硫酸软骨素制备工艺研究进展
硫酸软骨素制备工艺研究进展凌沛学,陈磊,边玲,张天民(山东省药学科学院,山东济南250101)摘要:介绍了硫酸软骨素生产行业的发展现状以及制备工艺的进展,对酶解-超滤和酶解-树脂法工艺路线进行了综述。
关键词:硫酸软骨素;制备工艺Process on Preparation Technology of Chondroitin Sulfate LING Pei-xue, CHEN Lei, BIAN Ling, ZHANG Tian-min (Shandong Academy of Pharmaceutical Sciences, Jinan 250101, China) Abstract: In this review,current situation of chondroitin sulfate production industry and process on preparation technology of chondroitin sulfate were introduced. The enzymatic-ultrafiltration and the enzymatic-ion exchange resin process routes were also discussed.Key Words: chondroitin sulfate; preparation technology1 我国硫酸软骨素行业的发展我国硫酸软骨素(CS)产业虽然一度强劲发展,但产业现状并不很乐观。
生产企业多,部分企业规模偏小,产业集中度低,生产技术不够先进,生产条件差,生产质量管理不规范。
我国至今基本上未形成CS终端产品企业,对国际市场变化应变能力差,受出口营销及国外市场无序竞争等影响,市场需求经常有大的波动,严重制约着我国CS产业的可持续发展[1]。
经过将近20年的发展,CS行业的发展进入了一个全面提升的时期。
一方面一些个体生产厂家经过多年的积累具有了一定的资本;另一方面随着国内经济的发展,资金和物流发展,使原料集中收集成为可能,这些因素促使CS行业的发展进入了一个全新的阶段。
不少企业通过建造新车间、购置新设备,增加环保设施等措施全面提升行业的整体水品,以手工操作为主的个体经营模式逐步为市场淘汰。
随着行业的发展和环保的要求,生产工艺从此前单一加工软骨提取CS逐步转变为软骨的综合利用;同时生产规模扩大,要求实现标准化、规范化的连续性生产。
收稿日期:2012-09-10作者简介:凌沛学(1963-),男,研究员,博士生导师E-mail:*************2 硫酸软骨素提取工艺研究进展CS在软骨的细胞外间质中存在,并以O型糖肽键或N型糖肽键与核心蛋白的丝氨酸以共价键结合[2]。
糖肽键结合的主要类型为O型,而O型糖肽键在碱性条件下不稳定,同时CS由于羧基和硫酸基的化学性质为一酸性多糖。
因此碱性试剂通常用以提取CS,以切断糖肽键并中和释出的CS。
使CS与核心蛋白分离是关键步骤之一。
通常用氢氧化钠于碱性水解以释出CS并转变为可溶性钠盐,有的工艺加入氯化钠调节离子强度,使有利于CS的分离。
CS在碱性条件下从核心蛋白释出时,往往连接一些氨基酸残基,故如要求纯度高时需进行酶解纯化步骤。
目前CS的提取方法主要有中性盐法、碱提取法、碱盐法、酶处理法等。
这些制备工艺一般都要经过酶解和活性炭、硅藻土或白陶土等处理,以达到较为理想的效果。
近年来也有不少新的CS提取技术出现。
文献[3]报道了一种无溶剂力化学提取CS的方法。
鲨软骨与水80℃处理10 min,在80℃,6 h烘干后粉碎成粉末。
氢氧化钠与二氧化硅(磨料),在研磨器中用不锈钢球研磨1 min得固体碱试剂。
