硫酸软骨素的制备研究及发展现状

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硫酸软骨素的制备及应用

硫酸软骨素的制备及应用

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硫酸软骨素的制备及应用

作者:罗曦

来源:《健康科学》2019年第01期

摘要:硫酸软骨素是从动物软骨中提取的黏多糖类物质,在防治心血管疾病、关节病等方面具有重要作用。随着硫酸软骨素的新功能、新用途不断扩大,应用范围也逐渐扩展,除了作为药品外,大量的硫酸软骨素是作为改善关节病的补充产品。在国际市场强劲的需求拉动下,我国硫酸软骨素产业迅速发展壮大。本文通过对国内外硫酸软骨素相关文献的综述总结,从其结构、来源、理化性质、制备及应用等方面详细介绍了硫酸软骨素的功能性质,为硫酸软骨素作为功能因子在保健食品方面的应用提供了支持。

关键词:硫酸软骨素;酶解;发酵;应用

1.来源

硫酸软骨素(Chondroitin sulfate,ChS)是在哺乳动物中发现的生物材料,特别是在动物腿骨、软骨、皮肤、神经组织和血管中较为丰富。中国药典2010版中ChS主要有三个来源,即猪的喉骨、鼻中骨、气管等软骨组织;此外还有海洋动物的软骨,牛、鸟类及人类食用家禽类的软骨等。除此之外,最近的研究通过生化方法和核磁共振图谱鉴定出巴西蟾蜍的毒液中也存在ChS,其可能对于蛋白质含量起保护作用。最近也有研究发现,比起常规的酶提取法,利用鸡的腿骨熬汤来提取ChS更为方便,而且,基于中国食品工业的传统的烹饪骨汤,这也为联合生产骨汤和ChS提供了新的思路。

2.硫酸软骨素的制备工艺

作为我国一种重要的出口原料药,硫酸软骨素有着多种生产工艺。ChS产品的价格取决于商品中ChS的含量与纯度,从动物软骨中提取ChS的过程中可能残留的多肽、蛋白质、核酸会使ChS的价值大打折扣,因此提高产品的纯度是企业与院校一个重要的研究方向。近年来,国内ChS行业进入一个新的阶段,在生产ChS的同时回收联产蛋白成为行业主流,实现了原料的综合利用,使污染减少,效益提高。而疯牛病、禽流感等疾病的产生与流行也使人们对寻找新的原料来源(如海洋生物)和生产方法(如微生物发酵)的关注度逐步提升。

硫酸软骨素

硫酸软骨素

硫酸软骨素

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硫酸软骨素

硫酸软骨素 :

糖胺聚糖的一种,由D-葡糖醛酸和N-乙酰氨基半乳糖以β-1,4-糖苷键连接而成的重复二糖单位组成的多糖,并在N-乙酰氨基半乳糖的C-4位或C-6位羟基上发生硫酸酯化。大量存在于动物软骨中。

硫酸软骨素钙:

硫酸软骨素对角膜胶原纤维具有保护作用,能促进基质中纤维的增长,增强通透性,改善血液循环,加速新陈代谢,促进渗透液的吸收及炎症的消除;其聚阴离子具有极强的保水性,能改善眼角膜组织的水分代谢,对角膜有较强的亲和力,能在角膜表面形成一层透气保水膜,促进角膜创伤的愈合及改善眼部干燥症状。

基本资料

【产品类属】:粘多糖类物质,主要分为硫酸软骨素钠盐和硫酸软骨素钙盐等,其中以硫酸软骨素钠盐最为常见,应用也最为广 泛。

【萃取来源】 :猪、牛、鸡、鲨鱼的软骨

主要的应用途径是作为治疗关节疾病的药品常与氨基葡萄糖配合使用,具有止痛,促进软骨再生的功效,可以从根本改善关节问题。

市场需求

是提取于动物软骨的黏多糖类物质,在心血管疾病、关节病的防治等方面具有重要的作用,是目前市场上较重要的生化产品.硫酸软骨素目前具有供不应求和继续上升的市场.硫酸软骨素除了作为药品外,大量的是作为改善关节病的补充品,作为健康食品应用,在美国已经风行多年.经过多年的应用,已经证明硫酸软骨素对改善老年退行性关节炎、风湿性关节炎有一定的效果,因此市场仍呈快速上升的势头.仅在美国的消量每年就可达600吨左右.而中国有13亿人口,患老年退行性关节病和冠心病的人很多,因此有着硫酸软骨素消费的巨大潜在市场.

