透明质酸的分离纯化
透明质酸的分离纯化
小结
从发酵液中分离纯化HA 往往是由多种分离纯化方法联合完成的,单一的分离 纯化方法并不能达到很高的纯化程度,并且每种分离纯化方法也都存在一定的局限 性。 如:在乙醇分离法中,乙醇用量是HA 溶液体积的2 倍,当用于大规模生产时 处理量非常大,进行乙醇分离的车间及设备要采取防爆措施,这势必增加了操作的 危险性和生产成本,因此尚需找到一个替代或减少乙醇用量的更好的方法。 又如:CPC、CTAB 等季铵盐用于直接沉淀发酵液,用量大,成本高,也容易 引起其它多糖和蛋白质的沉淀,影响产品纯度。 因此,只有根据制备目标选择适宜的分离纯化方法,并对工艺过程进行优化, 才能获得高纯度、高分子量的HA。
微生物发酵法
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。发酵法采用的菌种多为兽疫链球菌、马链球菌等, 基因工程菌发酵也见诸报道。利用微生物发酵法生产HA ,其产品的质量和数 量主要取决于三个方面:一是菌种的选育,二是培养基的优选及发酵工艺的优 化,三是HA 的分离纯化。
壳聚糖分离利用壳聚糖带相反电荷的吸附作用将ha分离下来的方法纯化工艺季铵盐纯化酶解纯化过滤法纯化离子交换层析纯化凝胶过滤柱层析纯化季铵盐纯化氯化十六烷基吡啶cpc是一种季铵盐类阳离子表面活性剂它能与黏多糖分子中的聚阴离子形成络合物此络合物在低浓度盐溶液中产生沉淀而在高浓度的盐溶液中逐渐解离引起ha与cpc复合物解离所需的盐浓度远比其它黏多糖与cpc复合物解离所需浓度要低利用此性质可达到纯化ha的目的
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。 对于一些非透明质酸酶缺陷型菌株发酵所得的发酵液,通过预处理可以 杀灭透明质酸酶,减少HA 分子量的降低。 杀灭发酵液中的菌体通常加入杀菌剂,常用的杀菌剂包括三氯乙酸、氯 仿等。 通过有效除菌可以改善分离效果,使HA 分离得率提高,同时也可以去除 部分杂蛋白。
透明质酸的分离纯化工艺的研究
透明质酸的分离纯化工艺的研究近年来,随着经济和科技的发展,人们对于生物活性物质的需求量也越来越大。
透明质酸是一种重要的生物活性物质,它不仅能促进植物根部的发育,还能促进植物的逆境耐受能力。
此外,它还用作植物生长调节剂。
因此,透明质酸的分离纯化工艺的研究一直受到科学家们的关注。
一、透明质酸的组成透明质酸是一种多糖体,主要由半乳糖、糖类、半糖、芳香糖、醛糖、醇糖、交联糖、硫醇等组成。
其中,主要由葡萄糖、果糖、半乳糖、酰乙酸、林糖和半乳糖组成。
这些糖类结构形式不一,配体结构也不同,大体可分为普通糖和交联糖两大类。
二、透明质酸的分离纯化工艺1、液体色谱法采用液体色谱技术可以对不同类型的透明质酸进行分离纯化。
液体色谱技术采用不同浓度的氯仿溶液,在不同梯度条件下沉淀葡萄糖、果糖、半乳糖等糖类。
这种方法不仅可以从葡萄糖中有效地分离出半乳糖、糖类和半糖,而且可以分离出高纯度的交联糖的浓缩物。
2、层析法层析法是一种分离纯化透明质酸的有效方法,主要采用不同溶剂和不同浓度的饱和醇溶液来分离纯化作物中的透明质酸。
在这种方法中,根据不同的溶解度,将葡萄糖、半乳糖、糖类和醇糖分为不同的层,再分别纯化。
3、反渗透膜法反渗透膜法是一种常用的分离纯化透明质酸的方法。
通过改变温度、压力和浓度,通过反渗透膜将葡萄糖、半乳糖、糖类和半糖分离出来,从而实现质量高的透明质酸的分离纯化。
三、结论随着科学技术的发展,透明质酸的分离纯化工艺也得到了改善。
