透明质酸的制备及应用现状
《多巴胺改性透明质酸抗菌水凝胶的合成及伤口愈合治疗研究》范文

《多巴胺改性透明质酸抗菌水凝胶的合成及伤口愈合治疗研究》篇一一、引言近年来,随着人们对生活品质的要求提高,对伤口愈合治疗效果的需求也在日益增强。
传统治疗方法虽可实现一定的治疗效果,但仍有诸多问题亟待解决。
多巴胺改性透明质酸抗菌水凝胶作为一种新型的生物材料,在伤口愈合治疗方面展现出独特的优势。
本文旨在探讨多巴胺改性透明质酸抗菌水凝胶的合成过程,以及其在伤口愈合治疗方面的应用和机制。
二、多巴胺改性透明质酸抗菌水凝胶的合成多巴胺改性透明质酸抗菌水凝胶的合成主要包括多巴胺的改性、透明质酸的制备以及两者的结合反应。
首先,多巴胺的改性是关键步骤之一。
多巴胺作为一种生物相容性良好的小分子,通过特定的化学反应引入到透明质酸分子中,增强了其抗菌性能和生物活性。
其次,透明质酸的制备是通过生物发酵或化学合成方法得到的天然高分子。
它具有良好的生物相容性和生物降解性,且在体内可促进细胞增殖和分化,有利于伤口愈合。
最后,将改性后的多巴胺与透明质酸进行结合反应,形成水凝胶。
这一过程中,多巴胺与透明质酸分子之间的相互作用使得水凝胶具有更好的稳定性和抗菌性能。
三、多巴胺改性透明质酸抗菌水凝胶在伤口愈合治疗中的应用多巴胺改性透明质酸抗菌水凝胶在伤口愈合治疗中具有独特的优势。
首先,其良好的生物相容性和生物降解性使得该水凝胶在体内无毒无害,可被机体自然吸收。
其次,多巴胺的引入增强了其抗菌性能,有效防止了伤口感染。
此外,透明质酸可促进细胞增殖和分化,加速伤口愈合。
具体而言,多巴胺改性透明质酸抗菌水凝胶在伤口愈合治疗中发挥了以下几个方面的作用:1. 促进创面止血:水凝胶中的成分能够快速形成一层保护膜,压迫血管,促进创面止血。
2. 防止感染:多巴胺的抗菌性能有效抑制了细菌的生长和繁殖,降低了感染的风险。
3. 促进创面愈合:透明质酸可促进细胞增殖和分化,加速肉芽组织的形成和上皮细胞的再生,从而促进创面愈合。
4. 减轻疼痛和炎症:水凝胶的温和性质和良好的生物相容性有助于减轻患者的疼痛和炎症反应。
透明质酸的研究

透明质酸的生物研究及其应用王丹丹学号:D1*******摘要:粘多糖是广泛存在于动物体内的一类多糖,动物体内的多糖除了作为能量代谢的糖元外,基本上都属于粘多糖。
透明质酸是粘多糖中最具代表性的一种,因为透明质酸被认为是唯一几乎存在于从细菌到人类所有动物体之中的粘多糖。
透明质酸具有多样的生理功能和优良的物化性质,同时也是我国卫生部公布的第一批新资源食品之一,已被广泛应用于医药、食品、化妆品等领域。
随着对透明质酸研究的深入,透明质酸在组织工程、纳米材料等领域也显示出了巨大的应用潜力。
关键词:透明质酸;化妆品工业;医药;物理凝胶;纳米材料;研究进展ABSTRACT:Mucopolysaccharide is a kind of polysaccharides that widely exists in the animal’s body. Except the glycogen that is metabolized as the energy, all the polysaccharides in the animal’s body belong to the mucopolysaccharide. Among then hyaluronan(HA) is the most representative mucopolysaccharide, because the HA was supposed to the only polysaccharides that exists in all animal species, from bacteria to human being. HA has the multiple physiological