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透明质酸生产工艺

2021-11-24

中国化妆品 2021年13期
关键词:分子量产率玻璃体

1986年 鸡冠提取

公鸡冠透明质酸的制备及其理化性质 沈渤红 张天民

摘要:选用我国尚未开发的动物资源公鸡冠为原料,设计了适于生产的制备工艺,并对所得产品进行了理化分析,为透明质酸制剂的生产提供了实验依据。

结论:为了保持透明质酸的大分子特性,采用了一次蛋白酶解、Sevag技术与CPC分级沉淀技术配合使用,有效地除去了蛋白质和核酸。实验中发现:在高盐浓度下,大部分蛋白质遇到有机溶剂可变性,或被盐析沉出,或在乙醇沉淀之后不再溶于水,这一步可明显地使提取液得到纯化。根据多糖与蛋白质的CPC复合物解离临界盐浓度不同的这一原理,我们进一步采用CPC分级沉淀,以除去剩余蛋白质与核酸。

实验中观察到,乙醇沉淀透明质酸水提液时,出现两种形式的沉淀,主要部分为纤维状,漂浮于上部,另一部分为粉末状,沉于下部。当在强酸条件下,用氯仿处理提取液后,再沉淀时,纤维状沉淀消失,溶液黏度明显降低,说明纤维状沉淀与大分子特性和溶液浓度有关。透明质酸溶液浓度在低于0.05%时,其分子在溶液中大多独立存在;当浓度大于0.1%时,部分交织成网状结构。推测这种网状结构物质沉淀下来呈现纤维状,而部分散的分子沉淀下来呈粉末状。

从保持其高分子量、高黏度和高纯度等方面进行了理化分析,结果表明:经换算,本工艺制备的鸡冠透明质酸的分子量接近Healon(眼用黏弹剂),并具有高黏度及高纯度特性,可用于配制透明质酸制剂。

文献来源:沈渤红,张天民.公鸡冠透明质酸的制备及其理化性质[J].医药工业,1986,17(7):291-294.

1986年 动物眼玻璃体提取

牛眼玻璃体透明质酸的研制及应用 凌沛学 张天民 张子刚

摘要:从牛眼玻璃体制备了透明质酸,所得样品的理化分析结果表明其质量达到眼科用的要求,动物实验及眼科临床试用后认为其制剂可用于眼科临床。

结论:由于眼科用HA制剂要求具有高黏度,本工艺尽量采用温和条件,避免可能使HA降解的处理,并且使杂质含量低于国外产品。用乙醇沉淀HA时,可得到絮状和粉状两种沉淀,将粉状HA用水溶解,再用丙酮沉淀,可变成絮状,说明两者在结构及分子量上并无显著差异。制剂制备工艺中选用26%甘油等渗液作溶剂,既可增加制剂黏度,又可提高其稳定性。

动物眼科实验各项观察结果表明,HA所致眼组织反应均略低于对照组,证明所得制剂无抗原性及致炎性,眼组织可很好地耐受。眼科临床试验表明,牛眼HA制剂可加深前房,维持前房一定深度,便于手术操作,保护角膜内皮细胞,防止虹、角膜黏连,提高手术成功率。

文献来源:凌沛学,张天民,张子刚.牛眼玻璃体透明质酸的研制及应用[J].医药工业,1987:18(7):295-299

2005年 人脐带提取

从人脐带残留物中分离、纯化和表征透明质酸

Guillermo Lagoa, Loida Orunab, Jose A.Crematac, Carlos Perezd,Gabriel Cotoa, Efren Lauzana,John F.Kennedye

