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天然酶与蛋白酶协同法制备硫酸软骨素的工艺

阅读:863发布:2021-04-13

专利汇可以提供天然酶与蛋白酶协同法制备硫酸软骨素的工艺专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种天然酶与合成酶协同作用制备 硫酸 软骨素的工艺,包括清洗蒸煮后加入NaOH和NaCl提取,再向提取液中加入合成酶(2709)和天然酶(猪胰脏)进行酶解处理,经过酶处理的提取液去蛋白后浓缩,最后通过一次沉淀和二次沉淀即得到硫酸软骨素粗品。本发明采用两种酶按特定的比例混合使用,通过它们之间的协同作用从而提高酶解效率,再通过其他步骤的相互配合,可以使 牛 鼻骨的最终收率达到25%以上,硫酸软骨素的纯度达到95%以上。猪胰脏直接搅碎使用省去了提取胰酶的步骤,缩短了处理时间,大大降低了生产成本。,下面是天然酶与蛋白酶协同法制备硫酸软骨素的工艺专利的具体信息内容。

1、一种天然酶与蛋白酶协同作用制备硫酸软骨素的工艺,其特征在于包括如 下步骤:
(A)用NaHCO3溶液清洗软骨后蒸煮8~10小时;
(B)加入NaOH和NaCl提取2次;
(C)向提取液中加入2709蛋白酶和猪胰脏,在45~55℃、pH8.8~9.0 处理5~10小时,其中2709蛋白酶的加入量为软骨质量的0.3~1%,猪胰脏 的加入量为软骨质量的5~10%;
(D)经过酶处理的提取液在温度65~67℃、pH4.4~4.6下处理0.5~3 小时,再调pH5.5~6.0至明显分层后,滤液减压浓缩到原体积的1/3左右;
(E)向浓缩液中加入酒精至酒精的体积含量为62~68%,,处理2~6 小时进行一次沉淀,过滤;
(F)滤液加入酒精至体积含量为70~74%,处理0.2~1小时进行二次 沉淀,再过滤,合并二次沉淀过滤物和一次沉淀过滤物,脱、干燥得粗品。
2、根据权利要求1所述的天然酶与蛋白酶协同制备硫酸软骨素的工艺,其特 征在于猪胰脏加入前先经过搅碎,用体积百分比为20~40%的酒精混合均匀。
3、根据权利要求2所述的天然酶与蛋白酶协同制备硫酸软骨素的工艺,其特 征在于酒精的加入量为猪胰脏质量的0.5~2倍。
4、根据权利要求1所述的天然酶与蛋白酶协同制备硫酸软骨素的工艺,其特 征在于所述的NaHCO3溶液的质量含量为1~5‰。
5、根据权利要求1所述的天然酶与蛋白酶协同制备硫酸软骨素的工艺,其特 征在于用NaOH和NaCl提取时,NaOH的用量为软骨质量的0.5~5%,NaCl 的用量为软骨质量的5~10%。
6、根据权利要求1所述的天然酶与蛋白酶协同制备硫酸软骨素的工艺,其特 征在于步骤C中酶解的温度为49~51℃,pH为8.8~8.9。

说明书全文

技术领域

发明属于生化制药领域,具体涉及一种硫酸软骨素的制备方法。

背景技术

硫酸软骨素是广泛存在于人和动物软骨组织中的一类黏多糖,它作为结 缔组织的重要组成部分,具有多种药理作用与生理功能。在我国硫酸软骨素 用于治疗神经痛、神经性偏头痛、关节炎、肩关节痛和腹腔手术后疼痛等, 预防和治疗链霉素引起的听觉障碍及各种噪声引起的听觉困难、鸣症等, 效果显著。在西方发达国家,硫酸软骨素作为保健品长期应用于防治冠心病、 心绞痛、心肌梗塞、冠状动脉机能不全、心肌缺血等疾病,无明显的毒副作 用,能显著降低冠心病患者的发病率和死亡率。长期的临床应用发现,在动 脉和静脉壁上沉积的脂肪等脂质可以被有效去除或减少,能显著降低血浆胆 固醇,从而防止动脉粥样硬化的形成。
硫酸软骨素的提取方法主要有提-酶解法、碱提法、声波辅助法和乙 酸提取法,而碱提-酶解法又分为稀碱-酶提取工艺、浓碱-酶提取工艺和稀碱 稀盐-酶提取工艺等。但是以上几种提取方法都存在或多或少的问题,如工序 长,碱盐用量大、耗能高、收率低、产品纯度低等。

