CN114133465A

CN114133465A - 一种透明质酸钾的制备方法及所得产品和应用

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Publication number: CN114133465A
Application number: CN202010912651.3A
Authority: CN
Inventors: 冯宁; 宗文斌; 乔莉苹; 石艳丽; 郭学平
Original assignee: Shandong Bloomage Hyinc Biopharm Co Ltd
Current assignee: Bloomage Biotech Co Ltd
Priority date: 2020-09-03
Filing date: 2020-09-03
Publication date: 2022-03-04
Anticipated expiration: 2040-09-03
Also published as: CN114133465B

Abstract

本发明公开了一种透明质酸钾的制备方法及所得产品和应用，所述透明质酸钾为白色或类白色粉末，钾离子含量3~10%，分子量1kDa~2500kDa，糖醛酸含量为40~50%。本发明将透明质酸钠固体浸泡于含有一定浓度钾离子的酸性含水有机介质中，搅拌置换，然后用碱性含水有机介质进行洗涤，最后脱水干燥，获得透明质酸钾固体。本发明透明质酸钾具有保湿、润滑、修复受损细胞、辅助降压等功能，可应用于食品、保健品、化妆品及医药领域。

Description

一种透明质酸钾的制备方法及所得产品和应用

技术领域

本发明涉及一种透明质酸钾及其制备方法，还涉及该透明质酸钾在食品、保健品、化妆品、医药等领域的应用，属于透明质酸盐技术领域。

背景技术

透明质酸(hyaluronic acid, HA)是一种在所有脊椎动物器官和血液中均可发现、并在软结缔组织的细胞外基质(ECM)中广泛分布的酸性粘多糖。高分子量的 HA(HMWHA，Mr >2×10⁶)具有较好的粘弹性、保湿性、抑制炎性反应、润滑等功能，可用于眼科手术黏弹剂和关节腔内注射治疗；Mr 在 (1~2)×10⁶的 HA 具有良好的保湿性、润滑和药物缓释作用，可广泛用于化妆品、滴眼液、皮肤烧伤愈合及术后防粘连；Mr 在(1~8)×10⁴之间的低分子量 HA ( LMWHA )和 Mr<1×10⁴的 HA 寡聚糖( o-HA )，有抗肿瘤、促进创伤愈合、促进骨和血管生成、免疫调节等作用，具有潜在的医学应用前景。

钾是维持细胞生理活动的主要阳离子，在保持机体正常渗透压及酸碱平衡、参与糖及蛋白质代谢、保证神经肌肉的正常功能等方面有重要作用。正常人体内，钠离子占细胞外液阳离子总量的92%，钾离子占细胞内液阳离子总量的98%左右。钠钾离子的相对平衡，维持着整个细胞的功能和结构的完整。钾能使体内过剩的钠排出体外，并能帮助人体代谢滞留在身体的多余水分，从而消浮肿、排毒素，达到减肥和护肤的功效，可应用于保健食品和化妆品领域。文献报道，钾离子与高血压关系十分紧密，钾离子缺乏在高血压发病机制中有着重要的作用。钾离子可以通过使血管平滑肌舒张促进尿钠排泄、调节压力感受器、降低血管对儿茶酚胺的敏感性、调节醛固酮的分泌等机制来降低血压，已经有研究证明增加钾离子的摄入量不仅能够有效降低高血压人群的血压，还可以减少降压药的服用量；另外，增加膳食中钾含量可显著降低盐敏感者的血压；而且钾离子对于高血压并发症，如糖尿病也有一定作用，可以有助于维持机体葡萄糖量。（刘梦雯等，钾离子对原发性高血压作用的研究进展，中国老年学杂志，2019，7（39），3333-3336）。

目前，市场上的透明质酸钾产品，大多为试剂级，主要为鸡冠花提取法获得，但是植物中透明质酸钾含量低，提取法获得该物质难度较大，成本也高。目前，还未见透明质酸钾制备方法的相关报道，且几乎没有相关文献涉及本物质的应用。

