一种低分子量透明质酸的制备方法技术

本发明专利技术属于透明质酸技术领域，具体涉及一种低分子量透明质酸的制备方法。本发明专利技术首先将高分子量透明质酸进行预处理降解，然后经中性盐分级沉淀去除蛋白质和小分子杂质，然后经超滤纳滤过滤分离得到目标分子量的透明质酸。中性盐分级沉淀可以去除透明质酸中的蛋白质和小分子在杂质，得到纯度较高的透明质酸，并减少膜分离过程中的污染问题；膜过滤可以通过控制膜的孔径将透明质酸按照不同分子量分离，以得到特定分子量的透明质酸；该方法简单高效，无杂质残留，制得的透明质酸具有高度的皮肤亲和性和渗透性，能促进毛细血管合成、促进创伤愈合、促进胶原蛋白合成。促进胶原蛋白合成。

【技术实现步骤摘要】
一种低分子量透明质酸的制备方法


[0001]本专利技术属于透明质酸
，具体涉及一种低分子量透明质酸的制备方法。

技术介绍

[0002]透明质酸(Hyaluronic acid，HA)又称玻尿酸，是人体中重要的成分。透明质 酸是一种由N
‑
乙酰氨基葡萄糖(GlcNAc)和D
‑
葡萄糖醛酸(GlcA)二糖重复单位通 过β
‑
(1
→
4)糖苷键和β
‑
(1
→
3)糖苷键构成的无分支结构的高分子酸性黏多糖，广 泛分布于动物组织细胞间质和某些细菌的荚膜中。随着国内外对HA的分布、化 学结构及理化性质等方面研究的不断深入，发现HA有多种生物功能，如参与肺 和血管疾病及胚胎形成的信号传导、伤口愈合、皮肤的补水保湿等，使其在食品、 医药及化妆品等领域有广泛而独特的应用价值。研究也发现，HA发挥生理作用 与其分子量的大小密切相关，分子量越小生物活性越高。当HA分子量在1000Da 左右时，可以促进血管生成，促进伤口愈合、抗肿瘤；当分子量低于1000Da时， 再皮肤上表现出极好的皮肤亲和性、快速的渗透性，可以可以改善皮肤营养代谢， 使皮肤柔嫩、光滑、去皱、增加弹性、防止衰老等。
[0003]目前公开的低分子量透明质酸的制备方法主要有酶解法、物理法和化学法。 其中；酶解法反应条件温和，容易控制、产物均一，产品质量好，但需要后续步 骤灭酶及除酶，且没有工业化的透明质酸酶，实验室用酶成本极高；物理法降解 力度有限，难以得到纳米小分子量透明质酸；化学法分为酸水解、碱水解、氧化 降解法，化学降解法降解产物的相对分子质量可以通过改变酸碱或氧化剂的加入 量和反应时间来控制，降解成本较低，易于大规模生产，但氧化降解可能会有氧 化剂残留。
[0004]膜分离过程作为一种新型的分离方法，具有操作条件温和、分离过程无相、 无化学变化、可多次使用、绿色环保、低能高效和无二次污染等优点，现己广泛 应用于天然多糖和低聚糖的分离提纯，并初步实现集成化、规模化生产。现有利 用PVDF膜将透明质酸钠进行分子量分级和从透明质酸发酵液中提取透明质酸 钠的研究，但PVDF膜在分离提纯过程中污染严重，严重降低了膜的分离效率 和重复使用次数，且膜清洗困难，使用寿命大大缩短。因此，针对现有分离提纯 工艺，开发一种新的低分子量透明质酸的制备方法，对实现规模化、突破现有生 产工艺的瓶颈具有现实意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种低分子量透明质酸的制备 方法，该方法工艺简单、成本低、能够多次重复利用，且能高效率、规模化生产 低分子量透明质酸。利用该方法制备得到的透明质酸分子量可控、无杂质残留， 既可以得到分子量5～200KDa的透明质酸，又可以得到分子量低于5KDa的透明 质酸寡糖单体，可以应用于食品、医药及化妆品等领域。
[0006]为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案包括下述项[1]～[4]。
[0007][1]一种低分子量透明质酸的制备方法，包括以下步骤：
[0008]1)预处理：将分子量为50～1000KDa的高分子量透明质酸溶于15～30倍重 量份的水中，用稀酸或稀碱溶液调节溶液pH至2.8～9.3，在室温下充分搅拌溶胀， 缓慢升温至80～100℃，恒温水解2～4h；然后将经浸提抽滤，滤渣重复上述浸提 操作，合并两次滤液备用；
[0009]2)中性盐两级沉淀：将预处理得到的溶液加热到30～40℃，然后加入中性盐 固体或溶液，搅拌完全溶解后超滤；向滤液中再次加入中性盐固体或溶液搅拌至 完全溶解后静置沉淀，然后进行过滤、超滤、干燥，再然后将沉淀物加入4～6倍 的纯化水复溶，然后再进行过滤分离。