functions and excellent physicochemical properties.Moreover, HA has been permitted to be used in food by China’s Ministry of Health.Nowadays, HA is widely used in medicine, food and cosmetic industry. With the deepening of the research on HA, it also shows a great application potential of HA in the areas of tissue engineering, naomaterials, etc.Keywords:hyaluronan; cosmetic industry; medicine;physical cross-linking gelatin gel; naomaterials ; research progress1.透明质酸的化学结构以及性质透明质酸,又名玻璃酸或玻尿酸,是一种非常重要的直链聚阴离子粘多糖,由(1→4)β葡萄糖醛酸(1→3)β乙酰氨基葡萄糖双糖重复单元组[1]。
多聚糖大分子聚合物透明质酸钠

多聚糖大分子聚合物透明质酸钠1. 引言多聚糖大分子聚合物透明质酸钠(Sodium Hyaluronate)是一种常见的生物高分子化合物,也被称为透明质酸钠盐。
它是一种天然存在于人体组织中的聚糖,广泛应用于医药、化妆品和食品等领域。
本文将介绍透明质酸钠的化学结构、生物学特性、制备方法以及应用领域。
2. 化学结构透明质酸钠是一种非硫酸化的聚糖,由葡萄糖醛酸和N-乙酰葡萄糖胺单元交替排列而成。
它的化学结构如下所示:透明质酸钠的分子量通常较大,可以达到数百万道尔顿。
它具有高度的保水性,能够吸收并保持皮肤和软组织中的水分,从而增加皮肤的弹性和滋润度。
3. 生物学特性透明质酸钠在人体组织中广泛存在,尤其集中在皮肤、关节和眼球等处。
它在细胞外基质中起到重要的生物学功能,包括细胞黏附、细胞迁移、细胞增殖和细胞分化等。
透明质酸钠具有良好的生物相容性和生物可降解性,不会引起明显的免疫反应。
它被认为是一种安全的生物材料,被广泛应用于医疗领域。
4. 制备方法透明质酸钠的制备方法通常包括微生物发酵法和酶法。
4.1 微生物发酵法微生物发酵法是透明质酸钠的主要制备方法之一。
一般采用乳酸菌、酵母菌或其他革兰氏阳性菌作为发酵菌种,通过发酵过程产生透明质酸钠。
制备过程包括以下步骤:1.菌种的培养和扩增。
2.发酵培养基的制备。
3.发酵过程的控制和调节。
4.透明质酸钠的提取和纯化。
4.2 酶法酶法是透明质酸钠制备的另一种方法。
通过将透明质酸酶或葡萄糖胺酰转移酶与底物反应,可以高效地合成透明质酸钠。
制备过程包括以下步骤:1.酶的筛选和培养。
2.底物的准备和反应条件的优化。
3.反应过程的控制和调节。
4.透明质酸钠的提取和纯化。
5. 应用领域透明质酸钠由于其独特的生物学特性和良好的生物相容性,被广泛应用于医药、化妆品和食品等领域。
5.1 医药领域透明质酸钠在医药领域有多种应用,包括:•关节润滑剂:透明质酸钠可以作为关节液的替代品,用于治疗关节炎等关节疾病。
透明质酸生产工艺

透明质酸生产工艺透明质酸(hyaluronic acid, HA)是一种在生物体内广泛存在的高分子聚糖,也是一种天然保湿因子。
透明质酸具有良好的保湿性能和生物相容性,因此被广泛应用于医药、化妆品和食品等领域。
下面将对透明质酸的生产工艺进行简要介绍。
透明质酸的生产可以通过两种途径进行:微生物发酵法和从鸡冠骨中提取法。
微生物发酵法是目前应用较广泛的生产透明质酸的方法。
此法首先需要选择适合发酵生产的微生物菌种,常用的包括链球菌属、肺炎球菌属、乳酸菌属等。
