專利名稱：硫酸軟骨素的提取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生化藥劑，特別是直接從動物軟骨中提取硫酸軟骨素的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
硫酸軟骨素是動物軟骨中提取的粘性多糖，多存在于動物的軟骨、喉骨、鼻骨(豬含41％)、牛、馬中膈和氣管(含36％～39％)中，它是一種酸性粘多糖—糖胺聚糖，在胰蛋白酶的作用下，糖胺聚糖可以從軟骨組織中的蛋白質(zhì)中離解出來。可用于治療頭疼、偏頭痛、冠心病、心絞痛、關(guān)節(jié)炎疼痛等癥，在國外，對硫酸軟骨素藥理的研究已經(jīng)達到分子的水平。
目前，國內(nèi)外普遍采用稀堿或濃堿與酶解相結(jié)合的方法來提取硫酸軟骨素，還有報道用稀堿稀鹽綜合提取法、酶解-樹脂提取法、超聲波提取法、乙酸抽提法。硫酸軟骨素的分離純化有乙醇沉淀法、離子交換色譜法、季銨鹽配合法、吸附法和纖維素分離法等。在以上的幾種提取方法中，收率雖然可以達到很高的水平，如高華(硫酸軟骨素生產(chǎn)新工藝研究，青島大學學報，2003，18(4)55-58)等采用濃堿-復合酶酶解法，收率可達32.6％。但以上的生產(chǎn)方法都存在很大問題，稀堿酶解工藝中用的稀堿溶液量太大，大于6倍軟骨重，在后面的酒精沉淀中，用酒精量更大，如濃縮原液，十分耗能。濃堿酶解工藝用堿量很大，如高華等所用堿量為軟骨重的8％，給后面的提純帶來不便，若反應(yīng)時間延長，又使硫酸軟骨素的分子量下降，同樣也存在步驟繁瑣的問題。另外，國家知識產(chǎn)權(quán)局于1998年5月27日公開的專利申請?zhí)枮?6116057.8號，名稱為《硫酸軟骨素及其提取方法》的發(fā)明專利申請采用的是稀鹽稀堿法，其不足是鹽堿用量較大，提取時間較長，提取不充分，收率較低。
總之，目前的生產(chǎn)工藝存在的問題有用堿鹽量大、高耗能、生產(chǎn)步驟繁瑣和收率較低等。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的主要是從節(jié)能、節(jié)省試劑、縮短生產(chǎn)時間、簡化工藝等角度出發(fā)，提供一種新的硫酸軟骨素的提取方法，該方法有利于工業(yè)化生產(chǎn)。
由于硫酸軟骨素和軟骨中的蛋白質(zhì)是以糖肽共價鍵結(jié)合在一起的，在堿性條件下，以胰蛋白酶為催化劑，糖胺聚糖可以從軟骨組織中的膠原蛋白中離解出來。根據(jù)這個原理，本工藝直接把胰蛋白酶加入，調(diào)節(jié)反應(yīng)的pH，溫度等條件，直接生產(chǎn)硫酸軟骨素。這樣以來，縮短了工藝流程，反應(yīng)時間只需要4～8小時，用堿量比稀堿酶解法節(jié)省80％以上，收率并沒有下降，而且比原來要高3～5個百分點。
其具體提取方法，依次包括
(1)將潔白干凈的軟骨塊放入反應(yīng)釜內(nèi)，并加入適量水，加入軟骨塊重量的0.1～1.5％的胰蛋白酶，調(diào)節(jié)pH在8.0～9.0之間，控制溫度在45～55℃之間，攪拌3～10小時；(2)當軟骨塊反應(yīng)完全后，用鹽酸或乙酸調(diào)節(jié)酶解液使pH在5～7之間，加熱至70～85℃，保溫10～40分鐘；(3)酶解液冷卻后，過濾或離心除渣，得到較清的過濾酶解液，加入酶解液重0.2～2.0％的活性炭，使pH在3～5之間攪拌20～60分鐘，過濾或離心除渣；(4)向上步得到的酶解液中加入酶解液體積的2.5～4倍的工業(yè)酒精，使乙醇的濃度達到55～80％，沉淀；(5)將上步沉淀物用95％以上的酒精洗滌2至3遍，干燥后即得所述硫酸軟骨素成品。
本方法的優(yōu)點及效果本方法通過對目前工藝的改進創(chuàng)新，采用一步酶解法生產(chǎn)硫酸軟骨素(CS)，通過正交試驗，找到CS生產(chǎn)的優(yōu)化工藝條件為水解時間為6h，水解溫度為48℃，胰酶用量為0.7％倍鮮軟骨重，三種因素中對水解影響程度主要為水解溫度，其次為酶用量和水解時間。整個反應(yīng)過程pH值在8.5～9.0之間。此最佳水平組合可使硫酸軟骨素收率達到42％或更高。采用該新工藝后，可簡化生產(chǎn)流程，大大縮短生產(chǎn)時間，減少用堿量，同時減少下游提純的難度，減輕對環(huán)境的污染，而且可采用原有的生產(chǎn)設(shè)備，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施方式