发明内容

针对目前透明质酸钾制备方法报道较少的不足，本发明提供了一种透明质酸钾的制备方法，为透明质酸钾的制备提供了新的思路。

本发明提供了一种透明质酸钾的制备方法，透明质酸钾是由透明质酸钠与钾盐在酸性含水有机介质中搅拌置换而得。

进一步的，上述制备方法中，搅拌置换完后，还包括将反应产物用碱性含水有机介质洗涤、然后脱水干燥的步骤。

进一步的，本发明所得透明质酸钾为白色或类白色粉末，钾离子含量为3~10wt%，分子量为1kDa~2500kDa，糖醛酸含量为40~50wt%。

进一步的，上述制备方法具体包括以下步骤：

（1）配制含钾盐的酸性含水有机介质；

（2）将透明质酸钠固体浸泡于步骤（1）的含钾盐的酸性含水有机介质中，进行搅拌置换，然后静置去掉上清液，再加入新的含钾盐的酸性含水有机介质进行搅拌置换，不断重复搅拌置换的步骤，直至钾离子含量达到要求；

（3）钾离子含量达到要求后，向去掉上清液的剩余物中加入碱性含水有机介质进行洗涤，洗去多余的离子；

（4）洗涤后，将产物脱水，然后进行真空干燥，得到透明质酸钾。

进一步的，上述制备方法中，透明质酸钠在含钾盐的酸性含水有机介质中进行置换反应。所述酸性含水有机介质中，所述有机介质为与水相容性好、但透明质酸钠或透明质酸钾在其中不溶或微溶的有机介质，优选为醇类有机溶剂或酮类有机溶剂，常用的有乙醇、甲醇、丙酮等。有机介质的浓度为50~90wt%。在此浓度范围内，透明质酸钠在其中不溶，呈固体形态，含水介质浓度越低，透明质酸钠在其中的分散程度越高，但沉降慢，损耗多，周期长；反之则分散程度低，损耗少，沉降快；因此，有机介质的浓度优选为60~80wt%。

进一步的，上述制备方法中，所述酸性含水有机介质的pH呈酸性。在酸性环境中，透明质酸钠固体的钠离子解离程度高，更易进行离子的置换。但pH过低，则会降解透明质酸钠，影响产品分子量；且产品与酸性含水介质接触的时间越久，分子量则会降低越多，因此，控制合适的pH和生产周期非常重要。优选的，pH为5.0~7.0（不包括7.0）。pH可以用盐酸、冰乙酸、硫酸、磷酸等酸来进行调整。

进一步的，上述制备方法中，酸性含水有机介质中的钾离子浓度为0.5~5.0wt%。钾离子的浓度与酸性含水有机介质中有机介质的浓度有关，有机介质浓度越高，钾离子溶解度越低。因此，在合适的含水有机介质浓度下，钾离子浓度优选为1.0~3.0wt%，此浓度既能保证钾离子浓度达到一定水平，又能很好的促进置换反应的进行，又能保证钾离子完全的溶于酸性含水有机介质中。所述钾离子来自于钾盐，各符合溶解度要求的钾盐都可以适用，包括但不限于乙酸钾、氯化钾、硫酸钾、磷酸氢钾等。

进一步的，上述制备方法中，所用透明质酸钠原料为白色或类白色固体，分子量根据所需的透明质酸钾的分子量范围进行选择，因为在制备的过程中存在降解的情况，因此所选的透明质酸钠的分子量要高于所需透明质酸钾的分子量。一般的，透明质酸钠的分子量可以在1kDa~3000kDa范围内进行选择，各分子量范围均可以适用本发明。透明质酸钠的糖醛酸含量为40~50wt%。

进一步的，上述步骤（2）中，将透明质酸钠在含钾盐的酸性含水有机介质中进行置换反应，置换反应一次难以达到所需钾离子要求，因此一般需要进行多次。具体的操作过程是：搅拌置换后，静置至上清液澄清，然后去掉上清液，再加入新的含钾盐的酸性含水有机介质进行搅拌置换，搅拌置换后再静置澄清、去掉上清液后再加入新的含钾盐的酸性含水有机介质。不断重复该步骤，直至钾离子含量符合要求。产物中钾离子含量越高，说明置换率越高。综合来看，酸性含水有机介质中钾离子浓度越高、每次置换添加的酸性含水有机介质体积越大、每次搅拌置换的时间越长、置换的次数越多，则产物中钾离子含量越高，即置换率越高。但随着置换次数的增多，反应时间的增长，产品降解越多，分子量降低越多，且产品损失越多，而每次置换添加的酸性含水有机介质体积越大，则成本越高，三废越多。因此，优选的，每次置换添加的含钾盐的酸性含水有机介质的体积为透明质酸钠固体体积的1~2倍，每次置换的搅拌时间为2-3h，置换总次数为3~12次。更优选的，置换的总次数为6-12次。