接种菌种后,培养基中添加适量的碳源、氮源和一些辅助物质,促进菌种的生长和透明质酸的合成。
发酵周期通常为3-7天,菌体生长后通过离心分离,获得含有透明质酸的菌体。
得到含有透明质酸的菌体后,需要将菌体溶解或微生物发酵粉未经溶解经部分酶解液化后进行提取。
提取透明质酸时,常用的方法包括水解提取法和碱液提取法。
水解提取法是先将菌体经过水解反应,使透明质酸脱落出来,然后通过离心或过滤等方式分离出透明质酸。
碱液提取法则是将菌体溶解于碱液中,然后经过沉淀、洗涤和离心等步骤获得透明质酸。
从鸡冠骨中提取透明质酸是另一种获得透明质酸的方法。
鸡冠骨中富含透明质酸,通过一系列的化学处理,可以将透明质酸从鸡冠骨中提取出来。
主要步骤包括去脂处理、酸解、碱化、沉淀和精制等过程。
无论是微生物发酵法还是从鸡冠骨中提取法,获得的透明质酸都需要经过后续的精制和纯化处理。
这些处理包括沉淀、过滤、离心、洗涤、浓缩和干燥等步骤,以获得高纯度的透明质酸产品。
总结起来,透明质酸的生产工艺包括微生物发酵法和从鸡冠骨中提取法。
微生物发酵法通过选择适合的菌种进行发酵,然后进行提取和纯化,得到透明质酸。
从鸡冠骨中提取法则是通过一系列化学处理步骤将透明质酸从鸡冠骨中提取出来,然后经过精制和纯化处理,得到高纯度的透明质酸产品。
以上是透明质酸生产的主要工艺简介。
透明质酸应用及机理

• 除HA及肝素外,其他GAG均不游离存在。 HA及肝素外,其他GAG均不游离存在。 • HA以非共价键连接许多蛋白聚糖单体巨分子。 HA以非共价键连接许多蛋白聚糖单体巨分子。
A Proteoglycan Complex.
D-glucuronic acid N-Acetyl-D-galac质素。 乙酰肝素、肝素、硫酸角质素。
• 透明质酸(HA)是唯一不硫酸化的GAG,含多达10万个糖基。 透明质酸(HA)是唯一不硫酸化的GAG,含多达10万个糖基。
可结合大量水分子,赋予组织一定的抗压性。 可结合大量水分子,赋予组织一定的抗压性。
氨基聚糖的分子特性及分布
氨基聚糖 透明质酸 二糖单位 葡萄糖醛酸,N-乙酰葡萄糖 硫酸基 0 分布组织 结缔组织、皮肤、软骨、玻璃 体、滑液 硫酸软骨素 硫酸皮肤素 葡萄糖醛酸,N-乙酰半乳糖 0.2~2.3 软骨、角膜、骨、皮肤、动脉 皮肤、血管、心、心瓣膜
• 透明质酸是人体内一种固有的成分, 它广泛存在 透明质酸是人体内一种固有的成分,
透明质酸分子结构
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ECM的结构与性质 ECM的结构与性质
• ECM(extracellular matrix)是细胞外大分子构成的网络。 ECM(extracellular matrix)是细胞外大分子构成的网络。 • 包括:胶原、非胶原糖蛋白、氨基聚糖与蛋白聚糖、弹性蛋白等。 包括:胶原 非胶原糖蛋白、氨基聚糖与蛋白聚糖、弹性蛋白等。 胶原、 • ECM在结缔组织中含量较高。 ECM在结缔组织中含量较高。 • ECM的成分及组装形式由所产生的细胞决定,并与组织的功能相适应。 ECM的成分及组装形式由所产生的细胞决定,并与组织的功能相适应。
透明质酸的制备

透明质酸的制备
1.将鸡冠碎片加入到丙酮中,浸泡过夜至鸡冠脱水变硬。
然后置于瓷盘中进行干燥,干燥后经粉碎机粉碎成粉状。
将鸡冠粉倒入搪瓷罐中,加入6~7倍蒸馏水,搅拌均匀,浸泡24h以上,使鸡冠粉充分溶胀,然后过滤,收集滤液,滤渣再按同样方法浸泡3次,合并3次过滤液。
再将滤液倒入陶瓷缸中,搅拌下加入10%的固体氯化钠,并加入等体积的氯仿,搅拌3h后,分出水相。
向分出的水相中加入2倍体积的95%乙醇,搅拌均匀,静置过夜,沉淀出透明质酸,然后滤干沉淀物,干燥后得粗品。
粗品再溶于4倍体积的0.1mol/L氯化钠溶液中,用稀盐酸调节pH=4.5~5,再加入等体积的氯仿,静置分层后,吸出上层水相。