目前,液体色谱法、层析法和反渗透膜法是三种常用的分离纯化透明质酸的方法。
以上三种方法在分离纯化透明质酸中都取得了良好的研究成果,但仍需要深入研究,更好地服务于精细化工领域。
发酵液中分离提纯透明质酸
发酵液中分离提纯透明质酸作者:张凯来源:《科技资讯》2012年第07期摘要:透明质酸微生物发酵液中往往都含有蛋白质、核酸等杂质,因此需要分离纯化。
只有高纯度的透明质酸才能更好的发挥其工业效用,但是分离纯化的方法却多种多样。
目前主要方法有过滤法、凝胶层析法、离子交换层析法等,而不同的方法又将导致操作、成本、和纯度的不同。
因此本文将从多方面多角度综合分析各种透明质酸分离纯化方法。
关键词:透明质酸多糖发酵分离提纯过滤凝胶层析离子交换中图分类号:Q53文献标识码:A文章编号:1672-3791(2012)03(a)-0000-00透明质酸( Hyaluronic acid,简称HA)又名玻璃酸,是一种由D-N-乙酰氨基葡萄糖和D-葡萄糖醛酸为结构单元的酸性高分子粘多糖。
HA具有许多天然多糖共有的性质:呈白色,为无定形固体,无臭无味,有强吸湿性,溶于水,不溶于有机溶剂。
它是一种国际上公认的生物大分子保湿剂,用于眼科显微手术、关节炎治疗、高档化妆品、食品添加剂等领域[1]。
1分离提纯透明质酸发酵法生产的HA 具有分离精制容易,保湿性强,品质稳定,产量大等优点,目前已得到广泛使用,并已成为研究 HA生产的主要方向。
由于微生物发酵液中提取的透明质酸粗品都含有菌体,杂蛋白、核酸等杂质,需要进一步分离纯化。
以下简单介绍几种工业上常用的发酵液中透明质酸的分离提纯的方法:1.1过滤法过滤法分离纯化发酵液中的HA是一种简单有效并可以规模化生产HA的分离纯化方法,可以有效地除去菌体和杂蛋白,对分子量的影响相对较小。
邓禹等[2]采用25g/L三氯乙酸灭活菌体并使蛋白质变性沉淀,以发酵液质量1.2% 的混合硅藻土为过滤助剂,过滤温度为 60℃,pH 为7.0的透明质酸发酵液预处理工艺,完全去除了透明质酸发酵液中的菌体和蛋白质等杂质。
采用这一工艺得到的成品透明质酸中葡萄糖醛酸含量达46.39%,蛋白质含量仅为0.047%,分子量为190万,提取收率为 91.3%。
发酵液中透明质酸的分离纯化方法
发酵液中透明质酸的分离纯化方法摘要: 微生物发酵法是生产透明质酸的主要方法,透明质酸微生物发酵液中往往都含有蛋白质、核酸等杂质[1],分离纯化是发酵法制备高分子量、高纯度透明质酸的关键环节,因此需要分离纯化。
只有高纯度的透明质酸才能更好的发挥其工业效用,但是分离纯化的方法却多种多样。
目前主要方法有过滤法、凝胶层析法、离子交换层析法等,而不同的方法又将导致操作、成本、和纯度的不同。
因此本文将从多方面多角度综合分析各种透明质酸分离纯化方法。
本文探讨了透明质酸发酵液的特性和分离纯化过程中工艺条件对透明质酸分子量和结构的影响[2],对预处理、分离、纯化各阶段的工艺方法进行了系统比较和分析[3],指出了透明质酸分离纯化工艺中存在的问题,并提出了今后分离纯化研究的重点关键词:透明质酸;发酵液;分离纯化工艺一、透明质酸介绍透明质酸(Hyaluronic acid,简称HA)又名玻璃酸,是一种由D-N-乙酰氨基葡萄糖和D-葡萄糖醛酸为结构单元的酸性高分子粘多糖。
HA具有许多天然多糖共有的性质:呈白色,为无定形固体,无臭无味,有强吸湿性,溶于水,不溶于有机溶剂。
它是一种国际上公认的生物大分子保湿剂,用于眼科显微手术、关节炎治疗、高档化妆品、食品添加剂等领域。