进一步的，置换至钾离子符合要求后，对产物进行洗涤，以洗去多余的未结合的离子，同时使结合上的离子更稳固。用碱性含水有机介质进行洗涤，所述碱性含水有机介质中，所述有机介质为与水相容性好、但透明质酸钠或透明质酸钾在其中不溶或微溶的有机介质，优选为醇类有机溶剂或酮类有机溶剂，常有的为乙醇、甲醇、丙酮等。碱性含水有机介质中，有机介质的浓度为70~80wt%。碱性含水有机介质呈弱碱性，这样透明质酸和钾离子能够更好的结合，pH优选为7.0~10.0（不包括7.0），可以用氢氧化钾来调节pH。

进一步的，洗涤以多余离子清除干净为标准。为了提高洗涤效果、减少废水的产生，可以通过多次洗涤、搅拌浸泡等方式来进行洗涤。

进一步的，洗涤完成后，将产物进行脱水，脱水用中性的含水有机介质，有机介质的浓度为大于等于90wt%；所述有机介质为与水相容性好、但透明质酸钠或透明质酸钾在其中不溶或微溶的有机介质，优选为醇类有机溶剂或酮类有机溶剂，常用的为乙醇、甲醇、丙酮等。脱水后，除去上清中性含水有机介质，进行干燥，获得透明质酸钾固体。干燥方式为真空干燥，干燥温度没有限定，可根据产物的分子量要求和干燥失重要求进行调节，一般干燥温度为20~75℃。

进一步的，在透明质酸钾的制备过程中，除了搅拌置换、洗涤、脱水、干燥的步骤外，还可以包括将透明质酸钠进行降解的步骤，该降解步骤在搅拌置换前进行。可以采用现有技术中公开的任意方法实现透明质酸钠的降解，例如酶解法、碱解法等。因为透明质酸钠在酸性环境下会发生降解，因此在本发明某一具体实施方式中，在制备较低分子量的透明质酸钾时，先将透明质酸钠在酸性含水有机介质中进行降解，将透明质酸钠的分子量降解至所需的分子量，然后再将降解后的透明质酸钠进行搅拌置换，制备透明质酸钾。降解的pH与搅拌置换的pH不同，降解的pH为小于5，优选pH大于1小于5。降解所用的含水有机介质中，有机介质的浓度为50~90wt%，优选为60~80wt%，有机介质为与水相容性好、但透明质酸钠或透明质酸钾在其中不溶或微溶的有机介质，优选为醇类有机溶剂或酮类有机溶剂，常用的有乙醇、甲醇、丙酮等。降解完成后，用氢氧化钾调整透明质酸钠的pH，再加入含钾盐的酸性含水有机介质进行搅拌置换。通过降解步骤的调控，以及透明质酸钠分子量的选择，可以得到1kDa~2500kDa范围内不同分子量段的透明质酸钾，例如1kDa-10kDa、10kDa-50kDa、50kDa-200kDa、200kDa-1000kDa、1000kDa-2500kDa。

进一步的，本发明制备的透明质酸钾具有保湿、润滑、抗炎、降压、抗癌和消水肿等功能，可作为原料用于食品、保健品、化妆品、医药等领域。

进一步的，透明质酸钾可作为功能食品、保健品原料，食用可增加皮肤水分、抗氧化性，并能辅助降压、消水肿，达到减肥效果，可用于保健胶囊、功能饮料、糖果、代餐粉等保健食品中。

进一步的，透明质酸钾可作为化妆品原料，外用可达到保湿、润滑、抗炎、抗氧化等皮肤护理效果，可用于爽肤水、精华液、护肤霜、护肤乳、护唇膏、洗面奶等洗护用品中。

进一步的，透明质酸钾可作为原料药或药用辅料，由于其具有润滑性、粘弹性、抗炎、抗肿瘤、促进创伤愈合、降血压等作用，可用于口服液、片剂、胶囊、骨关节注射剂、滴眼液、眼科手术黏弹剂、手术防黏连剂等药品或医疗用品中。

进一步的，含有透明质酸钾的上述保健品、食品、化妆品、药品、医疗器械均在本发明保护之列。

本发明透明质酸钾的制备步骤简单，离子置换的效率高，所得透明质酸钾收率高（收率达90%以上），适合大规模工业化生产，具有以下有益效果：

1、本发明使用透明质酸钠固体在酸性含水有机介质中加入钾离子进行离子置换。透明质酸钠在固体状态下置换，可以达到较高的钾离子置换率，且操作简单，周期短，收率高；在酸性含水有机介质中进行离子置换，优化了传统制备方法中钠盐转化为酸再转化为钾盐的步骤，提高了置换效率；洗涤时采用碱性含水有机介质，使透明质酸和钾结合稳定。