碱试剂与软骨细粉室温共研磨3 min,所得混合物溶于3%氯化钠溶液,调pH 6.0,离心,上清液乙醇沉淀得CS。
该法所得CS产品收率可从传统工艺的8.5 %增加到9.3 %,纯度可从86 %提高到95 %,由于提取时间从3 h缩短至3 min,能量消耗明显减少。
上述实验系用鲨软骨于实验室小规模制备,如工业生产规模软骨以吨计,则不能完全显现此方法的优势。
田甲春[4]等以猪喉管为原料,采用超声辅助法制备CS。
将软骨粉碎超声辅助碱处理139min,进一步进行酶解、除蛋白质、脱色,最后进行乙醇沉淀。
采用超声结合酶解的方法制备CS收率为23.2%,纯度为86.1%。
此方法在生产的周期上有较大的缩短,但是在提高收率上仍然需要做进一步的探索。
Nakano等[5]将牛鼻软骨粉碎成1 mm³细小颗粒,加入10倍体积的pH 4.5的乙酸溶液在37 ℃下提取7 h,离心。
上清液沸腾浓缩并在90 ℃下恒温干燥得到CS粗品。
过DEAE-Sephacel色谱柱,除去透明质酸和胶原蛋白,得CS。
此工艺可提取牛鼻中70 %以上的CS,是一种低成本、低消耗的适合工厂生产的工艺。
但是目前工厂中应用并不很广泛,主要原因可能是其生产效率不高。
3 国内应用较多的两种工艺目前国内应用较多的是酶解法,生产工艺为:软骨→蒸煮→酶解→过滤→醇沉→再溶解→氧化漂白→二次醇沉→脱水烘干。
此方法的酶解效率较高,生产周期较短,生产中使用的酸、碱、盐量少。
但是此方法需要大量的乙醇,乙醇回收又需要能源。
采用此法所生产的CS含量一般在90 %以下。
随着能源价格的日益增加以及国内外市场对于CS品质要求的日益提升,实际的工业生产中越来越多的生产厂家采用了酶解-超滤和酶解-树脂法进行生产。
3.1 酶解-超滤法超滤技术的优点是操作简便,成本低廉,不需增加任何化学试剂,尤其是超滤技术的实验条件温和,与蒸发、冷冻干燥相比没有相的变化,而且不引起温度、pH的变化,因而可以防止生物大分子的变性、失活和自溶。
Lignot等[6]经比较研究证实了超滤技术用于浓缩纯化CS的可行性。
超滤可以分离除去大部分的无机盐和小分子肽,并通过检测透过液电导率反映除去效果。
同时通过超滤可将提取液的体积浓缩至原提取液的30 %~50 %,节约乙醇用量,并且如果超滤设备选择合适,操作得当,通过一次醇沉就可以得到含量90 %以上的CS产品。
随着超滤时间的延长,液中肽含量虽然逐渐降低,但即使无时间限制地超滤下去,最终还是有大约20 % (以软骨总蛋白质质量计)的蛋白质留在了超滤膜的浓缩液里,难以去除蛋白质[7]。
对于不同原料来源的CS制备,应具体考虑提取液中CS的相对分子质量(M r)及其中蛋白质与肽的M r选择合适的超滤膜以达到最佳的分离效果,一般超滤膜的M r位于3×103~10×103之间。
在超滤过程中,由于被截留的杂质在膜表面上不断积累,会产生浓差极化现象,当膜面溶质浓度达到某一极限时即生成凝胶层,使膜的透水量急剧下降,这使得超滤的应用受到一定程度的限制。
为此,需通过试验进行研究,以确定最佳的工艺和运行条件。
3.2 酶解-树脂法由于制备CS的原料不同,会与CS共存一些性质相近的杂质,如其他糖胺聚糖,故可用离子交换剂进一步纯化。
阴离子交换树脂适用于不同糖胺聚糖之间的分离。
由于不同糖胺聚糖的分子结构不同,所携带的负电荷量不同,在阴离子交换树脂上的保留行为不同,因此可采用不同盐浓度洗脱而得以分离。
酶解-树脂提取法工艺[8]:将鲸鱼软骨绞碎,用蛋白酶55 ℃保温水解20 h,再加盐酸中和至近中性,过滤,调整滤液中氯化钠浓度达到0.5 mol/L后,将溶液通过离子交换树脂柱吸附完毕,用0.5 mol/L的氯化钠溶液洗涤,再用1.8mol/L 的氯化钠溶液洗脱,流速2 L/h,洗脱液乙醇沉淀,收集沉淀,干燥,即得成品。
