用水分散，其中每1Kg反应混合物加2～8L水。
6.如权利要求1所述的固相碱解法提取硫酸软骨素钠的方法，其特征在于，所述的无机酸通常用硫酸或者盐酸水溶液，调节体系的pH接近中性。
7.如权利要求1所述的固相碱解法提取硫酸软骨素钠的方法，其特征在于，所述的滤液中加入乙醇，在搅拌下，向滤液中滴加乙醇产生沉淀，其中，加入乙醇的体积为滤液体积的1.8～3.0倍，乙醇滴加完后静置陈化8～14hr，过滤，滤饼用少量乙醇洗涤2～3遍，60℃真空干燥8hr，得到白色疏松的硫酸软骨素钠粉体。
8.如权利要求4所述的固相碱解法提取硫酸软骨素钠的方法，其特征在于，所述的研磨、捶打在研钵、高速球磨机、研磨粉碎机中进行。
9.如权利要求1所述的固相碱解法提取硫酸软骨素钠的方法，其特征在于，所述的固相反应促进剂，其颗粒度为100～300目。
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