2、本发明的透明质酸钾具有保湿、润滑、抗炎、降压、抗癌、消水肿及促进创伤愈合等生理功能，可添加于相关功效的食品、保健品、化妆品、药品、医疗器械中，应用更加广泛。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行进一步说明，下述说明仅是示例性的，并不对本发明保护范围进行限制。

下述实施例及对比例中，所用透明质酸钠原料均来自华熙生物科技股份有限公司。

下述实施例中，糖醛酸含量采用硫酸-咔唑比色法进行检测，钾含量采用原子吸收分光光度法进行检测，分子量采用特性黏数法进行检测。

下述实施例中，置换率指的是透明质酸钾中钾离子的置换效率，置换率的计算方式为：透明质酸钾中钾离子的实际检测值与钾离子全部置换的理论值之比。公式如下：

下述实施例中，收率为出料量与投料量之比，计算公式为：

收率=透明质酸钾出料量/透明质酸钠投料量×100%

下述实施例中，如无特别说明，所述浓度均为质量百分浓度。

实施例1

配制浓度2.9wt%的乙酸钾-乙醇溶液8 m³，其中乙醇浓度约55wt%，用冰乙酸调整pH为5.0。

准确称量30kg透明质酸钠（分子量205万Da，糖醛酸含量47.9%）固体，加入至1 m³上述溶液中，开启搅拌进行置换，搅拌3h后静置至上清澄清，去掉上清液，再加入1 m³新的乙酸钾-乙醇溶液，按同样的方法进行操作，共搅拌置换8次。

最后一次置换后，静置至上清澄清，去掉上清液，加入1 m³浓度为70wt%的乙醇水溶液（pH用氢氧化钾溶液调至7.2）进行洗涤，洗涤搅拌3h，然后静置至上清澄清，去掉上清液，再加入1 m³浓度为70wt%的乙醇水溶液（pH 7.2）按照同样的方式进行洗涤，共洗涤4次。

最后一次洗涤后，静置除去上清，加入1 m³浓度为90wt%的乙醇溶液进行脱水操作，脱水2次，然后转入三合一干燥机进行真空干燥，干燥温度为60℃，真空度为0.10MPa，干燥时间为21h，出料得到透明质酸钾27.36kg。

经测定，所得透明质酸钾重均分子量为80万，其中钾离子含量为9.26%，置换率为99.25%，糖醛酸含量为45.2%，收率为91.2%。

实施例2

配制1.9wt%的氯化钾-甲醇溶液5 m³，其中甲醇浓度约60wt%，用盐酸调整pH为5.5。

准确称量30kg透明质酸钠（分子量205万Da，糖醛酸含量47.9%）固体，加入至1 m³上述溶液中，开启搅拌进行置换，搅拌3h后静置至上清澄清，去掉上清液，再加入1 m³新的氯化钾-甲醇溶液，按同样的方法进行操作，共搅拌置换5次。

最后一次置换后，静置至上清澄清，去掉上清液，加入1 m³浓度为75wt%的甲醇水溶液（pH用氢氧化钾溶液调至8.5）进行洗涤，洗涤搅拌3h，然后静置至上清澄清，去掉上清液，再加入1 m³浓度为75wt%的甲醇水溶液（pH 8.5）按照同样的方式进行洗涤，共洗涤4次。

最后一次洗涤后，静置除去上清，加入1 m³浓度为90wt%的甲醇溶液进行脱水操作，脱水2次，然后转入三合一干燥机进行真空干燥，干燥温度为50℃，真空度为0.10MPa，干燥时间为22h，出料得到透明质酸钾28.44kg。

经测定，所得透明质酸钾重均分子量为104万，其中钾离子含量为6.32%，置换率为61.4%，糖醛酸含量为47.8%，收率为94.8%。

实施例3

配制1.4wt%的氯化钾-乙醇溶液6m³，其中乙醇浓度约70wt%，用盐酸调整pH为6.2。

准确称量30kg透明质酸钠（分子量205万Da，糖醛酸含量47.9%）固体，加入至1 m³上述溶液中，开启搅拌进行置换，搅拌3h后静置至上清澄清，去掉上清液，再加入1 m³新的氯化钾-乙醇溶液，按同样的方法进行操作，共置换6次。