这种方法相对来说产率较高,纯度也较高,生产周期较短,且对环境污染较小,是比较理想的制备方法。
离子交换剂的种类,用量,操作条件都影响纯度和收率,应根据实际生产情况和要求选择合适的离子交换剂,确定使用条件。
酶解-超滤法和酶解-树脂法两种方法是现在生产中比较常用的两种方法,两种方法都具有操作简单方便,降低能源消耗,降低有机溶剂的使用量,保证生产的连续性和标准化操作,提高产品质量的优点。
比较来看酶解-超滤法适合大规模的生产制备,酶解-树脂法更适合小规模生产或者少量CS产品的精制。
参考文献[1]张天民,凌沛学. 硫酸软骨素的过去、现在和将来[J].食品与药品,2010,12(01):1-3.[2]Lamari F N, Karamanos N K. Structure of chondroitin sulfate[J]. Adv Pharmacol, 2006, 53:33-38.[3]凌沛学,何兆雄. 硫酸软骨素[M]. 北京:中国轻工业出版社,2012:44.[4]田甲春,韩玲,杨晓丽. 超声波辅助法提取硫酸软骨素的工艺研究[J].食品科学,2010,31(2) : 79-81.[5]Nakano T, Ikawa N,Ozimek L.An economical method to extract chondroitinsulphate-peptide from bovine nasal cartilage[J].Can Agricul Eng,2000,42(4) : 205-208.[6]Lignot B,Lahogue V,Bourseau P. Enzymatic extraction of chondroitin sulfate from skatecartilage and concentrationdesalting by ultrafiltration[J〕.J Biotechol, 2003, 103(3):281-284.[7]李燕妮. 超滤法分离提取鸡胸软骨中硫酸软骨素和Ⅱ型胶原蛋白[J]. 化学与生物工程,2011,(2): 49-51.[8]李良铸,李明晔. 最新生化药物制备技术[M].北京:中国医药科技出版社,2001:319-320.。
鲣鱼骨硫酸软骨素提取工艺研究
鲣鱼骨硫酸软骨素提取工艺研究
鲣鱼骨硫酸软骨素提取工艺研究,是一项对鲣鱼骨进行提取硫酸软骨素的工艺研究。
该研究主要探讨了鲣鱼骨硫酸软骨素的提取工艺,包括硫酸软骨素提取物的制备、纯化和鉴定等方面的内容。
该研究通过对鲣鱼骨的粉碎、酸解、沉淀、离心、过滤等多道工艺步骤,提取出了硫酸软骨素。
其中,酸解步骤中加入的盐酸可以起到促进软骨素溶解的作用,沉淀步骤可以使硫酸软骨素在水中凝聚成胶体状,从而便于后续的离心和过滤操作。
在硫酸软骨素的纯化过程中,该研究采用了离子交换层析和凝胶层析等技术,将硫酸软骨素从杂质中分离出来,得到了纯度较高的硫酸软骨素提取物。
同时,
该研究还通过紫外分光光度法、酸性糖胺酸检测法等方法对提取物进行了鉴定,证实其为硫酸软骨素。
总之,鲣鱼骨硫酸软骨素提取工艺研究为硫酸软骨素的提取和应用提供了重要的理论基础和技术支持。
该研究成果对于开发鲣鱼骨资源、提高鲣鱼骨的综合利
用价值具有重要意义。
鲟鱼硫酸软骨素研究进展
类软骨保护剂为膳食补 充剂 ,而 非药 品 ;在 欧洲 ,其可作 工 艺 的2 5 . 8 6 %。
为处方药或非处用于治疗关节炎 ,生产药 物的硫酸软骨 素 这 几种提 取工 艺相对 于 单纯 的碱提 能 获得更 高 的硫 利用浓碱提取时 ,虽可缩短提取 时间,但易使 产品色泽加 原料是高纯度 ( 9 5 %)和低 分子质量 的;在澳 大利亚 ,其 酸软骨素得率 ,而且产 品质量也显著提高 。其 原因在于是