二、透明质酸的作用1、在临床医学方面(1)眼科由于透明质酸分子为高分子化合物,不具抗原性,不致敏,不发生免疫反应,无热原性,无色透明,无胶质渗透作用,具有高赫性和高弹性,理化性质稳定透明质酸可广泛的应用于滴眼液、干眼病的治疗、青光眼的手术、白内障的手术、泪道探通术和一些眼外伤手术[4]。
(2)骨科HA在骨科领域主要应用在关节疾病中。
[5]HA是构成关节软骨和滑液的主要成分,关节中的HA主要是由滑膜细胞及单核吞唆细胞合成[6]。
(4)药物透明质酸与甲壳素制成缓释、控释材料既具有透明质酸的豁膜薪附作用,同时有甲壳素的渗透促进效果[7,8]。
它们联合使用在体外试验中表现出缓释和促进药物吸收利用的特点[9,10,11]2、在化妆中的应用透明质酸具有特殊的保水作用,高分子量的透明质酸最多可以持水6L/g,因而是一种理想的天然保湿因子。
关于透明质酸纯化分离的研究
关于透明质酸纯化分离的研究作者:杨洋来源:《中国化工贸易·下旬刊》2019年第12期摘要:透明质酸是具有良好保水性的物质,采用生物发酵技术,生产化妆品级、食品级等不同等级透明质酸,可广泛应用于美容化妆领域、医药领域和保健品,市场需求与日俱增,具有良好的市场潜力。
对此,本文对透明质酸纯化技术展开研究。
关键词:透明质酸;纯化技术;研究透明质酸又被称为玻璃酸,在动物的组织细胞中产生,在二十世纪三十年代中期,牛眼玻璃体首次分离透明质酸,其结构为网络结构,具有良好的保水性,在医学领域、化妆品领域、石油化工领域等广泛应用。
透明质酸在提取过程中,主要采取纯化技术,能获得出纯度高及分子量大的透明质酸,对此,本文对透明质酸纯化技术展开分析。
1 透明质酸纯化特性自发酵液纯化分离透明质酸与动物体分离方式类似,但发酵液具有特性,能满足分离纯化工艺标准。
透明质酸发酵液结构相对复杂,多项相体系在固体及胶体物质中能有效压缩,被称为非牛顿液体。
发酵液悬浊物包括菌体及发酵产物透明质酸、杂蛋白等。
发酵液相对粘稠,将其与透明质酸快速分离较为困难,发酵菌体会产生透明质酸酶,导致透明质酸降解,分子量降低的情况下,透明质酸的价值也会降低,还需在分离纯化过程中适当稀释发酵液,实现灭菌及除菌处理。
2 透明质酸纯化技术2.1 季铵盐纯化技术该技术利用季铵盐及透明质酸处于低盐情况下转化为沉淀性化合物,通过发酵液进行纯化分离,并利用浓度较高的盐溶液进行分解,从而获得分子量较高的透明质酸。
部分研究中,通过微生物发酵液结合乙醇、季铵盐等对透明质酸进行提纯,此实验的最佳温度为30℃,pH值为7。
也有研究将青霉素作为原料,通过溴化十六烷获得透明质酸与其的沉淀物,使透明质酸进一步纯化,此方法获得的透明质酸蛋白质含量为0.168%。
在研究过程中将十六烷基三甲基溴化铵作为原料,在发酵液中提取透明质酸,在提取过程中,提取液需经过稀释,pH为6.5,CTAB添加量为12%,此种纯化工艺下,透明质酸的收获率为97%。
透明质酸论文
透明质酸的分离纯化摘要: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,对于其的利用越来越多,为此通过改善其提取纯化方法成为众多微生物科学家研究的课题方向。
关键字:透明质酸,分离提取,纯化1.透明质酸介绍透明质酸是一种酸性粘多糖,是一种高分子的聚合物。
白色絮状或无定形固体,无臭无味,具有吸湿性。
溶于水不溶于有机溶剂。
是由单位D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺组成的高级多糖。
