專利名稱：將濃縮用于透明質(zhì)酸或其鹽的生產(chǎn)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物化工領(lǐng)域，涉及一種將濃縮用于透明質(zhì)酸或其鹽的生產(chǎn)的方法。
背景技術(shù)：
透明質(zhì)酸(hyaluronic acid)又名玻璃酸，是由葡糖醛酸和氨基葡糖的雙糖重復(fù)單位所組成的多糖，自然界中多以透明質(zhì)酸鹽(例如透明質(zhì)酸鈉)的形式存在，廣泛分布于皮膚、眼玻璃體、臍帶、軟骨、關(guān)節(jié)滑液等許多結(jié)締組織中，并在其中起到保濕、營(yíng)養(yǎng)、修復(fù)和預(yù)防損傷等生理作用。
透明質(zhì)酸或其鹽具有良好的保濕性和增強(qiáng)皮膚組織彈性功能，可以清除體內(nèi)自由基，延緩機(jī)體衰老，廣泛應(yīng)于化妝品領(lǐng)域，是公認(rèn)的天然保濕劑；口服透明質(zhì)酸能有效補(bǔ)充體內(nèi)該物質(zhì)的缺乏，可修復(fù)損傷的胃粘膜，能有效預(yù)防和緩解關(guān)節(jié)病變，具有美容和保健的雙重功效；在醫(yī)藥領(lǐng)域，其潤(rùn)滑、保濕、黏彈性、修復(fù)組織創(chuàng)傷、提高機(jī)體免疫力和藥物靶向載體等生物活性不斷被開(kāi)發(fā)和利用，展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。
目前國(guó)內(nèi)外的透明質(zhì)酸或其鹽的提取純化工藝，均采用過(guò)濾除去菌體等雜質(zhì)，再以有機(jī)溶劑提取的方法，由于透明質(zhì)酸或其鹽的黏度較大，一般過(guò)濾多采用0.1％～0.2％(g/m1)的濃度，沉淀過(guò)程中需較大的有機(jī)溶劑用量，大量有機(jī)溶劑使用，一方面增加了設(shè)備投入，大量有機(jī)溶劑消耗帶來(lái)的成本增加，另方面一部分透明質(zhì)酸或其鹽留在上清液中無(wú)法回收，收率較低。
美國(guó)專利US 2006/0052336A1提供了一種透明質(zhì)酸鹽水溶制劑除菌的方法將成品透明質(zhì)酸鹽原料溶解，在可過(guò)濾的濃度下過(guò)濾除菌，然后對(duì)溶液進(jìn)行真空濃縮至制劑要求的濃度，其目的是獲得高分子透明質(zhì)酸鹽無(wú)菌制劑。
本發(fā)明的目的是提供一種將濃縮用于透明質(zhì)酸或其鹽的生產(chǎn)的方法，該方法具有生產(chǎn)成本低，收率高的特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供的方法，是將發(fā)酵液過(guò)濾澄清后，將含有透明質(zhì)酸或其鹽的濾液進(jìn)行濃縮，然后再以甲醇或乙醇或丙酮沉淀，脫水干燥，制備透明質(zhì)酸或其鹽，該方法具有節(jié)約有機(jī)溶劑和提高收率特點(diǎn)，每生產(chǎn)1公斤透明質(zhì)酸或透明質(zhì)酸鹽能節(jié)約0.5～2噸有機(jī)溶劑，較直接有機(jī)溶劑沉淀法本發(fā)明生產(chǎn)成本低，收率高，具有很大優(yōu)越性。本發(fā)明的濃縮后的透明質(zhì)酸或其鹽的濃度(用每100ml溶液中含有透明質(zhì)酸或其鹽的克數(shù)表示)為0.3％～20％(g/ml)，優(yōu)選濃度0.5％～15％(g/ml)。適用的透明質(zhì)酸或其鹽的分子量范圍為5000～3000000Da，優(yōu)選分子量范圍為5000～2000000Da，具有適用范圍廣，可操作性強(qiáng)的特點(diǎn)。
本發(fā)明中將濃縮用于透明質(zhì)酸或其鹽的生產(chǎn)的方法為將透明質(zhì)酸或其鹽的發(fā)酵液稀釋至0.1％～0.2％(g/ml)，過(guò)濾；將濾液進(jìn)行精制純化，得到透明質(zhì)酸或其鹽的純化溶液；再將純化溶液的濃度濃縮至0.3％～20％(g/ml)，優(yōu)選0.5％～15％(g/ml)；然后將濃縮液以甲醇、乙醇或丙酮沉淀；再將沉淀脫水干燥即得透明質(zhì)酸或其鹽。
本發(fā)明所在采用的濃縮方法包括但不僅限于蒸發(fā)濃縮法、超濾濃縮法和/或納濾濃縮法。