最后一次置换后，静置至上清澄清，去掉上清液，加入1 m³浓度为70wt%的乙醇水溶液（pH用氢氧化钾溶液调至7.7）进行洗涤，洗涤搅拌3h，然后静置至上清澄清，去掉上清液，再加入1 m³浓度为70wt%的乙醇水溶液（pH 7.7）按照同样的方式进行洗涤，共洗涤4次。

最后一次洗涤后，静置除去上清，加入1 m³浓度为90wt%的乙醇溶液进行脱水操作，脱水2次，然后转入三合一干燥机进行真空干燥，干燥温度为40℃，真空度为0.10MPa，干燥时间为23h，出料得到透明质酸钾28.74kg。

经测定，所得透明质酸钾重均分子量为142万，其中钾离子含量为8.36%，置换率为89.6%，糖醛酸含量为46.9%，收率为95.5%。

实施例4

配制1.0wt%的乙酸钾-乙醇溶液3 m³，其中乙醇浓度约80wt%，用冰乙酸调整pH为6.6。

准确称量30kg透明质酸钠（分子量205万Da，糖醛酸含量47.9%）固体，加入至1 m³上述溶液中，开启搅拌进行置换，搅拌3h后静置至上清澄清，去掉上清液，再加入1 m³新的乙酸钾-乙醇溶液，按同样的方法进行操作，共搅拌置换3次。

最后一次置换后，静置至上清澄清，去掉上清液，加入1 m³浓度为70wt%的乙醇水溶液（pH用氢氧化钾溶液调至7.0）进行洗涤，洗涤搅拌3h，然后静置至上清澄清，去掉上清液，再加入1 m³浓度为70wt%的乙醇水溶液（pH 7.0）按照同样的方式进行洗涤，共洗涤2次。

最后一次洗涤后，静置除去上清，加入1 m³浓度为90wt%的乙醇溶液进行脱水操作，脱水2次，然后转入三合一干燥机进行真空干燥，干燥温度为20℃，真空度为0.10MPa，干燥时间为26h，出料得到透明质酸钾29.31kg。

经测定，所得透明质酸钾重均分子量为181万，其中钾离子含量为4.68%，置换率为50.2%，糖醛酸含量为45.9%，收率为97.7%。

实施例5

配制0.5wt%的氯化钾-丙酮溶液6 m³，其中丙酮浓度约90wt%，用盐酸调整pH为5.2。

取500L 90wt%的丙酮溶液，用盐酸调整pH至2.0，准确称量30kg透明质酸钠（分子量205万Da，糖醛酸含量47.9%）固体，加入该丙酮溶液中，开启搅拌进行降解，降解至所需分子量后，去掉上清液，加入氢氧化钾调整混悬液pH为5.2，再加入500L上述氯化钾-丙酮溶液，搅拌置换，搅拌3h后静置至上清澄清，去掉上清液，再加入500L新的氯化钾-丙酮溶液，按同样的方法进行操作，共搅拌置换12次。

最后一次置换后，静置至上清澄清，去掉上清液，加入500L浓度为80wt%的丙酮水溶液（pH用氢氧化钾溶液调至9.5）进行洗涤，洗涤搅拌3h，然后静置至上清澄清，去掉上清液，再加入500L浓度为80wt%的丙酮水溶液（pH 9.5）按照同样的方式进行洗涤，共洗涤4次。

最后一次洗涤后，静置除去上清，加入500L浓度为90wt%的丙酮溶液进行脱水操作，脱水2次，然后转入三合一干燥机进行真空干燥，干燥温度为75℃，真空度为-0.10MPa，干燥时间为16h，出料得到透明质酸钾27.15kg。

经测定，所得透明质酸钾重均分子量为3.8万，其中钾离子含量为3.95%，置换率为42.3%，糖醛酸含量为46.2%，收率为90.5%。

实施例6

配制1.5wt%的氯化钾-乙醇溶液4 m³，其中乙醇浓度约75wt%，用盐酸调整pH为6.0。

取500L浓度75wt%的乙醇溶液，用盐酸调整pH至4.0，准确称量30kg透明质酸钠（分子量205万Da，糖醛酸含量47.9%）固体，加入该乙醇溶液中，开启搅拌进行降解，降解至所需分子量后，去掉上清液，加入氢氧化钾调整混悬液pH为6.0，再加入500L上述氯化钾-乙醇溶液，搅拌置换，搅拌3h后静置至上清澄清，去掉上清液，再加入500L新的氯化钾-乙醇溶液，按同样的方法进行操作，共搅拌置换8次。