水相用8%氢氧化钠溶液调节pH=7.5,加入链酶蛋白酶,37℃下保温24h。
再用等体积的氯仿萃取处理2次,合并上层水相,下层液体回收氯仿。
水相中加入等体积的1%氯化十六烷基吡啶溶液,搅拌均匀,静置沉淀,过滤,收集沉淀。
沉淀再用2~3倍体积的0.4mol/L氯化钠溶解,过滤,滤液中再加入3倍体积95%乙醇,静置沉淀,吸去上层乙醇,下层再用95%乙醇反复沉淀2次,下层沉淀物吊滤,干燥,再用丙酮洗涤2次,真空干燥,可得成品。
2.微生物(兽疫链球菌HA产生菌变异株Y921)发酵法。
透明质酸的改性材料在组织工程中应用

透明质酸的改性材料在组织工程中应用透明质酸(hyaluronic acid,HA),又名玻璃酸,是一种独特的线性大分子酸性粘多糖,由葡萄糖醛酸和N-乙酰氨基葡萄糖的双糖单位反复交替连接而成,广泛存在于结缔组织如关节、玻璃体、滑液、脐带、软骨、皮肤、鸡冠、A 族和C 族溶血性链球菌和华顿胶中,以满足一些重要的功能如韧性、支持结构以及细胞的代谢调节。
使用的透明质酸主要通过组织提取和微生物发酵来制备,视其来源和提取方法的不同,分子量在80×104~500×104范围内。
虽然不同来源获得的HA分子量不同,它们之间却无种属差异,且对人及动物无抗原性,HA的生理作用随着其所组织的不同而变化,如皮肤中主要表现为保水作用.存关节滑液叶主要为润滑作用,血管壁中主要调节通透性。
HA作为聚阴离子电解质.由十分子上所带的大量负电荷可调周围正负离子的浓度,抑制多种酶的活性。
透明质酸作为天然高分子在获得很好的生物相容性的同时,作为材料也存在着和普通天然高分子材料相同的缺点,即单纯的透明质酸聚合物做成材料后的机械性能不能满足其复杂的应用化境。
所以文章主要介绍一下透明质酸的改性材料在组织工程中应用,其中主要是对于透明质酸基生物材料的改性在透明质酸主链上引入双键或活性基团,用光交联的方法制作成有更好的机械性能,或特定功能的生物材料。
(1)透明质酸被酯化后与PEG-DA类物质化合形成互穿网络瑞典科学家用N-(2二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺与透明质酸的钠盐反应,在透明质酸分子主链上引入双键。
用EDC做交联剂,作为反应的预聚物,然后PEG-DA或PEGDMA的聚合物共混,用NVP 做交联剂,最后用曙红Y做电子转移剂,三乙胺醇做光引发剂形成互穿的网络结构又称幻想网络结构。
由于PEG-DA 类物质几乎没有细胞毒性,交联剂NVP与三乙胺醇对于机体组织的毒性有限,而得到的水凝胶又有很好的力学性能,所以该种材料可以作为软骨的组织工程材料,同时作为可以原位治疗的组织工程材料,其力学相容性、体内降解性、溶胀性、粘弹性和细胞毒性都是很重要的参数指标。
二硫键透明质酸

二硫键透明质酸全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:二硫键透明质酸,是一种在化妆品和医学领域广泛应用的化合物。
它是透明质酸的一种改进型,通过添加二硫键交联结构提高了其稳定性和持久性,使其在抗衰老、修复损伤和保湿等方面具有更强的效果。
本文将从二硫键透明质酸的结构、性质、应用和未来发展等方面进行详细介绍。
一、二硫键透明质酸的结构和性质二硫键透明质酸是在透明质酸分子中引入二硫键(SS)交联结构形成的化合物,使其具有更强的稳定性和持久性。
透明质酸是一种天然存在于人体组织中的多糖类物质,具有良好的保湿性和生物相容性。
通过添加二硫键,可以使透明质酸分子之间形成更牢固的交联,增加其在皮肤组织中的留存时间,提高其效果的持久性。
二硫键透明质酸的分子结构稳定,不易受外界环境影响而降解,可以在皮肤组织中长时间起到修复、保湿和抗衰老的作用。
其分子大小适中,能够在皮肤表面形成均匀的薄膜,防止水分流失,保持皮肤水分平衡,具有优良的保湿效果。