胰 蛋 白酶酶解一醇沉的工艺流程 ,进行硫酸软骨 素的碱 提
相 比较 而言 ,国 内外对鲟 鱼硫 酸软 骨素 纯化研 究 不
工艺优化研 究 ,鲟鱼硫酸软骨素的得率可高达4 0 . 4 5 %,氨 多。郑江等采用 乙醇分级沉淀 、柱层析等方法 纯化 了鲟 鱼
o 1 3 年第8 期 7 4 中闻水雇 2
复 杂 , 多硫 酸 基 团 的直 链 酸 性 黏 多糖 ,属 于 糖 胺 聚 糖
碱
碱性 蛋 白酶一 醇沉提 取硫 酸软 骨素 ,硫 酸软 骨
( Gl y c o s a mi n o g l y c a n ,GA G)的一个亚族 。硫酸软骨素在 素得率为 3 5 . 7 0 %,蛋 白含量 低于 1 %;徐传 屯等 以养殖 鲟 我国主要被用于药 品,形式有 :片剂 、胶囊 、注射 液、滴 鱼软骨为原料 ,用稀碱一盐解一胰酶酶解法提取硫酸软骨 眼液等 ;而在 美国 ,F DA ( 美 国食 品药品管理局 )认定这 素 ,硫酸软骨 素的得率为3 1 . 5 6 %,显著高于( P < O . 0 5 ) 传统
属于营养保健 品,归于辅助药 品范 畴 ,用 于防治关节炎 ;
剂用于泪液或角膜保护 ,口服制剂为 关节止痛药 。
在 日本 ,它为非处方药 ,产 品为滴 眼剂和 口服 制剂 ,滴眼 深 ,温度高时色泽变化尤为严重 ;而采用稀碱提取 时 ,样
硫酸软骨素
硫酸软骨素的提取和纯化工艺及其应用展望张蒙蒙 09生物工程(2)班摘要日前,由科技部会同国家发改委、财政部、教育部、中科院、中国工程院、自然基金会、中国科协等有关部门和单位,共同编制完成的《国家“十二五”科学与技术发展规划》正式发布。
其中,生物医药卫生领域的相关工作在规划中占重要地位。
在生物医药领域,各种动物源性的活性物质被大量利用以治疗各种困扰人类的疾病,如蟾蜍提取物、全蝎提取物、蜈蚣提取物及蛇胆提取物等。
本文就从动物软骨中提取的硫酸软骨素的生产工艺、分析方法及临床应用的新进展予以简单的描述,介绍了硫酸软骨素的来源、结构、性质及其生理功能,对硫酸软骨素的提取方法——中性盐法、碱提取法、酶提取法、超声波法﹑乙酸抽提法和纯化方法——溶剂法、季铵盐化合物沉淀法、超滤膜法、色谱法电泳法的具体工艺路线及其优缺点进行了综述。
关键词:硫酸软骨素;提取;纯化;生产工艺;分析方法;临床应用一、前言硫酸软骨素(Chondroitin sulfate)是一种酸性粘多糖,广泛存在于哺乳动物的软骨、喉骨、鼻骨和气管中。
硫酸软骨素是由葡萄糖醛酸和氨基己糖交替连结而成的双糖聚合物,它通常与蛋白质结合成糖蛋白的形式存在,当其水解时发生消去反应,连接硫酸软骨素与蛋白质中丝氨酸羟基的苷键断裂,可以得到游离态的硫酸软骨素。
硫酸软骨素为白色或微黄色粉末,具有吸湿性,易溶于水而成粘度较大的溶液,难溶于甲醇、乙醇、乙醚、丙醇、丙酮和冰醋酸等有机溶剂,并且遇热不稳定,乙酰基易发生水解脱落,在酸性条件下更易水解成不同聚合度的低聚糖。
硫酸软骨素具有降血脂、抗凝血、抗炎症及抗肿瘤等生理活性,临床上可用于预防动脉粥状硬化、提高机体免疫力、治疗风湿病和肾炎及由链霉素引起的听觉障碍。
硫酸软骨素与铜等金属离子结合可用于治疗皮肤病,与硝酸铋或氢氧化铝反应得到的络合物可用于治疗消化性溃疡,与苯甲酸酯、利多卡因或布比卡因作用生成的衍生物可用作麻醉剂。
作为食品添加剂,硫酸软骨素可用于食品的乳化、保湿和祛除异味。
硫酸软骨素制备工艺研究进展
Mo l e c u l e s , 2 0 1 1 , l 6 ( 6 ) : 5 1 5 9 — 5 1 6 7 .