D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺之间由β-1,3-配糖键相连,双糖单位之间由β-1,4-配糖键相连。
分子量具有不均一性,一般平均为500—2000kD,结构式为广泛存在于人或动物的各种组织中,已从结缔组织、脐带、皮肤动脉等材料中分离得到,在哺乳动物体内,以玻璃体、脐带和关节滑液含量最高。
透明质酸是一种多功能基质,透明质酸HA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。
具有特殊生理功能和作用,如润滑作用、保水作用等,临床上作为黏弹剂用作眼科手术辅助剂,作为润滑剂用于治疗关节病,还用于促进创伤愈合,用作化妆品中的保湿剂等。
2.透明质酸种类透明质酸的生产过程和技术决定了质量优劣的差异,所以在使用上一定要是正确来源生产的产品才能有治疗的功效.一般而言,提炼的方法有三种:1、动物组织:主要原料是鸡冠和牛眼玻璃体等.用丙酮或乙醇将原料脱脂、脱水,用蒸馏水浸泡、过滤,然后以氯化钠水溶液和氯仿溶液处理,之后加入胰蛋白酶保温后得到混合液,最后用离子交换剂进行处理、纯化得到精制的透明质酸.这种方法提取率极低,仅1%左右,分离过程复杂,致使透明质酸价格昂贵,达5000美元/公斤,限制了在化妆品中大的量使用.2、微生物发酵:以葡萄糖作为碳源发酵液.在培养基中发酵48小时,发酵结束后,过滤除去菌丝体和杂质,然后用醇沉淀法等简单操作即得到高纯度的产物.采用发酵法制造的透明质酸,优点是能按商品设计来设定分子量大小.发酵法的关键在于菌种的选择,多选用链球菌、乳酸球菌类等.3、化学合成:采用天然酶聚合反应;首先使用多糖类聚合物合成“透明质酸氧氮杂环戊烯衍生物”,然后添加水分解酶,制造出衍生物和酶的复合体,最后在90度摄氏反应液中清除其中的酶,就合成了透明质酸.采用人工合成法可大大降低透明质酸的制造成本,但结构较不精纯.同样是透明质酸的产品,因为原料来源及制成技术的差别,对效果有明显的影响.产品的浓度不能作为选择产品的参考,纯度、分子量、3D立体结构才会直接影响透明质酸的吸水效果.通常分子量愈大、网状结构愈完整,有最好的吸水效果.坊间保养品、化妆品盛行,但许多业者自制的透明质酸,便宜,可是不一定有效果.甚至有人推行的口服的透明质酸,经过肠胃吸收之后会分解成醣类及氨基酸的小单位分子,还是必须透过自体合成等复霒步骤才能生成在皮肤、结镳组织中,其效果也必须要打折扣.3.透明质酸功能透明质酸的主要功能有如下三点:1、改善关节功能2、天然的保湿润滑剂3、防止动脉硬化、脉搏紊乱和脑萎缩等病症的发生。
透明质酸的分离纯化研究进展
透明质酸的分离纯化研究进展沈自慧(烟台大学生命科学学院烟台264005)摘要:综述了透明质酸的的理化性质和生理功能,介绍了透明质酸的生产工艺,对预处理、分离、纯化各阶段的工艺方法进行了系统比较和分析。
关键词:透明质酸;生产工艺;分离纯化Research progress on separation and purification of hyaluronic acidSHEN Zi-hui(School of Life Sciences,Yantai University,Yantai 264005)Abstract:The physical and chemical properties and the physiological functions of the hyaluronic acid have been reviewed. Techniques of production have also been introduced. Techniques in pretreatment, separation and purification stages have been analyzed systematically.Key words:hyaluronic acid; separation; purification透明质酸(玻璃酸)(Hyaluronic Acid,HA) 是一种由β-D-葡萄糖醛酸和N-乙酰基-D-氨基葡糖交替聚合而成的高分子线性多糖。