硫酸软骨素的作用

硫酸软骨素能发挥以下功效以纾解关节疼痛问题:

1.提供垫衬作用,缓和行动时的冲击和摩擦

软骨素的作用犹如“液状磁石”,能将水分吸入蛋白多糖分子内,使软骨变厚及有如海绵般,并增加关节内的滑液量。如此一来,它便能提供“垫衬”作用以增强关节的减震能力和缓和行走或跳动时的冲击和摩擦。

硫酸软骨素生产工艺

硫酸软骨素生产工艺

硫酸软骨素生产工艺

硫酸软骨素生产工艺

动物软骨中均含有酸软骨素,大家畜的鼻中隔及喉头骨中含量较多,据报道,猪鼻中隔含有41%左右。

药物硫酸软骨素是从软骨中提取的硫梳软骨素A 和硫酸软骨素C等各种硫酸软骨素的混合物。有的商品称康得灵。本品用于因链、霉素所引起的听觉障碍症的预防和冶疗,如偏头痛、神经痛、风湿痛、肝炎等症。

性状:硫酸软骨素是一种白色粉末,吸水性强,易溶于水而成粘稠液体,不溶于乙醇、丙酮和乙醚等有机溶剂中,其盐类对热较稳定上。

制法:硫酸软骨的制剂和片剂,它的生产工艺主要有稀碱和浓碱和浓碱提取两种,下面各介绍两种。

一、稀碱提取工艺之一

工艺流程:

猪喉(鼻)软骨,浸出氢氧化钠过滤,浸出液,酶水解盐酸、胰酶53~54℃,水解液,吸附活性白土、活性炭,沉淀氯化钠、乙醇,PH值6.3~7,沉淀物,干燥无水乙醇60~65℃,干品,制剂氯化钠P值5.5,注射液。

操作过程:

浸出:将2%氢氧化钠250千克置浸泡罐内,加入洁白干燥软骨40千克,在室温下每隔半小时缓缓搅拌1次,待浸出液比重达波美5.0(20℃)度时出料。用纱布过滤。骨渣再用适量蒸镏水浸泡20分钟,过

滤。二次过滤液合并,使滤液总体积为200升。

酶解:将上述滤液置消化罐中,搅拌下缓缓加入1:1盐酸并调PH值8.8~9.0,用循环水浴加热。罐内温度达50℃时加入相当于1:25倍胰酶1300克(宜使用高倍的胰酶)继续升温,控制消化温度为53~54℃,不得超过50℃循环水浴温度55~57℃保持,水解7小时。在水解过程中,由于氨基酸的增加,PH值会有下降,需用10%的氢氧化钠随时调整PH值至8.8~9.0,在水解过程后期,取反应液少许,用滤纸自然过滤到比色管中,10毫升滤液滴加10%三氯醋酸1~2滴。若仅微显浑浊,说明消化情况良好,否则可酌情增加适量胰酶。

硫酸软骨素药理作用研究进展

硫酸软骨素药理作用研究进展

硫酸软骨素药理作用研究进展

首先,硫酸软骨素具有抗炎作用。炎症是许多疾病的共同特征,硫酸软骨素能够抑制炎症细胞的激活,减少炎症介质的释放,从而减轻炎症反应。研究表明,硫酸软骨素可以通过抑制炎性细胞因子的合成和释放来减少炎症反应,例如抑制一些关键的炎症信号通路如NF-κB和MAPK通路的激活,从而减少炎症介质的产生。

其次,硫酸软骨素对软骨细胞功能的调节作用也备受关注。硫酸软骨素能够通过促进软骨细胞的代谢活性,增强细胞的合成功能,提高软骨细胞的分泌能力,从而改善软骨组织的修复和再生。研究发现,硫酸软骨素可以促进软骨细胞合成软骨基质的关键成分如胶原蛋白和蛋白聚糖,促进软骨细胞的增殖和分化,并抑制一些与软骨退行性疾病相关的细胞信号通路的激活,如Wnt和FGF通路。