P r o c Na t l A c a dS c i USA , 2 0 0 9 , 1 0 6 ( 4 6 ) : 1 9 5 0 3 — 1 9 5 0 8 . [ 2 4 ] Ha a g e n s e n E J , Ky l e S , Be a l e G S , e t a 1 . T h e s y n e r g i s t i c i n t e r a c t i o n
c ho nd r o i t i n s u l f a t e a r e i nt r o d u c e d . Th e e n z y mo l ys i s ・ ul t r a il f t r a t i o n a n d e n z y mo l y s i s - r e s i n a ds o r p t i o n p r o c e s s e s a r e a l s o d i s c us s e d . Ke y Wo r d s : c ho n d r o i t i n s ul f a t e ; p r e pa r a t i o n t e c h no l o g y
1 我 国硫酸软骨素行业 的发展
全面提
我 国硫酸 软骨 素 ( C S)产 业经 过2 0 余 年发 展 , 目前 业现状 并不很 乐观 :生产 企业 多,部分企业 规模偏 小 ,产 进入 了一个全 面提升 的时期 。一 方面一 些生产厂 家经过 多 业集 中度 低 ,生产 技术不够 先进 ,生产条件 差 ,生产 质量 年 的积 累具有 了一定 的资本 ;另 一方面 随着 国内经济 的发 管理不规 范等;我 国至今基 本上未形 成CS 终端产 品企业 , 展 ,资金和物流 渠道更 完善 ,使 原料集 中收集成 为可 能, 对 国际市场 变化应 变能力差 ,受 出 口营销及 国外市场 无序
硫酸软骨素的提取和纯化的研究进展
硫酸软骨素的提取和纯化的研究进展栾允光赤峰学院化学系,赤峰024000摘要介绍了硫酸软骨素的来源、结构、性质及其生理功能,对硫酸软骨素的提取方法——中性盐法、碱提取法、酶提取法、超声波法、乙酸抽提法和纯化方法一一溶剂法、季铵盐化合物沉淀法、超滤膜法、色谱法电泳法的具体工艺路线及其优缺点进行了综述。
关键词:硫酸软骨素;提取;纯化硫酸软骨素(Chondroitin sulfate)是一种酸性粘多糖,广泛存在于哺乳动物的软骨、喉骨、鼻骨和气管中。
硫酸软骨素是由葡萄糖醛酸和氨基己糖交替连结而成的双糖聚合物,它通常与蛋白质结合成糖蛋白的形式存在,当其水解时发生消去反应,连接硫酸软骨素与蛋白质中丝氨酸羟基的苷键断裂,可以得到游离态的硫酸软骨素。
硫酸软骨素为白色或微黄色粉末,具有吸湿性,易溶于水而成粘度较大的溶液,难溶于甲醇、乙醇、乙醚、丙醇、丙酮和冰醋酸等有机溶剂,并且遇热不稳定,乙酰基易发生水解脱落,在酸性条件下更易水解成不同聚合度的低聚糖。
硫酸软骨素具有降血脂、抗凝血、抗炎症及抗肿瘤等生理活性,临床上可用于预防动脉粥状硬化、提高机体免疫力、治疗风湿病和肾炎及由链霉素引起的听觉障碍。
硫酸软骨素与铜等金属离子结合可用于治疗皮肤病,与硝酸铋或氢氧化铝反应得到的络合物可用于治疗消化性溃疡,与苯甲酸酯、利多卡因或布比卡因作用生成的衍生物可用作麻醉剂。
作为食品添加剂,硫酸软骨素可用于食品的乳化、保湿和祛除异味。
在化妆品中添加硫酸软骨素,可调节皮肤的细胞代谢,促进营养的吸收,保持皮肤的水分和改善发质。
[1,2,3]1 硫酸软骨素的提取1.1 中性盐法先用10%氯化钙提取,氯仿-戊醇(1:4)除去蛋白质,2倍量乙醇沉淀,最后以Lloyd 试剂精制。