最后一次置换后，静置至上清澄清，去掉上清液，加入500L浓度为80wt%的乙醇溶液（pH调至8.0）进行洗涤，搅拌3h，共洗涤4次。最后一次洗涤后，静置除去上清，加入500L浓度为90wt%的乙醇溶液进行脱水操作，脱水2次，转入三合一干燥机进行真空干燥，干燥温度为70℃，真空度为0.10MPa，干燥时间为18h，出料得到透明质酸钾28.35kg。

经测定，所得透明质酸钾重均分子量为25万，其中钾离子含量为9.01%，置换率为96.6%，糖醛酸含量为48.1%，收率为94.5%。

实施例7

配制1.4wt%的氯化钾-乙醇溶液6m³，其中乙醇浓度约50wt%，用盐酸调整pH为6.2。

准确称量30kg透明质酸钠（分子量205万Da，糖醛酸含量47.9%）固体，加入至1 m³上述溶液中，开启搅拌进行置换，搅拌3h后静置至上清澄清，去掉上清液，再加入1 m³新的氯化钾-乙醇溶液，按同样的方法进行操作，共进行6次。

最后一次置换后，静置至上清澄清，去掉上清液，加入1 m³浓度为70wt%的乙醇水溶液（pH调至7.7）进行洗涤，搅拌3h，共洗涤4次；最后一次洗涤后，静置除去上清，加入1 m³浓度为90wt%的乙醇溶液进行脱水操作，脱水2次，转入三合一干燥机进行真空干燥，干燥温度为50℃，真空度为0.10MPa，干燥时间为22h，出料得到透明质酸钾28.05kg。

经测定，所得透明质酸钾重均分子量为114万，其中钾离子含量为7.85%，置换率为84.1%，糖醛酸含量为46.7%，收率为93.5%。

实施例8

配制0.7wt%的氯化钾-乙醇溶液6m³，其中乙醇浓度约70wt%，用盐酸调整pH为6.2。

最后一次置换后，静置至上清澄清，去掉上清液，加入1 m³浓度为70wt%的乙醇水溶液（pH调至7.7）进行洗涤，搅拌3h，共洗涤4次；最后一次洗涤后，静置除去上清，加入1 m³浓度为90wt%的乙醇溶液进行脱水操作，脱水2次，转入三合一干燥机进行真空干燥，干燥温度为40℃，真空度为0.10MPa，干燥时间为23h，出料得到透明质酸钾28.32kg。

经测定，所得透明质酸钾重均分子量为140万，其中钾离子含量为4.03%，置换率为43.2%，糖醛酸含量为46.3%，收率为94.4%。

实施例9

配制1.4wt%的氯化钾-乙醇溶液3m³，其中乙醇浓度约70wt%，用盐酸调整pH为6.2。

准确称量30kg透明质酸钠（分子量205万Da，糖醛酸含量47.9%）固体，加入至500L上述溶液中，开启搅拌进行置换，搅拌3h后静置至上清澄清，去掉上清液，再加入500L新的氯化钾-乙醇溶液，按同样的方法进行操作，共进行6次。

最后一次置换后，静置至上清澄清，去掉上清液，加入500L浓度为70wt%的乙醇溶液（pH调至7.7）进行洗涤，搅拌3h，共洗涤4次；最后一次洗涤后，静置除去上清，加入1 m³浓度为90wt%的乙醇溶液进行脱水操作，脱水2次，转入三合一干燥机进行真空干燥，干燥温度为30℃，真空度为-0.10MPa，干燥时间为24h，出料得到透明质酸钾28.77kg。

经测定，所得透明质酸钾重均分子量为144万，其中钾离子含量为7.72%，置换率为82.7%，糖醛酸含量为46.3%，收率为95.9%。

实施例10

配制1.2wt%的氯化钾-乙醇溶液3m³，其中乙醇浓度约75wt%，用盐酸调整pH为6.8。

准确称量30kg透明质酸钠（分子量292万Da，糖醛酸含量47.3%）固体，加入至500L上述氯化钾-乙醇溶液中，开启搅拌进行置换，搅拌3h后静置至上清澄清，去掉上清液，再加入500L新的氯化钾-乙醇溶液，按同样的方法进行操作，共进行6次。