蒸發(fā)濃縮法原理為多采用水蒸氣作為熱源進(jìn)行加熱，使料液中的溶劑汽化并不斷排除溶劑蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽，從而提高料液濃度達(dá)到濃縮目的。蒸發(fā)濃縮法按操作空間的壓力可分為常壓蒸發(fā)濃縮法和減壓蒸發(fā)濃縮法；按二次蒸汽利用的情況可分為單效蒸發(fā)濃縮法和多效蒸發(fā)濃縮法。單效蒸發(fā)濃縮法指將料液蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽直接除去的蒸發(fā)方式，多效蒸發(fā)濃縮法指將料液蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽通到另一蒸發(fā)器作為加熱蒸汽，可提高蒸汽利用率的蒸發(fā)方式。在蒸發(fā)濃縮方法中，增加液體的氣化面積是增加蒸發(fā)量的重要因素，薄膜蒸發(fā)濃縮法是使液體的蒸發(fā)面形成薄膜，增加氣化表面積的蒸發(fā)方法。其特征是蒸發(fā)強(qiáng)度高，受熱時(shí)間短，適合于熱敏物質(zhì)的濃縮。
納濾和超濾濃縮法，是利用截留一定分子量的濾膜進(jìn)行溶液的濃縮。小于截留值的分子能通過(guò)膜，而大于截留值的分子不能通過(guò)膜，因而達(dá)到濃縮的目的。透明質(zhì)酸或其鹽溶液的濃縮可利用超濾和納濾，超濾膜孔徑1～10nm，可以使透明質(zhì)酸或其鹽溶液濾除部分水分和無(wú)機(jī)鹽，而將大分子透明質(zhì)酸或其鹽截留，從而達(dá)到濃縮目的。納濾膜具有納米級(jí)的孔徑，其截留分子量為200～1000Da，應(yīng)用于透明質(zhì)酸或其鹽的濃縮，能有效去除大部分水分和少量無(wú)機(jī)鹽。
本發(fā)明
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1取濃度0.10％(g/ml)透明質(zhì)酸鈉溶液10噸，以濾板過(guò)濾，0.45μm濾芯濾清，以離子交換柱將透明質(zhì)酸鈉轉(zhuǎn)型為透明質(zhì)酸，以旋轉(zhuǎn)式薄膜蒸發(fā)器濃縮至料液濃度1％，轉(zhuǎn)移至沉淀罐，以乙醇沉淀，使用乙醇2噸。將沉淀脫水干燥，得透明質(zhì)酸成品。
實(shí)施例2取透明質(zhì)酸鈉溶液10噸，稀釋至濃度0.2％(g/ml)，將料液中透明質(zhì)酸鈉的分子量鈉降解至50,000Da左右，以濾板過(guò)濾，0.45μm濾芯濾清，以真空薄膜蒸發(fā)器濃縮至19％，轉(zhuǎn)移至沉淀罐，以丙酮沉淀，使用丙酮0.5噸。將沉淀脫水干燥，得透明質(zhì)酸鈉成品。
實(shí)施例3取含有透明質(zhì)酸鈉濃度0.10％(g/ml)的溶液體積10噸，以濾板過(guò)濾，0.45μm濾芯濾清，以5000分子量的超濾膜進(jìn)行濃縮，至料液濃度為0.3％(g/ml)，轉(zhuǎn)移至沉淀罐，以甲醇沉淀，甲醇用量6噸，將沉淀脫水干燥，得透明質(zhì)酸鈉成品。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)濃縮工藝組實(shí)驗(yàn)組1為本發(fā)明實(shí)施例1所得樣品，實(shí)驗(yàn)組2為本發(fā)明實(shí)施例2所得樣品，實(shí)驗(yàn)組3為本發(fā)明實(shí)施例3所得樣品。
非濃縮工藝組對(duì)照組1取濃度0.10％(g/ml)透明質(zhì)酸鈉溶液10噸，以濾板過(guò)濾，0.45μm濾芯濾清，以離子交換柱將透明質(zhì)酸鈉轉(zhuǎn)型為透明質(zhì)酸，轉(zhuǎn)移至沉淀罐，以乙醇沉淀，乙醇用量20噸。將沉淀脫水干燥，得透明質(zhì)酸成品，記作樣品1。對(duì)照組2取透明質(zhì)酸鈉溶液10噸，濃度0.2％(g/ml)，以濾板過(guò)濾，0.45μm濾芯濾清，轉(zhuǎn)移至沉淀罐，以丙酮沉淀，丙酮用量20噸。將沉淀脫水干燥，得透明質(zhì)酸鈉成品，記作樣品2。對(duì)照組3取含有透明質(zhì)酸鈉的發(fā)酵液1噸，稀釋至濃度0.10％(g/ml)，稀釋體積10噸，以濾板過(guò)濾，0.45μm濾芯濾清，轉(zhuǎn)移至沉淀罐，以甲醇沉淀，甲醇用量20噸。將沉淀脫水干燥，得透明質(zhì)酸鈉成品，記作樣品3。