而以透析法除杂质、氯化六氨合钴纯化,或一磷钨酸纯化,均可使工艺简化。
以30%氯化钾或30%氯化钾加1% 碳酸钾提取,高岭土吸附除去杂蛋白,可提高产品收率。
该方法提取的产品较白,各项指标符合国家标准,也不会造成环境污染,但是产率较低,造成原材料的大量浪费,对经济效益有一定的影响。
硫酸软骨素的生产及其在骨关节炎中的应用
硫酸软骨素的生产及其在骨关节炎中的应用骨关节炎是一种常见的退行性疾病,主要表现为关节软骨的逐渐退化和破坏,导致关节疼痛、僵硬和功能障碍。
目前,治疗骨关节炎的方法主要包括药物治疗、物理治疗和手术治疗等。
其中,硫酸软骨素作为一种重要的药物治疗手段,已经被广泛应用于临床实践中。
本文将介绍硫酸软骨素的生产及其在骨关节炎中的应用。
硫酸软骨素的生产硫酸软骨素是一种天然的多糖类化合物,主要存在于动物软骨和结缔组织中。
目前,硫酸软骨素的生产主要依靠两种方法:从动物软骨中提取和通过细胞培养合成。
从动物软骨中提取硫酸软骨素的方法比较传统,主要是将动物软骨经过一系列的处理步骤,如清洗、切碎、酸解、碱解、离子交换和凝胶过滤等,最终得到纯净的硫酸软骨素。
这种方法的优点是能够得到天然的硫酸软骨素,但缺点是生产成本高,且提取过程中容易受到污染和微生物感染等问题的影响。
通过细胞培养合成硫酸软骨素的方法是一种新兴的生产方式,主要是利用细胞工程技术和生物合成技术,将硫酸软骨素的合成基因导入到细胞中,通过细胞自身的代谢作用,合成硫酸软骨素。
这种方法的优点是生产成本低,纯度高,且可以实现大规模生产。
但其缺点是技术难度大,需要高水平的生物技术人才和昂贵的设备。
硫酸软骨素的应用硫酸软骨素主要通过以下几种途径应用于骨关节炎的治疗中:1. 口服硫酸软骨素:口服硫酸软骨素能够促进软骨细胞的代谢和修复,增加软骨基质的合成和增生,从而减缓软骨的退化和破坏。
此外,硫酸软骨素还能够减少炎性因子的释放,改善关节疼痛和炎症反应。
2. 局部注射硫酸软骨素:局部注射硫酸软骨素能够直接作用于关节软骨和滑液膜,促进软骨细胞的修复和增生,减少炎性因子的释放,改善关节疼痛和炎症反应。
此外,局部注射硫酸软骨素还能够避免口服药物的副作用和药物代谢的影响。
3. 联合用药:硫酸软骨素与其他药物联合使用,如非甾体抗炎药、糖皮质激素、关节液代替剂等,能够发挥协同作用,改善关节疼痛和炎症反应,促进关节的功能恢复。
硫酸软骨素的研究进展
硫酸软骨素的研究进展硫酸软骨素是一类硫酸化的酸性粘多糖或糖胺聚糖,由葡糖醛酸和N-乙酰氨基半乳糖二糖单位重复组成。
硫酸软骨素临床上多被用于治疗关节炎、高血脂症和神经痛等。
随着对该产品的不断深入研究,硫酸软骨素已经被广泛应用于医药领域、食品(膳食补充剂)、化妆品等更多的行业内,本文就硫酸软骨素的生产工艺及其生物活性和应用进行阐述。
标签:硫酸软骨素;生产工艺;生物活性;应用1、硫酸软骨素的来源和在组织中的分布硫酸软骨素(Chondroitin Sulfate,简称CS)是一类硫酸化的酸性粘多糖(acid mucopolysaccharide),又名糖胺聚糖(glycosaminoglycan),由葡糖醛酸和N-乙酰氨基半乳糖二糖单位重复组成。
硫酸软骨素在人和动物的很多组织器官中都存在,多分布于软骨、韧带、肌腱、角膜等不同组织中。
然而,在不同组织及不同生物种属中存在的硫酸软骨素类型并不相同。
针对不同的组织,有研究表明软骨中多含有硫酸软骨素A和硫酸软骨素C,韧带和角膜中多存在硫酸软骨素A,而肌腱中含有的硫酸软骨素B和硫酸软骨素C比较多;对于不同的生物种属,猪、牛、鸡等陆地动物软骨中主要含有硫酸软骨素A,而鲨鱼等海洋动物的软骨中主要含有硫酸软骨素C。