最后一次置换后，静置至上清澄清，去掉上清液，加入500L浓度为70wt%的乙醇溶液（pH调至7.5）进行洗涤，搅拌3h，共洗涤4次；最后一次洗涤后，静置除去上清，加入1 m³浓度为90wt%的乙醇溶液进行脱水操作，脱水2次，转入三合一干燥机进行真空干燥，干燥温度为30℃，真空度为-0.10MPa，干燥时间为24h，出料得到透明质酸钾28.83kg。

经测定，所得透明质酸钾重均分子量为243万，其中钾离子含量为7.04%，置换率为75.5%，糖醛酸含量为46.5%，收率为96.1%。

对比例1

按照实施例8的方法制备透明质酸钾，不同的是：氯化钾-乙醇溶液中钾含量为0.4wt%。经测定，所得透明质酸钾重均分子量为138万，其中钾离子含量为1.64%，置换率为17.6%，糖醛酸含量为46.3%，收率为95.2%。

对比例2

按照实施例8的方法制备透明质酸钾，不同的是：氯化钾-乙醇溶液中钾含量为0.4wt%，共搅拌置换15次。经测定，所得透明质酸钾重均分子量108万，其中钾离子含量为3.55%，置换率为38.0%，糖醛酸含量为46.3%，收率为88.2%。

对比例3

配制1.4wt%的氯化钾-乙醇溶液5m³（乙醇浓度约70wt%），pH调至8.0。准确称量30kg透明质酸钠（分子量205万Da，糖醛酸含量47.9%）固体，加入至1 m³上述溶液中，开启搅拌进行置换，静置至上清澄清，去掉上清液，再加入1 m³新的氯化钾-乙醇溶液，搅拌3h，共进行6次；加入1 m³浓度为70%乙醇溶液（pH调至5.7）进行洗涤，搅拌3h，共洗涤4次；静置除去上清后，加入1 m³浓度为90%乙醇溶液进行脱水操作，脱水2次，转入三合一干燥机进行干燥，出料得到透明质酸钾28.65kg。

经测定，所得透明质酸钾重均分子量132万，其中钾离子含量为2.83%，置换率为30.3%，糖醛酸含量为46.5%，收率95.5%。

从实施例2、4、5、8、对比例1-3与其他实施例的对比可以看出，钾离子浓度、置换次数、置换和洗涤pH对钾含量和置换率有较大影响。酸性含水有机介质中含有钾离子的浓度过低，置换率太低；置换次数过多，产品收率则过低，置换次数过少，置换率太低；置换时含水介质偏碱、洗涤时含水介质偏酸，则会大大降低置换率。

试验例1 口服透明质酸钾对机体皮肤水分含量的影响

1.1仪器

皮肤水分测试仪Corneometer CM 825（德国Courage + Khazaka公司）

1.2 样品

透明质酸钾胶囊，每粒胶囊含透明质酸钾（实施例3）20 mg，胶囊中其他成分均为常规助剂。对照胶囊样品，不含透明质酸钾。

1.3受试对象

皮肤水分试验受试对象为经体检身体健康的自愿受试者，性别不限，年龄30~50岁，皮肤水分≤12%，共60人。

1.4测试方法

按受试者的皮肤水分情况分为试食组和对照组，并尽可能考虑影响结果的主要因素如年龄等，进行均衡性检验，各组分别30人。试验采用双盲法，试食组与对照组分别服用提供的试验样品和对照样品，每天口服2次，每次3粒，连续服用30天。两组受试者在试验期间停止使用其他口服及外用有关保持皮肤水分的用品。试验期间不改变原来的饮食习惯，正常饮食。试食试验开始及结束时各测定1次前额眉间皮肤水分。试食前后测定工作由同一台仪器、同一人操作。

1.5测试结果

皮肤水分检测结果见表1。试食组的皮肤水分在试食后明显提高，与试食前及对照组比较差异有统计学意义（P<0.05）。试验结果表明，口服透明质酸钾胶囊对皮肤水分有明显改善作用。因此，透明质酸钾可用于美容补水的保健食品。