硫酸軟骨素提取工藝流程如下
實施例1(1)白干凈的軟骨塊放入反應(yīng)釜內(nèi)，并加入適量水，加入0.7％軟骨塊重的胰蛋白酶，調(diào)節(jié)pH在8.5-9.0之間，控制溫度在48℃，攪拌6小時；(2)當軟骨塊反應(yīng)完全后，用乙酸調(diào)節(jié)酶解液pH在5-6之間，加熱至80℃，保溫15分鐘；(3)酶解液冷卻后過濾或離心除渣，得到較清的過濾酶解液，加入0.5％的活性炭，在pH調(diào)到4，攪拌30分鐘，過濾或離心除渣；(4)向上步得到的酶解液中加入3倍的工業(yè)酒精，使乙醇的濃度達到70％，并加入0.5％的乙酸鈉鹽析；
(5)將沉淀物用95％以上的酒精洗滌3遍，干燥后即得所述硫酸軟骨素成品。
將上述方法生產(chǎn)的硫酸軟骨素進行分析，結(jié)果如下項目 結(jié)果含水量/％ 6.9含氮量/％ 3.12純度/％ 88.6氯化物 ＜0.14％無機硫酸鹽(以SO4計) ＜0.24％重金屬(以Pb計) ＜40ppm50g/L CS溶液OD640值 0.03其他實施例參考數(shù)值(按實施例1反應(yīng)順序依次為)，見下表表權(quán)利要求
1.一種硫酸軟骨素的提取方法，其特征在于該方法依次包括(1)將潔白干凈的軟骨塊放入反應(yīng)釜內(nèi)，并加入適量水，加入軟骨塊重量的0.1～1.5％的胰蛋白酶，調(diào)節(jié)pH在8.0～9.0之間，控制溫度在45～55℃之間，攪拌3～10小時；(2)當軟骨塊反應(yīng)完全后，用鹽酸或乙酸調(diào)節(jié)酶解液使pH在5～7之間，加熱至70～85℃，保溫10～40分鐘；(3)酶解液冷卻后，過濾或離心除渣，得到較清的過濾酶解液，加入酶解液重0.2～2.0％的活性炭，使pH在3～5之間攪拌20～60分鐘，過濾或離心除渣；(4)向上步得到的酶解液中加入酶解液體積的2.5～4倍的工業(yè)酒精，使乙醇的濃度達到55～80％，沉淀；(5)將上步沉淀物用95％以上的酒精洗滌2至3遍，干燥后即得所述硫酸軟骨素成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸軟骨素的提取方法，其特征是在(4)步中加入酶解液重0.2～2.0％的乙酸鈉鹽析，以增強硫酸軟骨素的沉淀效果。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硫酸軟骨素的提取方法，其特征是最佳水解溫度為48℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硫酸軟骨素的提取方法，其特征是最佳水解時間為6h，最佳胰酶用量為0.7％倍鮮軟骨重。
全文摘要
一種新的硫酸軟骨素的提取方法。主要解決目前該類產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程復雜、堿酸或鹽用量較大、提取周期較長、收率較低等問題。該產(chǎn)品主要經(jīng)過酶解、除蛋白、沉淀干燥等工序制得。該法只需一步酶解即可把硫酸軟骨素從軟骨中提取出，不需要堿解或用鹽浸泡，產(chǎn)品色澤潔白、質(zhì)松，收率可高達42％及其以上，且純度較高，符合口服標準，生產(chǎn)工序簡單，周期較短，反應(yīng)時間只需要4～8小時，用堿量比稀堿酶解法節(jié)省80％以上，同時減少下游提純的難度，減輕對環(huán)境的污染，有利于環(huán)保。而且可采用原有的生產(chǎn)設(shè)備，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C08B37/08GK1624004SQ20041007234
公開日2005年6月8日 申請日期2004年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月20日
發(fā)明者陳寧, 劉淑云, 王振聲, 徐慶陽, 黎興榮 申請人:天津科技大學