2、硫酸软骨素的传统动物软骨生产工艺2.1碱提醇沉法碱提醇沉法是目前企业采用的主要生产方法,常用的有猪牛羊、禽类及鲨鱼的软骨,原料不同,生产工艺略有差异,其主要生产流程为:软骨→高温蒸煮→烘干粉碎→ 5% 氢氧化钠浸提→盐酸调pH 值→离心过滤→乙醇沉淀。
此法操作简易,生产成本低,但由于氢氧化钠、盐酸和乙醇的大量使用,导致污染严重,能耗较高,而且此法容易产生氢氧化钠的过度水解以及蛋白残留高等问题,此法得到的硫酸软骨素纯度一般在90% 以下,难以达到出口要求,而且澄清度也很难合格[3]。
为了解决这一问题,近年来有些厂家采用了比较先进的酶解- 超滤法和酶解- 树脂法进行生产。
硫酸软骨素的提取
硫酸软骨素的提取蛋壳膜硫酸软骨素的提取工艺及其优化摘要:以蛋壳膜为原料,采用稀碱与酶解相结合的方法提取硫酸软骨素。
以胰蛋白酶、胃蛋白酶分解去除杂蛋白,经酒精沉淀并干燥后得到产品。
实验得到的最佳提取工艺为:料液比1:1.5,碱浓度5%,碱提温度40℃,胰蛋白酶、胃蛋白酶的用量分别为1.5%、0.8%,pH值分别为8.2和5.5,酶的各自最适条件作用时间均为2.0h。
关键词:硫酸软骨素;蛋壳膜;胰蛋白酶;胃蛋白酶Optimization of Extraction Technology of Chondroitin Sulfate from Eggshell MembraneLIU Guo-qing,LING Qing-zhi,SUN Jun-fei(School of Biotechnology and Food Engineering, Hefei University of Technology, Heifei 230009, China)Abstract :Chondroitin sulfate was extracted from the eggshell membrane with a method of dilute alkali-enzyme hydrolysis.The product of chondroitin sulfate was gotten after ethanol disposition and desiccation by eliminating the protein with trypsinand pepsin. The resultsshowed the optimumconditions of weight proportion 1:1.5 (material:liquid), alkali concentration 5%,temperature 40 ℃. Dosage of trypsin and pepsin 1.5% and 0.8% respectively, pH value 8.2 and 5.5 respectively and reactiontime 2.0 h respectively.Key words:chondroitin sulfate;eggshell membrane;trypsin;pepsin硫酸软骨索(chondroitin sulfate,简称CS)是来自于动物软骨和鸟类卵的壳膜等组织的一类重要的酸性粘多糖即糖胺聚糖[1]。
硫酸软骨素提取工艺及药理学作用的研究进展
福建水产,2007年6月第2期NO.2 J O URNAL O F FUJ I AN F I SHER I ES Jun.26.2007硫酸软骨素提取工艺及药理学作用的研究进展陈守平1,许永安2(1.、福建农林大学食品学院,福建福州350002;2、福建省水产研究所,福建厦门361012)摘要:硫酸软骨素是从动物软骨中提取的粘性多糖,在医药、化妆品和食品工业上有广泛的用途,市场前景广阔。
