一种从微生物发酵液中分离纯化透明质酸的方法技术

一种从微生物发酵液中分离纯化透明质酸的方法，包括以下步骤：(1)对所述微生物发酵液调节pH值至酸性或中性并加入盐，形成悬浮液；(2)将悬浮液固液分离后，使用微滤膜、超滤膜和纳滤膜进行浓缩，得到透明质酸浓缩液；(3)将所述透明质酸浓缩液通过离子交换树脂。本申请方法工艺简单，在有效除渣、除杂蛋白、杂多糖、脱色素的同时，完全不使用乙醇等有机溶剂参与，解决了透明质酸行业大量使用乙醇等有机溶剂的安全问题、回收问题和环境保护等问题。回收问题和环境保护等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种从微生物发酵液中分离纯化透明质酸的方法


[0001]本文涉及但不限于一种透明质酸的分离纯化的方法，尤其涉及但不限于一种从微生物发酵液中分离纯化透明质酸的方法。

技术介绍

[0002]透明质酸(Hyhaluronic acid,简称HA)又名玻尿酸，是一种酸性粘多糖，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。
[0003]目前，透明质酸有两种生产方法，一种是利用天然原料，即选用动物组织，用丙酮、乙醇、氯仿等有机溶剂提取精制而得。该方法提取率仅为1％左右，因而不仅环境污染严重，而且成产成本较高。另一种是生物发酵法制备。生物发酵法不受原料资源限制等优点，目前已得到广泛应用，已取代从动物组织中分离提取透明质酸的方法。生物发酵法所得透明质酸，已经广泛应用于医药、化妆品、保健食品、食品等领域。
[0004]由于透明质酸分子量大、粘度大，发酵液中的菌体残渣、蛋白质、杂多糖、色素等不易去除，目前发酵液中分离纯化透明质酸基本采用3倍以上的多次乙醇沉淀、硅藻土过滤的方法，该方法因使用大量的乙醇造成环境污染，并在产品中有乙醇残留，乙醇回收困难等问题，已不符合当前绿色生态环保的产业发展需求。