[0010]3)过滤分离：将溶液用0.03μm的微滤膜在0.3MPa透膜压力下进行超滤预处 理；超滤截留物经真空冷冻干燥得到分子量为5～200KDa高分子量的透明质酸； 渗出液再经截留分子质量为5KDa的纳滤膜进行纳滤浓缩，最终所得浓缩液经真 空冷冻干燥得分子量低于5KDa的透明质酸，所述分子量低于5KDa的透明质酸 的结构通式如下式(1)所示：
[0011][0012]式中：n＝0～12，X为H、K或Na。
[0013]本专利技术通过膜分离技术，高效快速的分离特定分子量的透明质酸，该方法操 作简单、且能够多次重复利用，制备得到特定分子量的透明质酸可用于食品、医 药及化妆品领域。
[0014]进一步地，步骤1)中稀酸为柠檬酸、马来酸、酒石酸中的一种，所述稀酸溶 液的浓度为0.05～1mol/L。
[0015]进一步地，步骤1)中稀碱溶液为甲醇钠溶液、乙醇钾溶液、叔丁醇钾溶液中 的至少一种，所述稀碱溶液的浓度为0.05～2mol/L。
[0016]进一步地，步骤2)中的中性盐为硫酸钠、硫酸镁、磷酸钠中的一种。
[0017]进一步地，步骤2)中的中性盐可以固体或溶液形式添加，且
[0018]第一次添加量为溶液重量的20～30％，
[0019]第二次添加量为溶液重量的40～45％。先后不同量的且少量的添加中性盐进 行分级沉淀，不仅可以使溶液中的部分杂质如蛋白、核酸等沉淀析出，使制备得 到的透明质酸成品的蛋白残留大大降低，而且还可有效改善膜污染问题，使得膜 分离效率大大提高、重复使用次数多、使用寿命增长。
[0020]进一步地，步骤3)过滤分离中的膜为中空纤维膜或平板膜。
[0021]进一步地，步骤3)过滤分离中的膜的材料为聚乙烯醇、磺化聚砜、聚酰胺中 的一种。本申请选用的微滤、超滤、纳滤膜材料均为亲水性材料，具有很好的抗 污染能力，在膜分离过程中能有效减少蛋白质吸附造成的膜分离效率降低、使用 寿命缩短的问题；此外，膜材料均耐受化学试剂、耐高温，可重复使用。
[0022]专利技术人意外的发现，将预处理的透明质酸溶液经两次中性盐沉淀不仅可以使 溶液中的部分杂质如蛋白、核酸等沉淀析出，使制备得到的透明质酸成品的蛋白 残留大大降
低；此外，膜分离过程中，膜表面蛋白质吸附会严重影响膜分离效率 及使用寿命、且造成膜清洗难度增加，经两次中性盐沉淀除去蛋白质可有效改善 膜污染问题，使得膜分离效率大大提高、重复使用次数多、使用寿命增长。
[0023]本专利技术中，首先将高分子量透明质酸进行预处理降解，然后经中性盐分级沉 淀去除蛋白质和小分子杂质，然后经超滤纳滤过滤分离得到目标分子量的透明质 酸，通过控制降解条件、以及纳滤膜超滤膜的孔径可以得到特定分子量的透明质 酸；中性盐分级沉淀可以去除透明质酸中的蛋白质和小分子在杂质，得到纯度较 高的透明质酸，并减少膜分离过程中的污染问题；膜过滤可以通过控制膜的孔径 将透明质酸按照不同分子量分离，以得到特定分子量的透明质酸；该方法简单高 效，无杂质残留，制得的透明质酸具有高度的皮肤亲和性和渗透性，能促进毛细 血管合成、促进创伤愈合、促进胶原蛋白合成。
[0024][2]低分子量透明质酸，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低分子量透明质酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)预处理：将分子量为50～1000KDa的高分子量透明质酸溶于15～30倍重量份的水中，用稀酸或稀碱溶液调节溶液pH至2.8～9.3，在室温下充分搅拌溶胀，缓慢升温至80～100℃，恒温水解2～4h；然后将经浸提抽滤，滤渣重复上述浸提操作，合并两次滤液备用；2)中性盐两级沉淀：将预处理得到的溶液加热到30～40℃，然后加入中性盐固体或溶液，搅拌完全溶解后超滤；向滤液中再次加入中性盐固体或溶液搅拌至完全溶解后静置沉淀，然后进行过滤、超滤、干燥，再然后将沉淀物加入4～6倍的纯化水复溶，然后再进行过滤分离；3)过滤分离：将溶液用0.03μm的微滤膜在0.3MPa透膜压力下进行超滤预处理；超滤截留物经真空冷冻干燥得到分子量为5～200KDa高分子量的透明质酸；渗出液再经截留分子质量为5KDa的纳滤膜进行纳滤浓缩，最终所得浓缩液经真空冷冻干燥得分子量低于5KDa的透明质酸。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述经真空冷冻干燥得得到的分子量低于5KDa的透明质酸的结构通式如下式所示：式中：n＝0～12，X为H、K或Na。3.根据权利要求1所述方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：沧州硕金生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：