本文主要阐述了硫酸软骨素提取方法及其药理学作用的研究进展,为该领域的生产和研究工作者提供参考。
关键词:硫酸软骨素;提取工艺;药理学作用 硫酸软骨素(Chondr oitin sulfate,简称CS)是一种天然酸性粘多糖,属生物高分子化合物。
CS有A、C和D的3种异构体,均是由D2葡萄糖醛酸和N2乙酰2D2氨基半乳糖硫酸酯为单位组成[3],只是硫酸基位置不同。
CS广泛存在于人和一些动物如猪、牛、羊和鱼等软骨组织中,且通过共价键与核心蛋白相结合[1-3]。
CS为白色、无臭、略带咸味的固体粉末[4],吸水性强,易溶于水而成粘度大的溶液[5],难溶于乙醇、丙酮等有机溶剂[6,7],其盐类对热较稳定。
CS具有促进冠状动脉循环、降血脂、抗凝血、抗肿瘤和心血管硬化等活性[8~10],主要是治疗风湿和类风湿疾病的药物,对冠心病、动脉粥样硬化、心肌梗塞等心血管疾病的防治有一定疗效。
1 硫酸软骨素的提取工艺硫酸软骨素的提取方法有碱法、碱盐法、酶解、超声波法和乙酸抽提法等;其分离纯化有乙醇沉淀法、盐液沉淀法、季铵盐络合法和离子交换色谱法等。
目前国内普遍采用稀碱和浓碱的提取法,国外报道用稀碱稀盐综合提取法,而这些制备工艺一般都要经过酶解和活性碳或白陶土等处理。
111 碱法碱法提取硫酸软骨素的原理是基于硫酸软骨素与蛋白质结合的O-糖苷键可在强碱作用下发生β-消去反应,使糖-肽键断裂,硫酸软骨素从蛋白多糖中释放出来[11],但在强碱作用下硫酸软骨素易发生降解。
硫酸软骨素提取工艺的研究
硫酸软骨素提取工艺的研究硫酸软骨素提取工艺的研究摘要:硫酸软骨素是一种重要的天然生物高分子,在药物、保健品、食品添加剂等领域有广泛应用。
本文通过研究硫酸软骨素的提取工艺,探讨了影响提取效果的因素,优化了提取过程,提高了硫酸软骨素的提取率和品质。
1. 引言硫酸软骨素是一种含硫酸基的天然多糖,主要存在于动物软骨和鱼鳞中。
它具有优良的生物活性,被广泛用作药物、保健品和食品添加剂等。
在提取硫酸软骨素的过程中,工艺条件对提取率和品质有着重要影响。
因此,研究硫酸软骨素的提取工艺,优化提取条件,对于提高硫酸软骨素的利用率具有重要意义。
2. 提取工艺材料与方法2.1 提取原料选择新鲜鱼鳞作为提取原料,通过初步研究发现,鱼鳞中含有较高的硫酸软骨素。
2.2 提取方法将新鲜鱼鳞切碎,加入适量酶解剂,用搅拌器混合酶解,促使软骨素从鱼鳞中释放出来。
然后,经过酶解一定时间后,用破壁机破碎鱼鳞细胞壁,进一步释放软骨素。
最后,通过过滤和浓缩等步骤,得到硫酸软骨素浓缩液。
3. 影响因素分析3.1 酶解时间在酶解过程中,不同的酶解时间会对软骨素的提取率和品质产生影响。
通过一系列实验,发现酶解时间越长,软骨素的提取率越高,但超过一定时间后,提取效果变化不大。
因此,在实际操作中,选取适宜的酶解时间可以提高提取效率。
3.2 酶解剂比例酶解剂对软骨素的提取率和品质同样具有重要影响。
通过调整酶解剂的比例,发现当酶解剂比例为1:10时,软骨素的提取率最高,且品质最好。
因此,选取适宜的酶解剂比例也是提高提取效果的关键步骤。
4. 工艺优化通过对影响因素的分析,我们总结出一套优化硫酸软骨素提取工艺的方法。
首先,选择新鲜鱼鳞作为提取原料;其次,进行适当的酶解和破壁处理,以促使软骨素释放出来;最后,通过过滤和浓缩等步骤,得到硫酸软骨素浓缩液。
此外,还可以通过合适的酶解时间和酶解剂比例,提高提取效率和品质。
5. 结论本文通过研究硫酸软骨素提取工艺,探讨了影响提取效果的因素,并优化了提取过程,提高了软骨素的提取率和品质。
