[發明專利]一種硫酸軟骨素的無溶劑提取方法

無效

• 申請號: 200810060868.5
• 申請日: 2008-03-31
• 公開（公告）號: CN101250237A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 王平;蘇為科;湯君敏;謝捷;王清榮;楊明富
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學;嘉興恒杰生物工程有限公司
• 主分類號: C08B37/08
• 分類號: C08B37/08
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司
• 代理人: 黃美娟;袁木棋

(一)技術領域

本發明涉及一種硫酸軟骨素的提取方法，尤其是一種無溶劑提取方法。

(二)背景技術

硫酸軟骨素是一種從軟骨中提取的純天然高分子酸性粘多糖(糖胺聚糖)，其分子結構為β-D-葡萄糖醛酸和N-乙酰氨基半乳糖通過β1→3糖苷鍵形成的重復二糖單位所組成的多糖鏈，具有預防和治療視力和聽力下降以及降血脂、抗血栓、抗炎癥、抗病毒甚至具有抗腫瘤和抑制腫瘤新生血管生成等多種生理活性作用。硫酸軟骨素廣泛應用于食品、保健品、化妝品和醫藥行業。隨著生活水平的日益提高，硫酸軟骨素的市場需求仍呈不斷上升趨勢。

硫酸軟骨素傳統的提取方法主要包括步驟：堿解、酶解、鹽解、吸附、醇沉和干燥。

傳統提取方法不但步驟繁瑣，效率低，提取時間長，能耗高，提取率低，而且需要用到大量的強堿(如NaOH)和酶(如胰酶)，提取過程中還必須用NaOH溶液或稀HCl不斷調節來維持胰酶發揮最大活性所需的pH值，在大規模工業化生產中操作復雜、能耗高、成本高、生產周期長，而且用傳統方法來提取硫酸軟骨素提取率低(平均約為7％)，純度低(平均約為75％)。傳統純化步驟中常常用活性炭或白陶土吸附懸浮在水溶液中的雜蛋白，不但吸附效果差，而且吸附后過濾困難，容易堵塞濾孔，吸附雜蛋白的同時還吸附了一部分在溶液中呈明膠狀的硫酸軟骨素，使得提取率有所降低。

無溶劑提取方法是一種具有選擇性的提取方法，無溶劑提取過程中發生的無溶劑化學反應具有不同于一般有機化學反應的反應特征和反應機理，如反應物濃度高、比表面積大、相互接觸面積和碰撞機率大、立體選擇性高，反應速率快，產物收率高，而且省去了預脫脂的步驟。無溶劑提取方法甚至能夠用水直接提取傳統提取工藝中無法直接水提的化合物，如酚酸類、黃酮類和生物堿類化合物等。

目前還未有用無溶劑提取方法提取硫酸軟骨素的報道。

(三)發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種操作簡便、生產安全穩定可靠、提取率高、能耗低、成本低、周期短，產品純度高且基本無污染的硫酸軟骨素的無溶劑提取方法。

本發明的研究思路為：先利用球磨機中研磨體所產生的高強度機械力作用使軟骨組織中硫酸軟骨素連接在核心蛋白上的糖肽鍵發生斷裂，釋放硫酸軟骨素并促使硫酸軟骨素這種酸性粘多糖與固體堿試劑在無溶劑的條件下發生中和反應，生成硫酸軟骨素水溶性鹽，而軟骨原料中的蛋白質組分在高強度機械力的作用下發生變性，水化膜被破壞，水溶性降低，所以用水即可充分溶解硫酸軟骨素鹽(e.g.CS-Na)，而變性后的水不溶性雜蛋白通過簡單的過濾就可以除去。

本發明采用的技術方案如下：

一種硫酸軟骨素的無溶劑提取方法，將富含硫酸軟骨素的軟骨原料煮沸后粉碎并預研磨成粒徑50～500μm的軟骨粉末，再與固體堿試劑混合均勻，置于研磨器中充分研磨，研磨得到的粉末混合物用水充分溶解，過濾除去不溶物，濾液經過醇沉、取醇沉物干燥即得所述的硫酸軟骨素，所述的軟骨粉末與固體堿試劑的質量比為10∶0.1～6.0；所述固體堿試劑為下列之一或幾種的任意組合：鈉的弱酸鹽、鉀的弱酸鹽、氫氧化鈣、羥基磷灰石、高嶺石、堿性長石。

所述的硫酸軟骨素的化學結構通式為由葡萄糖醛酸和N-乙酰氨基半乳糖所組成的重復二糖單位以糖苷鍵首尾相連形成的多糖鏈，重復二糖單位上的N-乙酰氨基半乳糖的C4或C6位常帶有硫酸酯基。在軟骨原料中，硫酸軟骨素化合物為酸型，如式(II)所示；本發明提取得到的硫酸軟骨素化合物為鈉型，如式(I)所示。以下結構如(I)-1～(I)-5，(II)-1～(II)-1所示的化合物為幾種常見的硫酸軟骨素化合物：

以重復二糖單位上6位硫化的硫酸軟骨素(即式(I)-1、式(II)-1所示化合物)為例，本發明所述反應可用以下方程式表示：

本發明中，軟骨粉末和固體堿試劑需要在研磨器中充分研磨，所述的研磨器可以是球磨機，也可以是沖壓式研磨器，還可以是瑪瑙研缽，優選球磨機。

進一步，所述的固體堿試劑優選為下列之一或任意幾種任意比例的組合：磷酸氫二鈉、硅酸鈉、硼酸鈉、醋酸鈉、亞硝酸鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、磷酸氫二鉀、氫氧化鈣、羥基磷灰石、高嶺石、堿性長石。所述的軟骨粉末與固體堿試劑的質量比優選為10∶0.5～2.5。

較好的，本發明中在將軟骨原料煮沸后，可先將煮沸后的軟骨先用刀刃型粉碎機粉碎成1～5mm的顆粒，然后置于球磨機中預研磨成粒徑50～500μm的軟骨粉末。