试验例2 透明质酸钾的辅助降血压的作用

2.1样品

含透明质酸钾的咀嚼片，每片含透明质酸钾（实施例3）共 100 mg，其他成分均为常规助剂。对照样品，不含透明质酸钾。

2.2受试对象

高血压患者，性别不限，年龄40~60岁，共60人。

2.3测试方法

将符合纳入标准并保证配合试验的自愿受试者，按受试者的血压情况分为试食组和对照组，每组各30人。试验采用双盲法，试食组与对照组分别服用提供的试验样品和对照样品，每天口服2次，每次1片，连续服用60天。两组受试者在试验期间正常服用降压药。试验期间不改变原来的饮食习惯，正常饮食。试食试验开始及30天、60天时早、中、晚各测定3次血压取平均值。试食前后测定工作由同一台血压计、同一人操作。

血压降低程度计算按照以下公式：

舒张压降低程度=试食前舒张压值-试食后舒张压值

收缩压降低程度=试食前收缩压值-试食后收缩压值

2.4测试结果

从上组数据来看，在正常服用降压药的情况下，对照组和试食组的高血压均有明显降低；但试食组的血压降低程度均明显大于对照组（P<0.05），随着服用期限的延长，血压下降越明显。因此，透明质酸钾能够辅助降低高血压患者的血压，可用于辅助降压的保健食品和药品中。

试验例3 透明质酸钾对受损皮肤的作用

3.1仪器设备

二氧化碳细胞培养箱（Thermo，HERAcell 240i）、生物安全柜（东联哈尔，BSC系列Class II Type A2）、酶标仪、UV-8型紫外线灯箱（北京电光源研究所）、ST-513型紫外线测量仪（台湾先驰）

透明质酸钾样品：实施例3所制的透明质酸钾。

3.2测试方法

本实验以7.2 J/cm²剂量的UVA照射成纤维细胞株L929，试验组加入含有0.06%（w/V）透明质酸钾的DMEM培养基溶液，继续培养24h；对照组加入与透明质酸钾溶液等量的DMEM培养基，继续培养24h；测定两组成纤维细胞的增殖率。

3.3测试结果：

从结果来看，UVA紫外照射后的成纤维细胞经透明质酸钾作用，增殖率要高于无透明质酸钾的对照组，因此，透明质酸钾能够修复受损的皮肤细胞，可用于晒后修复的化妆品及创伤修复等医药领域。

Claims

1.一种透明质酸钾的制备方法，其特征是：由透明质酸钠与钾盐在酸性含水有机介质中搅拌置换而得。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：还包括下述a和b步骤中的一种或两种：

a. 搅拌置换后，还包括用碱性含水有机介质洗涤、然后脱水干燥的步骤；

b. 搅拌置换前，还包括透明质酸钠在酸性含水有机介质中进行酸性降解至所需分子量的步骤。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是：步骤b中，酸性降解时，降解的pH小于5，优选pH大于1小于5。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述透明质酸钠为白色或类白色固体，分子量为1kDa~3000kDa，糖醛酸含量为40~50wt%；所得透明质酸钾的钾离子含量为3~10wt%，分子量为1kDa~2500kDa，糖醛酸含量为40~50wt%。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是包括以下步骤：

（1）配制含钾盐的酸性含水有机介质；

6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征是：降解、搅拌置换和洗涤时，所用的酸性含水有机介质和碱性含水有机介质中的有机介质均为与水相容性好、但透明质酸钠或透明质酸钾在其中不溶或微溶的有机介质，优选为醇类有机溶剂或酮类有机溶剂，更优选为乙醇、甲醇或丙酮；用中性的含水有机介质进行脱水，有机介质的浓度为大于等于90wt%，所述有机介质为与水相容性好、但透明质酸钠或透明质酸钾在其中不溶或微溶的有机介质，优选为醇类有机溶剂或酮类有机溶剂，更优选为乙醇、甲醇或丙酮。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征是：含钾盐的酸性含水有机介质的pH大于等于5.0小于7.0，有机介质的浓度为50~90wt%，优选为60~80wt%；碱性含水有机介质的pH大于7.0小于等于10.0，有机介质的浓度为70~80wt%。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征是：酸性含水有机介质中的钾离子浓度为0.5~5.0wt%，优选为1.0~3.0wt%；所述钾盐包括乙酸钾、氯化钾、硫酸钾或磷酸氢钾。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征是：每次搅拌置换时，透明质酸钠的体积与含钾盐的酸性含水有机介质的体积的比值为1:1-2，每次搅拌置换的时间为2-3h，置换总次数为3~12次，优选为6-12次。

10.按照权利要求1-9中任一项所述的透明质酸钾的制备方法制得的透明质酸钾及所述透明质酸钾在食品、保健品、化妆品、医药领域的应用。