二硫键透明质酸还具有较好的生物相容性和安全性,不会引起过敏反应或其他不良反应。
1. 抗衰老:二硫键透明质酸具有较强的抗氧化作用,可以中和自由基、修复氧化损伤,减缓皮肤衰老过程。
其高效保湿能力可以提高皮肤弹性,减少皱纹,使肌肤光滑、紧致,恢复年轻状态。
2. 修复损伤:二硫键透明质酸可以促进伤口愈合,提高肌肤修复能力。
在治疗烧伤、手术后愈合和皮肤损伤等方面有着显著效果,可以加速伤口愈合、减少疤痕形成。
3. 保湿滋润:二硫键透明质酸具有强大的保湿能力,可以吸收和锁住肌肤水分,持久保持肌肤水润柔软。
适用于干燥缺水肌肤,能够改善肌肤干燥、粗糙等问题。
4. 其他:二硫键透明质酸还可以用于填充唇部、改善皱纹、淡化色斑等美容修复项目,具有广泛的应用价值。
随着人们对美容和抗衰老需求的不断增加,二硫键透明质酸的市场应用前景广阔。
未来发展方向主要包括以下几个方面:1. 技术创新:通过新技术和新材料的研发,进一步提高二硫键透明质酸的性能和稳定性。
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透明质酸的制备及应用现状摘要:透明质酸是由Myer和Palmer于1934年从牛眼的玻璃体中最先分离出此物质并加以命名的。
它是生物体内普遍存在的酸性粘多糖类物质,化学本质为(1.13-4)D.葡糖醛酸和(1.B.3)N一乙酰基-D.氨基葡糖组成的双糖单位重复连接构成的大分子糖胺聚糖。
透明质酸主要分布于动物的结缔组织中,但不同来源的透明质酸化学结构完全相同,仅存在相对分子量的差异,而没有种属特异性。
由于特殊的生理作用,独特的流变学特性和极强的持水保湿能力,透明质酸在化妆品工业,医学研究,临床治疗等领域有着广泛的应用。
目前,透明质酸的生产方法逐渐由动物组织提取法转向微生物发酵法。
细茵发酵法生产透明质酸具有产量不受原料资源限制,成本低,产量高,有较高的相对分子量,分离纯化工艺简便,易于大规模生产等特点成为透明质酸生产的发展方向,应当进一步深入研究。
关键词:透明质酸;制备方法;应用Abstract:Hyaluronic acid was first discovered through the vitreous body of the cattle eyes in 1934 by Myer and Palmer.Hyaluronic acid is comprised of linear,unbranching,polyanionic disaccharide units consisting of D-glucuronic acid and N-acetyl glueosamine joined altemately by beta 1-3 and 1-4 glycosidic bonds.Hyaluronic acid is mainly isolated from the intercellular matfix of aninal connective tissues.The chemical composition of hyalttronic acid from different sources is completely same oppositing to the molecular weigh and specific characteristics between genuses ate not existed.Because of its special physiological action,extraordinary theology character and moister-holding function,hyaluronic acid is extensively applied to areas including medical