HA主要存在于鸡冠、软骨、脐带、皮肤、眼玻璃体、关节润滑液等中,由于其特有的保水性、润滑性和流变学特性,已被广泛应用于医学、化妆品等领域[1,2]。
1 透明质酸的生产工艺HA的生产工艺主要分为两类:一类是从动物组织中提取;一类是通过微生物发酵获得,相比较见表1.表1提取法与发酵法生产HA的比较Tabl .The comparison of extraction method and fermentation method 项目提取法发酵法存在状态在原料中与蛋白质和其他多糖形成复合体,分离精制复杂在发酵液中游离存在,分离精制容易品质与产量取决于动物的品质和数量品质稳定,产量大分子量与保湿性<10×105Da, 保湿性差>15×105Da, 保湿性强价格高低应用范围较小广其中从动物组织提取的工艺已相当成熟,但迫于组织来源困难价格昂贵,且得到的动物生化产品存在病毒交叉感染的风险性,目前发酵法生产HA替代组织培养提取法已成为趋势。
透明质酸的分离纯化工艺的研究
透明质酸的分离纯化工艺的研究透明质酸( hyaluronic acid,HA)是在动物界中普遍存在的一种水溶性多糖,它有着特殊的生物活性特点,是目前最有前景的生物活性聚合物之一,具有广泛的制药、医疗、农业、食品和个人护理等领域的应用前景。
随着人们对透明质酸的应用范围的不断扩大,对高纯度的透明质酸产品的需求也在日益增加。
分离纯化是HA的高度纯化工艺的一部分。
HA的分离纯化具有很大的技术难度,主要包括抗凝剂提取法、膜分离法以及色谱分离技术等。
抗凝剂提取法是HA的传统分离纯化技术,其工艺程序主要包括:(1)对拆解物进行水解,以产生透明质酸;(2)把生产的HA水悬液与一定浓度的乙醇混合;(3)使用静电分离技术将水悬液和乙醇混合物中的不同物质分离开,产生两种截然不同的双相混合物;(4)收集上层的固态及溶解性HA混合物;(5)对质量进行检测,以确保含量符合要求。
膜分离技术是HA的传统分离纯化技术,其工艺程序主要包括:(1)将HA水悬液中的不同物质进行析出,以使得HA水悬液中的HA比例增加;(2)在分离室中建立压力差,将杂质融性物质吸附在膜表面,HA聚集在较大的反渗透浓缩面板对面;(3)一次通过膜表面大量收集HA,然后用冷冻离心分离技术对HA进行细化;(4)冷冻离心出液收集后经过评估,确定HA收集量。
色谱分离技术是一种新型的分离纯化工艺,其工艺程序主要包括:(1)将带有粘性的HA水悬液通过柱式色谱柱,以产生不同导化物分子量的HA分子;(2)色谱柱通过流动梯度调节系统将不同导化物与HA分子分离;(3)使用HPLC检测仪测量纯度,以确定不同导化物的筛选分布;(4)使用高纯度组分进行纯化,最终得到所需组分。
以上是透明质酸分离纯化工艺的基本流程,以满足不同客户的需求,其中抗凝剂提取法和膜分离法是HA的传统分离纯化技术;色谱分离技术是一种分离纯化技术,其特点更加精细,纯度也更高。
根据特定应用的要求,利用这些分离纯化技术可以制备高品质和高性能的透明质酸产品。
透明质酸的离子交换层析纯化