此外,硫酸软骨素还具有抗氧化和抗血栓作用。氧化应激和血栓形成在很多疾病中起到重要作用,硫酸软骨素能够通过抑制自由基的产生,减少氧化应激对细胞和组织的损伤,从而具有抗氧化作用。同时,硫酸软骨素还可以抑制血小板聚集和凝血系统的激活,从而减少血栓的形成。

最近的研究还发现,硫酸软骨素具有调节免疫系统功能的作用。硫酸软骨素能够调节免疫细胞的活性,影响免疫细胞的增殖和分化,抑制炎症因子的释放,从而平衡免疫系统的功能。研究表明,硫酸软骨素可以调节T细胞和B细胞的功能,调整免疫细胞之间的相互作用,从而对炎症和免疫相关的疾病发挥治疗作用。

总体而言,硫酸软骨素作为一种天然的多糖化合物,具有多种药理作用,包括抗炎、调节软骨细胞功能、抗氧化、抗血栓和调节免疫系统功能等。这些作用使得硫酸软骨素在治疗和预防关节炎、软骨退行性疾病如骨关节炎、关节损伤、关节炎等方面显示出潜在的临床应用前景。然而,还有很多关于硫酸软骨素药理作用的研究需要进一步深入,包括其分子机制、生物学活性和药物递送等方面的研究。

硫酸软骨素 2

硫酸软骨素 2

硫酸软骨素

中文名称:硫酸软骨素 英文名称:chondroitin sulfate

定义1:糖胺聚糖的一种,由D-葡糖醛酸和N-乙酰氨基半乳糖以β-1,4-糖苷键连接而成的重复二糖单位组成的多糖,并在N-乙酰氨基半乳糖的C-4位或C-6位羟基上发生硫酸酯化。大量存在于动物软骨中。

所属学科:生物化学与分子生物学(一级学科);糖类(二级学科)

定义2:糖胺聚糖的一种,由D-葡糖醛酸和N-乙酰氨基半乳糖以β-1,4-糖苷键连接而成的重复二糖单位组成的多糖,并在N-乙酰氨基半乳糖的C-4位或C-6位羟基上发生硫酸酯化。大量存在于动物软骨中。

所属学科:细胞生物学(一级学科);细胞结构与细胞外基质(二级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布

百科名片

硫酸软骨素对角膜胶原纤维具有保护作用,能促进基质中纤维的增长,增强通透性,改善血液循环,加速新陈代谢,促进渗透液的吸收及炎症的消除;其聚阴离子具有强的保水性,能改善眼角膜组织的水分代谢,对角膜有较强的亲和力,能在角膜表面形成一层透气保水膜,促进角膜创伤的愈合及改善眼部干燥症状。

【所属行业】:生物医药

【产品类属】:粘多糖类物质,主要分为硫酸软骨素钠盐和硫酸软骨素钙盐等,

其中以硫酸软骨素钠盐(CHONDROITIN SULFATE SODIUM)最为常见,应用也最为广泛。

【萃取来源】 :猪、牛、鸡、鲨鱼的软骨

【应用途径】:应用途径:主要应用于关节炎、滴眼液等。主要的应用途径是作为治疗关节疾病的药品常与氨基葡萄糖配合使用,具有止痛,促进软骨再生的功效,可以从根本改善关节问题。

【消费及消费情况】:全球最大的消费国是美国,最大原料生产国是中国,国内山东为最大的集散地。著名的公司有烟台东诚生化、青岛绿萃生物、青岛九龙生物、中化(青岛)实业等公司。

编辑本段使用说明书

【药理作用】硫酸软骨素是从动物组织中提取制备的酸性粘多糖。 【适应证】用于关节炎尤其是退行性关节炎以及腰间盘突出的手术 【用法与用量】2000mg/日,口服、针剂注射 【不良反应】极少数病人偶有恶心、头晕等现象发生。 【注意事项】眼科手术应用中,粘弹性不如透明质酸钠。