发明内容

本发明的目的是针对现有的稀碱稀盐-酶提取工艺中产品收率低、纯度低 的缺点,提供一种利用天然酶与蛋白酶的协同作用来提高产品质量的硫酸软 骨素的制备方法。天然酶是利用冷冻的猪胰脏经机器绞碎后用30%左右的酒 精均质,酒精能使细胞膜破碎直接刺激胰酶的分泌。此法比用纯胰酶成本低, 酶的原始状态好酶活高,实际效果比纯胰酶更好。所用的蛋白酶是2709碱性 蛋白酶,此酶是采用地衣型芽孢杆菌2709优良菌株经液态深层培养发酵提取 的固态酶。
本发明的目的可以通过以下措施达到:
一种天然酶与蛋白酶协同制备硫酸软骨素的工艺,包括如下步骤:
(A)用NaHCO3溶液清洗软骨后蒸煮8~10小时;其中NaHCO3溶液 的质量含量为1~5‰;
(B)待冷却至30℃以下后,加入NaOH和NaCl提取2次(2小时/次); 其中NaOH的用量为软骨质量的0.5~5%,NaCl的用量为软骨质量的5~ 10%;
(C)向提取液中加入2709蛋白酶和猪胰脏,在45~55℃、pH8.8~9.0 下处理5~10小时,其中2709蛋白酶的加入量为软骨质量的0.3~1%,猪胰 脏的加入量为软骨质量的5~10%;猪胰脏在加入前先经过冷冻搅碎,用体 积百分比为20~40%的酒精混合均匀(酒精的加入量为猪胰脏质量的0.5~2 倍);
酶解的温度优选为49~51℃,pH优选为8.8~8.9;
(D)经过酶处理的提取液在温度65~67℃、pH4.4~4.6下处理0.5~3 小时,再调pH5.5~6.0至明显分层后,用747过滤布过滤,滤液减压浓缩到 原体积的1/3左右;
(E)向浓缩液中加入酒精至酒精的体积含量为62~68%,处理2~6小 时进行一次沉淀,过滤;
(F)滤液加入酒精至体积含量为70~74%,处理0.2~1小时进行二次 沉淀,再过滤,合并二次沉淀过滤物和一次沉淀过滤物,脱、干燥得粗品。
粗品经过球磨后即得到白色粉末状成品。本发明中的酒精除特别说明的 以外,一般指纯乙醇
通过反复实验可以确定本发明的一种优化的工艺条件,其中NaHCO3溶 液的质量含量为3‰,NaOH的用量为软骨质量的1~3%,NaCl的用量为软 骨质量的7~9%,2709蛋白酶的加入量为软骨质量的0.4~0.8%,猪胰脏的 加入量为软骨质量的7~9%,一次沉淀时加入酒精至酒精的体积含量为64~ 66%,一次沉淀处理时间3~5小时,二次沉淀时加入酒精至酒精的体积含量 为71~73%,二次沉淀处理时间0.4~0.6小时。
本发明采用两种酶(2709蛋白酶和猪胰脏)按特定的比例混合使用,由 于猪胰脏中胰酶的原始状态好酶活高,通过与2709蛋白酶的协同作用从而提 高酶解效率,再通过其他步骤的相互配合,可以使鼻骨最终收率达到25% 以上,其他易提取软骨的收率可达到40%。本发明的方法可以使最终产品中 硫酸软骨素的纯度达到95%以上。猪胰脏直接搅碎使用省去了提取胰酶的步 骤,缩短了处理时间,降低了生产成本。