透明质酸的离子交换层析纯化倪杭生李润贺艳丽罗敏从动物组织或发酵液中提取的透明质酸(hyaluronic acid,HA)粗品都含有蛋白质、核酸等杂质,需要分离纯化。
离子交换技术已经成为分离提取生物大分子的有效方法。
与化学方法相比,它分离条件温和,不引起分子结构的变化。
它用于纯化HA的关键问题是选择合适的交换树脂及相应的交换条件。
有文献报道,采用Amberlite IRA900强碱型阴离子交换树脂,分离纯化制得高纯度HA,其蛋白质含量为0.3%[1]。
本文选择经组氨酸修饰的强碱型阴离子树脂作为离子交换剂,以增大HA及其所含蛋白质、核酸等各组份与交换剂相互作用的差异(李润等,一种分离纯化透明质酸的新型离子交换剂,待发表)。
选择氯化钠为洗脱剂,对HA 粗品进行离子交换层析。
本文就洗脱剂的流速、浓度、pH等条件对分离、纯化HA的影响进行了研究。
层析分离结果表明,HA精品纯度高,分子量大,能满足HA注射剂原料中小量制备的要求。
1 试剂与仪器HA粗品和对照品(山东正大福瑞达制药有限公司提供);葡糖醛酸对照品、牛血清白蛋白对照品为生化试剂。
离子交换柱(250×10mm);紫外检测仪(Hitachi Instruments Inc);蠕动泵(东方科学仪器厂);自动部分收集器(上海东风电讯仪器厂);红外吸收光谱仪(Perkin Elmer 783);紫外吸收光谱仪(岛津UV-210A)。
2 实验方法2.1 层析分离纯化经预处理的强酸型阳离子树脂和经组氨酸修饰后的强碱型阴离子树脂分别装入250mm×10mm的离子交换柱和离子交换层析柱,柱的长径比为20∶1,将两柱串联。
在常温下依次操作:加样:用移液管量取HA粗品溶液,从交换柱顶部加入。
洗脱:用蠕动泵连续加入氯化钠溶液洗脱。
部分收集:用自动部分收集器收集部分洗脱流出液。
PDF created with pdfFactory trial version检测:洗脱流出液连续通过紫外检测仪,在选定波长下测定其吸光度A,并自动绘制洗脱曲线。
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①透明质酸简介 ②制备方法 ③分离纯化
生物化工——潘启胜
透明质酸简介
透明质酸(hyaluronic acid,简称HA )又名玻璃酸,是一种
线性大分子黏多糖,由(1-β-4)D-葡萄糖醛酸(1-β-3)N-乙酰基-D氨基葡萄糖的双糖单位重复连接组成,商品透明质酸一般为其钠盐, 即透明质酸钠,如图。它存在于动物的各种组织细胞间质中,该物质 是在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 分离出来。
小结
从发酵液中分离纯化HA 往往是由多种分离纯化方法联合完成的,单一的分离 纯化方法并不能达到很高的纯化程度,并且每种分离纯化方法也都存在一定的局限 性。 如:在乙醇分离法中,乙醇用量是HA 溶液体积的2 倍,当用于大规模生产时 处理量非常大,进行乙醇分离的车间及设备要采取防爆措施,这势必增加了操作的 危险性和生产成本,因此尚需找到一个替代或减少乙醇用量的更好的方法。 又如:CPC、CTAB 等季铵盐用于直接沉淀发酵液,用量大,成本高,也容易 引起其它多糖和蛋白质的沉淀,影响产品纯度。 因此,只有根据制备目标选择适宜的分离纯化方法,并对工艺过程进行优化, 才能获得高纯度、高分子量的HA。
分离工艺
①乙醇分离
除去发酵液中的菌体后,需要将HA 分离出来,这是一个初步纯化的过程。 乙醇沉淀是分离各种多糖常用的一种方法,可以使HA 有效脱水、脱色,的浓缩,将其作为一种主体技术分离、提纯发 酵液中的HA 也有一定可行性。 HA