鳐鱼软骨制备硫酸软骨素的研究

鳐鱼软骨制备硫酸软骨素的研究

第l8卷第1期 2011年3月 辽东学院学报(自然科学版) Journal of Eastern Liaoning University(Natural Science) VolI 18 No.1 M0.17.201l 

【化学工程与材料】 

鳐鱼软骨制备硫酸软骨素的研究 

杨松戈 ,宁 海2 

(1.中国有色集团公司中国有色镍业有限公司,北京l00100;2.辽东学院民族中专,辽宁丹东118003) 

摘要:文章以鳐鱼软骨为原料,采用稀碱和酶解相结合的方法提取硫酸软骨素。综合考察各种影响 

因素,设计了正交实验,得出最佳工艺条件。实验表明,鳐鱼软骨提取硫酸软骨素的纯度为90.7%,收 

率为21.70%。 

关键词:鳐鱼;硫酸软骨素;制备 

中国分类号:Q539 文献标志码:A 文章编号:1673—4939(2011)01—0016—04 

目前对猪、牛、羊及鲨鱼硫酸软骨素的研究和 

开发已有许多报道 J,但对鳐鱼的硫酸软骨素研 

究报道较少。因此对鳐鱼硫酸软骨素的研发具有一 

定的学术及应用价值。作者采用稀碱稀盐一酶解法 

提取来自鳐鱼软骨的硫酸软骨素,综合考察各种影 响因素,并通过正交实验法 J,确定出最优化工艺 

条件 引。 

硫酸软骨素是一种天然酸性粘多糖,属生物高 分子化合物,据报道,鱼类软骨中所含的硫酸软骨 

素具有促进冠状动脉循环、抗凝血、抗肿瘤和防止 血管硬化、缓解关节炎 】、降血脂【 抗氧化、抗 

血管生成 等活性,因而引起世界医药界的广泛 

兴趣。作为食品添加剂,硫酸软骨素可用于食品的 乳化、保湿和祛除异昧。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 J。硫酸软骨素作为生 

物药物,来源于自然,生物活性高,副作用小,具 有很大的开发潜力¨引。 

1实验部分 

1.1 实验材料 (1)材料与试剂 鳐鱼;硫酸软骨素标准品;氢氧化钠;氯化 钠;胰酶;无水乙醇。 

(2)仪器 

硫酸软骨素的制备

硫酸软骨素的制备

I、工艺

(2)鱼软骨预处理

将新鲜鱼洗净,置于蒸煮锅中100℃煮20min,取出后剔除鱼肉,将软骨用清水冲洗,晾干。将晾干的软骨粉碎,称重。

( 3)硫酸软骨素的制备

称取鱼软骨粉,按软骨按一定的质量比将鱼软骨粉加入1.5%

NaOH和2% NaCl混合溶液中,室温下搅拌提取一定时间,抽滤。重复提取三次,合并滤液。

在上述按软骨与胰酶按一定的质量比加入胰酶,调节溶液pH=8.5-10.0,控温40-50℃水解一定时间。将水解液加热至80℃保持30 min,抽滤。不断搅拌下加65%乙醇至沉淀,搅拌,静置沉淀,过滤,得滤饼。滤饼加入2. 0% NaCl溶液中,搅拌、沉淀、过滤,得滤液。滤液中加入无水乙醇沉淀,过滤。滤饼于60℃下真空干燥即得硫酸软骨素产品。