research,clinical therapy and cosmetic industry.Today,traditional hyaluronic acid producing method by extration of animal tissues has began to turn to microbial route.Because of sufficient sources.low cost,high output,relatively high molecular weigll and easy purification,hyaluronic acid by bacterial fermentation should be paid more attenfion and studied furtherly. Key words: Hyaluronic acid;1透明质酸简介透明质酸(Hyaluronic acid、HA)又名玻尿酸,是由N-已酰氨基葡萄糖及D-葡萄糖醛酸的重复结构组成的线形多糖结构。
分子式:(C14H20NNaO11)n 结构式如图:HA具有许多天然粘多糖共有的性质:呈白色、为无定形固体、无臭无味、具有强烈的吸湿性、溶于水、不溶于有机溶剂。
由于直链轴上单糖之间氢键的作用,透明质酸分子在空间上呈刚性的螺旋柱型,柱的内侧由于存在大量的羟基而产生强烈的亲水性;同时羟基的连续定向排列,又在分子链上形成高度的憎水区,HA分子的亲水和憎水特性,使得浓度低于l‰的HA也能形成连续的三维蜂窝状网络结构,水分子则在网络内通过极性键和氢键与HA分子相结合,使得这些水在柱内固定不动,不易流失, HA亲和吸附的水分约为其本身重量的1000倍,这是其它粘多糖无法比拟的。
透明质酸具有高相对分子质量和大分子体积的特性,其水溶液的比旋度为-70°—-80°,在氯化钠溶液中由于葡萄糖醛酸中的-COOH基团解离产生H+,使得HA呈现为酸性多聚阴离子状态,赋予了HA酸性粘多糖的性质。
1934年美国哥伦比亚大学眼科教授Meyer等首先从牛眼玻璃体中分离出该物质。
透明质酸以其独特的分子结构和理化性质在机体内显示出多种重要的生理功能,如润滑关节,调节血管壁的通透性,调节蛋白质,水电解质扩散及运转,促进创伤愈合等。
尤为重要的是,透明质酸具有特殊的保水作用,是目前发现的自然界中保湿性最好的物质,被称为"理想的天然保湿因子"(Natural moisturizing factor,NMF),例如:2%的纯透明质酸水溶液能牢固地保持98%水分。
透明质酸是一种多功能基质,广泛分布于人体各部位。
其中皮肤也含有大量的透明质酸。
人类皮肤成熟和老化过程也随着透明质酸的含量和新陈代谢而变化,它可以改善皮肤营养代谢,使皮肤柔嫩、光滑、去皱、增加弹性、防止衰老,在保湿的同时又是良好的透皮吸收促进剂。
与其他营养成分配合使用,可以起到促进营养吸收的更理想效果。
2透明质酸的制备(一) 动物组织提取法制备透明质酸的常用原料有鸡冠、脐带、眼玻璃体、猪皮等,主要工艺过程包括提取、除杂和分级分离。
从动物组织中提取透明质酸的一般过程如下:先将组织匀浆,再用水和稀盐溶液提取;提取用氯代十六烷基吡啶或十六烷基三甲基溴化铵沉淀;将所得的沉淀溶解除渣后,用2~3倍乙醇沉淀所得粗品。
纯化可用乙醇或季铵盐进行反复沉淀处理,或采用酶解、超滤、离子交换等技术进一步除杂质及蛋白质。
不同组织透明质酸的提取纯化过程有一定的差别。
鸡冠中脂肪成分少,透明质酸含量高,容易绞碎,经丙酮脱脂后可直接用蒸馏水反复提3次或40~50℃热提,透明质酸含量高达0.47 %。
脐带脂肪含量较鸡冠高,可用稀碱溶液(pH8) 6O℃热提数次,或用水一氯仿溶液(20:1 ) 提取并用等体积氯仿洗涤提取液进一步脱脂,脐带透明质酸产量约为0.2 %。
眼玻璃体透明质酸的提取多用NaCI溶液(0.1~ 1 M),收率为0.6 4 —2.4 %。