對(duì)上述工藝所得樣品進(jìn)行了質(zhì)量比較研究，結(jié)果見(jiàn)表1。
表1濃縮工藝與非濃縮工藝產(chǎn)品質(zhì)量比較表

注*透明質(zhì)酸含量％(g/g)表示每100g透明質(zhì)酸或其鹽的產(chǎn)品中含有透明質(zhì)酸或其鹽的克數(shù)；Δ蛋白含量％(g/g)表示每100g透明質(zhì)酸或其鹽的產(chǎn)品中含有蛋白的克數(shù)。
含量、分子量、蛋白質(zhì)含量是衡量透明質(zhì)酸或其鹽的主要質(zhì)量指標(biāo)，從以上數(shù)據(jù)分析，本專利所述濃縮方法對(duì)以上三個(gè)指標(biāo)沒(méi)有造成不利影響，同時(shí)節(jié)約了有機(jī)溶劑用量，節(jié)約了生產(chǎn)成本。
權(quán)利要求
1.一種將濃縮應(yīng)用于透明質(zhì)酸或其鹽的生產(chǎn)的方法，其特征在于將透明質(zhì)酸或其鹽的發(fā)酵液稀釋至0.1％～0.2％(g/ml)，過(guò)濾；將濾液進(jìn)行精制純化，得到透明質(zhì)酸或其鹽的純化溶液；再將純化溶液中透明質(zhì)酸或其鹽的濃度濃縮至0.3％～20％(g/ml)；然后將濃縮液以甲醇、乙醇或丙酮沉淀；再將沉淀脫水干燥即得透明質(zhì)酸或其鹽。
2.一種將濃縮應(yīng)用于透明質(zhì)酸或其鹽的生產(chǎn)方法，其特征在于將透明質(zhì)酸或其鹽的發(fā)酵液稀釋至0.1％～0.2％(g/ml)，過(guò)濾；將濾液進(jìn)行精制純化，得到透明質(zhì)酸或其鹽的純化溶液；再將純化溶液中透明質(zhì)酸或其鹽的濃度濃縮至0.5％～15％(g/ml)；然后將濃縮液以甲醇、乙醇或丙酮沉淀；再將沉淀脫水干燥即得透明質(zhì)酸或其鹽。
3.權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于濃縮采用的方法包括但不僅限于蒸發(fā)濃縮法、超濾濃縮法和/或納濾濃縮法。
4.權(quán)利要求l或2所述的方法，其特征在于透明質(zhì)酸或其鹽包括但不限于透明質(zhì)酸、透明質(zhì)酸鈉、透明質(zhì)酸鋅或透明質(zhì)酸鈣。
5.權(quán)利要求1或2所述的生產(chǎn)方法，其特征在于透明質(zhì)酸或其鹽的分子量范圍為5000～3000000Da。
6.權(quán)利要求1或2所述的生產(chǎn)方法，其特征在于透明質(zhì)酸或其鹽的分子量范圍為5000～2000000Da。
7.權(quán)利要求3所述的生產(chǎn)方法，其特征在于蒸發(fā)濃縮法包括但不限于常壓濃縮法和/或減壓濃縮法。
8.權(quán)利要求3所述的生產(chǎn)方法，其特征在于蒸發(fā)濃縮法包括但不限于單效蒸發(fā)濃縮法和/或多效蒸發(fā)濃縮法。
全文摘要
一種將濃縮應(yīng)用于透明質(zhì)酸或其鹽的生產(chǎn)的方法，為將透明質(zhì)酸或其鹽的發(fā)酵液稀釋至0.1％～0.2％(g/ml)，過(guò)濾；將濾液進(jìn)行精制純化，得到透明質(zhì)酸或其鹽的純化溶液；再將純化溶液中透明質(zhì)酸或其鹽的濃度濃縮至0.3％～20％(g/ml)，優(yōu)選0.5％～20％(g/ml)；然后將濃縮液以甲醇、乙醇或丙酮沉淀；再將沉淀脫水干燥即得透明質(zhì)酸或其鹽。采用這種濃縮方法可以降低有機(jī)溶劑使用量，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C08B37/00GK1944469SQ20061015017
公開(kāi)日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2006年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月31日
發(fā)明者郭學(xué)平, 凌沛學(xué), 楊桂蘭 申請(qǐng)人:山東福瑞達(dá)生物化工有限公司