II、检测

(1)水分含量

(2)提取物结构表征:红外光谱分析法。

(3)硫酸软骨素纯度测定:高效液相色谱法。

III、主要设备

序号 名称 规格 数量

1 粉碎机 2t/h 1 胶体磨

2 高压灭菌锅 3-5m3 1

3 提取罐 1

4 酶解罐 2m3 1

5 离心机 1

6 沉淀罐 1.5-2m3 1

7 乙醇回收装置 1

8 真空浓缩塔 1

9 喷雾干燥塔 1

10 储罐 2m3 2

11 储罐 3m3 1

12 CIP清洗系统 1

13 控制系统 1

14 高效液相色谱 1

鲟鱼硫酸软骨素研究进展

龙 

北索市鲭鱼.鲑鳟鱼例新圃队专栏 

鳄鱼硫酸软骨孝研究(i}展 

◇宋居易 桂萌章志超李平兰 中国农业大学食品科学与营养工程学院100083 

硫酸软骨素(Chondroitin Sulfate,CS)是一种 

复杂,多硫酸基团的直链酸性黏多糖,属于糖胺聚糖 (Glycosaminoglycan,GAG)的一个亚族。硫酸软骨素在 

我国主要被用于药品,形式有:片剂、胶囊、注射液、滴 眼液等;而在美国,FDA(美国食品药品管理局)认定这 

类软骨保护剂为膳食补充剂,而非药品;在欧洲,其可作 为处方药或非处用于治疗关节炎,生产药物的硫酸软骨素 

原料是高纯度(95%)和低分子质量的;在澳大利亚,其 属于营养保健品,归于辅助药品范畴,用于防治关节炎; 

在日本,它为非处方药,产品为滴眼剂和口服制剂,滴眼 剂用于泪液或角膜保护,口服制剂为关节止痛药。 

商品硫酸软骨素的原料大多来自鲨鱼软骨或牛羊鸡鸭 

等畜禽动物软骨,鲨鱼软骨随着人类过度捕捞鲨鱼而难以 取得,畜禽动物软骨在原料安全方面难以保证,比如:牛 会有疯牛病,猪有猪流感。而鲟鱼是现在世界上最大的、 

最原始的软骨硬鳞鱼类,素有“水中熊猫”和“水中活化 

石”之称,且随着我国鲟鱼养殖技术日益成熟,鲟鱼产量 逐渐提高,目前鲟鱼养殖量已达到2.5万t。同时,鲟鱼骨 

中富含硫酸软骨素且制备工艺成本低,因而鲟鱼可以作为 硫酸软骨素提取的有效新资源。本文对硫酸软骨素的制备 工艺、结构和功能方面的研究进行了综述,重点围绕鲟鱼 

硫酸软骨素的相关研究进行阐述。 

一、硫酸软骨素的制备工艺 

硫酸软骨素的提取方法有中性盐法、酶解法、碱法、 

超声波法、乙酸抽提法等;其分离纯化方法有乙醇沉淀 法、离子交换色谱法、季铵盐配合法、超滤膜过滤法、层 析柱法和电泳法等。 

1.鲟鱼硫酸软骨素的提取 国内通常使用稀碱与酶解结合的方式提取鲟鱼硫酸软 

骨素,有时也会加上盐解的方法。谷安超等以匙吻鲟的软 

骨为原料,用稀碱一胰蛋白酶相结合的方法提取硫酸软骨 素,硫酸软骨素提取率为36.52%、纯度为97%、蛋白质含 量为0.075%;许永安等以史氏鲟鱼软骨为原料,按碱提一 

硫酸软骨素 3

1 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。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,其保湿性能比甘油卓越,添加了硫酸软骨素的化妆品统称价格也较贵。

硫酸软骨素制备工艺研究进展

食品与药品 Food and Drug 2013年第15卷第1期 59 

硫酸软骨素制备工艺研究进展 

凌沛学,陈磊,边玲 

(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,对酶解一超滤和酶解一树脂法工艺路线进行了综述。 关键词:硫酸软骨素;制备工艺 

中图分类号:Q538 文献标识码:A 文章编号:1672.979X(2013)01—0059.03 

Progress on Preparation Technology of Chondroitin Sulfate 

LING Pei-xue,CHEN Lei,BIAN Ling 

(Shandong Academy ofPharmaceutical Sciences,Jinan 250 1 0 1,China) 

Abstract:In this review,current situation of production industry and progress on preparation technology of 

chondroitin sulfate are introduced.The enzymolysis・ultrafiltration and enzymolysis-resin adsorption processes are also 

discussed. 

Key Words:chondroitin sulfate;preparation technology 

1我国硫酸软骨素行业的发展 全面提升了行业的整体水平。尽管CS产业发展迅速,但产 

我国硫酸软骨素(CS)产业经过20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, 

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