具体实施方式

实施例1
将冷冻的猪胰脏搅碎,用体积百分比为30%的酒精按1∶1的比例混合 均匀。
将牛鼻骨用3‰的NaHCO3溶液清洗后,蒸煮9小时;待冷却至30℃以 下后,加入NaOH和NaCl提取2次/次2小时;其中NaOH的用量为软骨质 量的2%,NaCl的用量为软骨质量的8%。
向提取液中加入2709蛋白酶和处理过的猪胰脏,在51℃、pH8.8~8.9 下处理7小时,其中2709蛋白酶的加入量为软骨质量的0.5%,猪胰脏的加 入量为软骨质量的9%。
经过酶处理的提取液在温度67℃、pH4.4~4.6下处理1小时,再调 pH5.5~6.0至明显分层后,过滤,滤液浓缩至原体积的1/3左右。
向上述浓缩液中加入酒精至体积含量为64%,处理4小时进行一次沉淀, 过滤;滤液再加入酒精至体积含量为73%,处理0.5小时进行二次沉淀,再 过滤,合并二次沉淀过滤物和一次沉淀过滤物,脱水、干燥得粗品,再经过 球磨后即为白色粉末成品。最终成品的收率为28%,经检测,硫酸软骨素的 各项质量指标如表1所示:
表1实施例1所得产品的各项质量
  性状   白色粉末   溶液颜色及澄清度   ≤0.35   鉴别试验   满足要求   比旋光度   -20.0--30.0°   pH   5.5-7.5   干燥失重   ≤10.0%   灼烧残渣   20.0%-30.0%   氯化物   ≤0.5%   硫酸盐   ≤0.24%   重金属   ≤0.002%   有机挥发杂质   满足要求   蛋白限量   ≤6.0%   硫酸软骨素含量   ≥95.0%≤105.0%   电泳纯度   ≤2%
实施例2
将猪胰脏搅碎,用体积百分比为30%的酒精按1∶1的比例混合均匀。
将牛鼻骨用3‰的NaHCO3溶液清洗后,蒸煮9小时;待冷却至30℃以 下后,加入NaOH和NaCl提取2次/次2小时;其中NaOH的用量为软骨质 量的2%,NaCl的用量为软骨质量的8%。
向提取液中加入2709蛋白酶和处理过的猪胰脏,在50℃、pH8.8~8.9 下处理8小时,其中2709蛋白酶的加入量为软骨质量的0.6%,猪胰脏的加 入量为软骨质量的8%。
经过酶处理的提取液在温度66℃、pH4.4~4.6下处理1小时,再调 pH5.5~6.0至明显分层后,过滤,滤液浓缩至原体积的1/3左右。
向上述浓缩液中加入酒精至体积含量为65%,处理4小时进行一次沉淀, 过滤;滤液再加入酒精至体积含量为72%,处理0.5小时进行二次沉淀,再 过滤,合并二次沉淀过滤物和一次沉淀过滤物,脱水、干燥得粗品,再经过 球磨后即为白色粉末成品。最终成品的收率为27%,经检测,硫酸软骨素的 纯度为97%。
实施例3
除将牛鼻骨替换为牛喉管外,其他同实施例1,最终白色粉末的收率为 19%,纯度为96%。
实施例4
除将牛鼻骨替换为牛脊椎骨外,其他同实施例2,最终白色粉末的收率 为8%,纯度为96%。
实施例5
除将牛鼻骨替换为鸭喉管外,其他同实施例1,最终白色粉末的收率为 39%,纯度为95%。
实施例6
除将牛鼻骨替换为鸡喉管外,其他同实施例2,最终白色粉末的收率为 43%,纯度为95%。
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