③壳聚糖分离
酶解纯化
加入蛋白酶能够使HA 与蛋白质的络合状态解除,HA 更多地游离于溶液中, 使其易于纯化。常用的蛋白酶有胃蛋白酶、木瓜蛋白酶,链酶蛋白酶等,链 酶蛋白酶对接近糖蛋白质链肽键上的作用效果优于木瓜蛋白酶,而胃蛋白酶 的水解作用不够彻底,往往需要配以其它酶才能见效。
过滤法纯化
过滤法纯化易于实现工业化,能有效滤除菌体和蛋白质,对分子量影响相对 要小。
微生物发酵法
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。发酵法采用的菌种多为兽疫链球菌、马链球菌等, 基因工程菌发酵也见诸报道。利用微生物发酵法生产HA ,其产品的质量和数 量主要取决于三个方面:一是菌种的选育,二是培养基的优选及发酵工艺的优 化,三是HA 的分离纯化。
利用壳聚糖带相反电荷的吸附作用将HA 分离下来的方法
纯化工艺
①季铵盐纯化 ②酶解纯化 ③过滤法纯化 ④离子交换层析纯化 ⑤凝胶过滤柱层析纯化
季铵盐纯化
氯化十六烷基吡啶(CPC)是一种季铵盐类阳离子表面活性剂,它能与
黏多糖分子中的聚阴离子形成络合物,此络合物在低浓度盐溶液中产生沉淀, 而在高浓度的盐溶液中逐渐解离,引起HA 与CPC复合物解离所需的盐浓度 远比其它黏多糖与CPC复合物解离所需浓度要低,利用此性质可达到纯化 HA的目的。采用CPC 进行纯化的优点是操作简单,但CPC 回收困难,单位 价格较高,所以应用成本较高。 十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)纯化HA 的作用机制与CPC 相似,但 成本相对较低。
分离纯化
分离纯化的主要目的是获得纯度较高的HA,目前国内外一般以葡糖醛酸含 量表示HA 的纯度,保健食品及化妆品级HA 的葡糖醛酸含量为35%~45%,药 用级为42%~48% 。 分离纯化方法很多,在不同阶段所适用的分离纯化技术不尽相同,但总体上 分离纯化工艺过程可以概括为如下流程: 发酵液→预处理→分离(初步纯化)→纯化→干燥→成品 → → → → →
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。 对于一些非透明质酸酶缺陷型菌株发酵所得的发酵液,通过预处理可以 杀灭透明质酸酶,减少HA 分子量的降低。 杀灭发酵液中的菌体通常加入杀菌剂,常用的杀菌剂包括三氯乙酸、氯 仿等。 通过有效除菌可以改善分离效果,使HA 分离得率提高,同时也可以去除 部分杂蛋白。
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,因而被广泛应用于医学、化妆品等 领域。
透明质酸 医药级透明质酸 透明质酸保湿品
透明质酸原液
皮肤中的作用
透明质酸的制备
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。不同组织透明质酸的提取纯化过程有一定的 差别。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。
离子交换层析纯化
在进入HA 纯化阶段后,离子交换层析等具有选择性吸附特点的层析技术往 往被采用。与化学方法相比,离子交换层析分离条件温和,不引起分子结构 的变化,己经成为分离提取生物大分子的有效方法
凝胶过滤柱层析纯化
凝胶过滤层析常在纯化阶段的后期被采用,需要根据不同分离纯化目的和HA 分子量大小选择合适的分子筛。