猪皮中含脂肪较多,且韧性很大,不易绞碎,一般用NaOH溶液37℃保温使猪皮液化后用50%的乙醇调中性,猪皮透明质酸得率为0.7 %。
动物组织提取法是当今生产透明质酸最主要的方法,但存在浓度不高、效率低、成本高、原料来源受限制等缺点。
随着透明质酸应用范围的不断扩大,该方法已不能满足医药和化妆品生产的需求,必将逐渐被发酵法所取代。
( 二) 微生物发酵法利用微生物发酵生成透明质酸的含量和数量主要取决于三个方面:一是菌种的筛选;二是培养基的选配及发酵工艺的优化;三是分离提纯。
生物发酵法具有产品不受原料资源限制、生产成本低、工艺简单等特点,是今后研究开发的方向。
1 .菌种的筛选。
目前所用的菌种主要有兽疫链球菌、马疫链球菌和类马疫链球菌等『 2 J 。
为使透明质酸不被酶所分解,提高透明质酸的产量,可在发酵培养基中添加透明质酸酶抑制剂,实际生产中更常用的方法是对原始菌种进行一定的诱变处理,以得到适应性强、生命力旺盛、透明质酸产量高的安全菌株, NT G( N 一甲基一 N一硝基一 N 一亚硝基胍 ) 是较有效的化学诱变剂。
2 .培养基的选配及发酵工艺的优化。
目前所用培养基氮源为各种肉浸膏、蛋白胨、氨基酸、酵母膏、大豆蛋白水解液、尿素、无机盐等,其中酵母浸膏最常用。
碳源主要是各种单糖、蔗糖和淀粉水解物,最常用的是葡萄糖,还有磷酸盐、硫酸盐等无机盐。
此外,为了获得高分子量的透明质酸,培养基中不能含有促使透明质酸降解的金属离子,如铁离子、铜离子,也不能加入自由基消除剂。
透明质酸发酵有需氧发酵和厌氧发酵,有氧发酵一般产率高且分子量高。
在透明质酸发酵过程中, p H 值一般控制在6 . 0 ~ 8 . 5 范围内,低于6 . 0 或高于8 . 5 都会影响菌体生长,降低产率。
温度通常为3 7 ~ C,在不同发酵阶段采用不同的溶氧量,也可提高透明质酸的产率。
此外,发酵液黏度可直观反映出透明质酸产率的高低,透明质酸的假塑性在高剪切速率作用下使溶液黏度下降,减轻传质的影响,高搅拌速率能显著提高透明质酸的分子量,但过高的速度会降低透明质酸的分子量,通常控制在1 0 0 ~ 8 0 0 r / mi n 之间。
发酵液中加人少量尿嘧啶、谷氨酰胺和天冬氨酸,或加入溶菌酶,也能提高透明质酸产量。
3 .透明质酸的分离纯化。
分离纯化的主要目的是获得纯度较高的透明质酸,目前国内外一般以葡萄糖醛酸含量表示透明质酸的纯度,保健品及化妆品中透明质酸的葡萄糖醛酸含量为 3 5 %一45 %,药用级别为4 2 %~4 8 %t 4 J 。
针对透明质酸发酵液的特性,分离纯化方法很多,在不同阶段分离纯化技术也不尽相同,但总体上可概括为如下流程:发酵液一预处理一分离( 初步纯化 ) 一纯化一干燥一成品。
( 1 ) 预处理。
预处理是在分离纯化前对发酵液进行灭酶、灭菌、除菌的工艺,通过预处理可以杀灭透明质酸酶,减少透明质酸分子量的降低。
常用的灭菌剂包括三氯乙酸、氯仿等。
三氯乙酸可以溶解细胞上的脂类物质,使细胞破坏,从而起到灭菌和抑制酶活力的作用,氯仿和三氯乙酸的作用类似。
除菌的方法也有很多,相对于盐酸法、甲醛法。
三氯乙酸除菌法对于透明质酸的产量和质量均有提高,这是由于三氯乙酸的加入使透明质酸与蛋白质的络合有一定的降解陶。
过滤除菌法是物理过程,操作简便,效果明显,并且容易在工业化生产中应用,在发酵结束后,将发酵液加人工业乙醇得到透明质酸粗品沉淀,以2 0 g / L 的浓度溶于去离子水,加入硅藻土,充分搅拌以吸附菌体杂质,在p H 4 . 6 — 4 . 8 下过滤,滤液在p H为4 . 8 时浊度最低,蛋白质在p H4 . 6 时含量最低。
( 2 ) 透明质酸的分离工艺。
除去发酵液中的菌体后,需要将透明质酸分离出来,这是一个初步纯化过程。
乙醇沉淀是分离各种多糖的一种方法,可以使透明质酸有效脱水、脱色,从而提高透明质酸产品质量。