技术实现思路

[0005]以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制本申请的保护范围。
[0006]本申请提供了一种不用乙醇等有机溶剂、适合工业放大的透明质酸的提取纯化方法，由于没有有机溶剂参与，更容易进行工业放大生产，发酵液用量可以为200吨。本申请使用膜分级纯化的方法是通过发酵液预处理，改变透明质酸在发酵液中的分散状态，进而通过陶瓷膜或离心分离实现菌体固液分离、不同孔径的超滤膜对不同分子量的透明质酸进行分级浓缩，再经过离子交换树脂去除杂蛋白、杂多糖等，不使用乙醇等有机溶剂，有较高的产业化应用价值。
[0007]本申请提供了一种从微生物发酵液中分离纯化透明质酸的方法，包括以下步骤：
[0008](1)对所述微生物发酵液调节pH值至酸性或中性并加入盐，形成悬浮液；
[0009](2)将悬浮液固液分离后，使用微滤膜、超滤膜和纳滤膜进行浓缩，得到透明质酸浓缩液；
[0010](3)将所述透明质酸浓缩液通过离子交换树脂。可选地，所述分离纯化透明质酸的方法由以上步骤组成。
[0011]在一种实施方式中，所述微生物选自马疫链球菌、兽疫链球菌、谷氨酸棒杆菌、乳酸乳球菌和大肠杆菌中的任意一种或更多种。
[0012]在一种实施方式中，步骤(2)所述固液分离为将所述悬浮液放入离心机中离心分离，获取上清液；所述上清液使用微滤膜进行过滤，获得浓缩液；
[0013]在一种实施方式中，所述微滤膜为陶瓷膜；
[0014]在一种实施方式中，所述离心机为管式离心机或蝶式离心机，所述离心分离的离心转速为4000r/min至30000r/min；
[0015]在一种实施方式中，所述微滤膜过滤后的浓缩液的电导率为1mS/cm至7mS/cm。
[0016]在一种实施方式中，调节后的所述微生物发酵液的pH值为2至7，可选地，调节后的所述发酵液的pH值为3至5；
[0017]在一种实施方式中，调节所述发酵液pH值使用的酸选自盐酸、硫酸、硝酸、磷酸和醋酸中的任意一种或更多种；
[0018]在一种实施方式中，所述酸的浓度为0.1-6N，优选地，所述酸的浓度为0.5N。
[0019]在一种实施方式中，所述盐的加入量使得所述微生物发酵液的电导率为75mS/cm至350mS/cm；
[0020]在一种实施方式中，所述盐选自氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化锌、氯化镁、碳酸氢钠、硫酸钠、硫酸镁和葡萄糖酸锌中的任意一种或更多种。
[0021]在一种实施方式中，所述微滤膜为截留分子量在100000Da至1000000Da的微滤膜。
[0022]在一种实施方式中，所述超滤膜为截留分子量在5000Da至100000Da。
[0023]在一种实施方式中，所述微滤膜分级设置拦截不同分子量的所述透明质酸，所述微滤膜包括截留分子量在1000000Da以上的微滤膜A、截留分子量在500000Da至1000000Da的微滤膜B、截留分子量在200000Da至500000Da的微滤膜C、截留分子量在100000Da至200000Da的微滤膜D；
[0024]在一种实施方式中，所述超滤膜分级设置拦截不同分子量的所述透明质酸，所述超滤膜包括截留分子量在50000Da至100000Da的超滤膜A、截留分子量在10000Da至50000Da的超滤膜B、截留分子量在5000Da至20000Da的超滤膜C；
[0025]在一种实施方式中，所述纳滤膜截留分子量在300Da至5000Da；
[0026]在一种实施方式中，所述微滤膜或超滤膜过滤后的浓缩液经纯水水洗至电导率为1mS/cm至7mS/cm。
[0027]在一种实施方式中，所述离子交换树脂包括阴离子交换树脂和阳离子交换树脂。
[0028]在一种实施方式中，所述透明质酸浓缩液依次经过阳离子交换树脂和阴离子交换树脂；
[0029]在一种实施方式中，所述阳离子交换树脂选自D001大孔阳离子交换树脂、D61大孔强阳离子交换树脂、D62大孔强阳离子交换树脂、D72大孔强阳离子交换树脂、D113弱阳离子交换树脂、D85弱阳离子交换树脂中的任意一种或更多种；
[0030]在一种实施方式中，所述阴离子交换树脂选自D280强阴离子交换树脂、D301大孔弱阴离子交换树脂、D311大孔弱阴离子交换树脂、D201大孔强阴离子交换脂中的任意一种或更多种。
[0031]在一种实施方式中，所述阳离子交换树脂的洗脱液为纯水，所述阴离子交换树脂的洗脱液为pH值2-4的水。
[0032]在一种实施方式中，以设备和离子交换树脂可承受的最快速度进行洗脱。
[0033]在一种实施方式中，洗脱后得到的透明质酸液体进行干燥，所述干燥的方法为顶空脉冲喷雾干燥、真空干燥或冷冻干燥的方法，可选顶空脉冲喷雾干燥，即可得透明质酸粉末；顶空脉冲喷雾干燥方法，可选进风温度160℃至200℃、出风温度60℃至100℃、每间隔20分钟喷纯化水50升，即可得透明质酸干燥粉。
[0034]本申请方法工艺简单，在有效除渣、除杂蛋白、杂多糖、脱色素的同时，完全不使用乙醇等有机溶剂参与，解决了透明质酸行业大量使用乙醇等有机溶剂的安全问题、回收问题和环境保护等问题。本申请的提纯方法制得产品与现行业常规有机溶剂提取方法的效果持平，或优于现行业常规提取方法。
[0035]本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书中所描述的方案来专利技术实现和获得。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从微生物发酵液中分离纯化透明质酸的方法，包括以下步骤：(1)对所述微生物发酵液调节pH值至酸性或中性并加入盐，形成悬浮液；(2)将悬浮液固液分离后，使用微滤膜、超滤膜和纳滤膜进行浓缩，得到透明质酸浓缩液；(3)将所述透明质酸浓缩液通过离子交换树脂。2.根据权利要求1所述的从微生物发酵液中分离纯化透明质酸的方法，其中，所述微生物选自马疫链球菌、兽疫链球菌、谷氨酸棒杆菌、乳酸乳球菌和大肠杆菌中的任意一种或更多种。3.根据权利要求1所述的从微生物发酵液中分离纯化透明质酸的方法，其中，步骤(2)所述固液分离为将所述悬浮液放入离心机中离心分离，获取上清液，所述上清液使用微滤膜进行过滤，获得浓缩液；可选地，所述微滤膜为陶瓷膜；可选地，所述离心分离的离心转速为4000r/min至30000r/min；可选地，所述微滤膜过滤后的浓缩液的电导率为1mS/cm至7mS/cm。4.根据权利要求1所述的从微生物发酵液中分离纯化透明质酸的方法，其中，调节后的所述微生物发酵液的pH值为2至7，可选地，调节后的所述发酵液的pH值为3至5；可选地，调节所述发酵液pH值使用的酸选自盐酸、硫酸、硝酸、磷酸和醋酸中的任意一种或更多种；可选地，所述酸的浓度为0.1-6N，优选地，所述酸的浓度为0.5N。5.根据权利要求1所述的从微生物发酵液中分离纯化透明质酸的方法，其中，所述盐的加入量使得所述微生物发酵液的电导率为75mS/cm至350mS/cm；可选地，所述盐选自氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化锌、氯化镁、碳酸氢钠、硫酸钠、硫酸镁和葡萄糖酸锌中的任意一种或更多种。6.根据权利要求1至5中任一项所述的从微生物发酵液中分离纯化透明质酸的方法，其中，所述微滤膜截留分子量在100000Da至1000000Da，超滤膜为截留分子量在5000...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈杰鹏，段丽丽，陈煜藩，陈鸿锐，胡留松，洪琳，黄晓莹，叶红林，纪烨瑜，蔡春丽，
申请(专利权)人：广东双骏生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：