摘要:本文的主要目的是讨论分离透明质酸的新程序。透明质酸可以从人脐带残留中获得,从其他生物制药生产中获得。该路线涉及用氯化钠溶液处理人脐带残留物,然后用季铵盐溶液沉淀;将固体重新悬浮在氯化钙溶液中以解离透明质酸季铵盐复合物,然后乙醇诱导沉淀得到产物。产物经氯仿抽提4次纯化,并用化学方法如Blumenkrantz和Asboe-Hansen糖醛酸测定法、Elson Morgan己糖胺定性試验、特性黏度、离子交换色谱法、13C核磁共振谱等表征。结果表明,该产品可用于配制治疗皮肤病的软膏、乳液和乳膏。

结论:本文描述了一种从用有机溶剂处理过的人脐带产生的副产品中分离HA钠盐的来源,迄今为止从未报道过。与其他已知方法相比,所采用的程序更简单,并具有多个优点。例如,开发Balazs方法(1979)需要许多步骤。在Balazs方法的第一阶段,原材料用水洗涤,直到从组织中去除血液,然后压碎并储存。在第二阶段,组织用20倍体积的水和1倍体积的氯仿处理,搅拌24小时并过滤以提取HA和其他多糖。在我们的方法中,不需要第一个Balazs阶段,因为使用了其他生产中剩余的原材料,并且使用0.2%w/v氯化钠水溶液作为HA提取的主要溶剂。这种浓度的氯化钠溶液在萃取极性化合物(包括HA)时更有效。

这种方法也可以与Danishevsky和Bella(1966)的方法进行比较,因为同样使用0.2%氯化钠溶液作为从原料中提取HA的溶剂,但在我们的案例中,人类脐带残留物被用作生物来源和0.9 M氯化钙溶液,仅用于解离HA-CTAB复合物。这些方面以前没有报道过。

文献来源:Guillermo Lago,Loida Oruna,Jose A.Cremata,Carlos Perez,Gabriel Coto,Efren Lauzan,John F.Kennedy.Isolation,purification and characterization of hyaluronan fromhuman umbilical cord residues[J].Carbohydrate Polymers,2005.62:321-326.

2006年发酵法生产

发酵法生产透明质酸 张玉 张朝中

摘要:透明质酸(hyaluronic acid,HA),又名玻璃酸,是一种酸性黏多糖。1934年美国Meyer等首先从牛眼玻璃体中分离出该物质。此后,人们利用现代发酵技术和设备,以提高HA产率为目的,对发酵生产HA进行了较全面地研究。

HA发酵的一般工艺流程:[培养]→[移种]→[醇沉]→[溶解]→[络合沉淀]→[醇沉]→[脱水干燥]

结论:发酵法生产的HA在菌体外的溶液中游离存在,与从动物组织提取相比,无需提取步骤,易于分离纯化。HA的发酵水平从2~4g/L,提高到6~7g/L,发酵法生产HA比提取法有较大优势。

目前所用的菌种是经过诱变处理链球菌,其的营养物质目前所用的氮源为各种肉浸膏、蛋白胨、氨基酸、酵母膏等,其中酵母膏最常用。在发酵液中添加一定量的谷氨酸和精氨酸,可以提高HA的产率。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。其它还有磷酸盐、硫酸盐,钾、钠等无机盐,铁、锰等微量元素。

HA的发酵有需氧发酵也有厌氧发酵。目前看来,多倾向于有氧发酵,专利文献中HA产率较高的多采用通气需氧发酵,而且分子量高。厌氧发酵产率低,分子量也低。在整个发酵过程中通常保持一个适当的溶氧量,而在不同的阶段采用不同的溶氧量,也是提高HA产率的手段之一。

在HA的发酵生产中,pH值是一个重要的因素,一股控制在6.0~8.5范围内,低于6.0或高于8.5,会影响菌体的生长,降低HA的产率和分子量。在发酵过程中,需要用氢氧化钠或碳酸钠溶液进行中和,以维持适当的DH值。

发酵生产HA具有产量不受原料资源限制、成本低、分离纯化工艺简捷、易于规模化生产等特点,是HA生产的发展方向,应进一步深入研究和提高。

文献来源:张玉,张朝中发酵法生产透明质酸[J].北方药学,2006,3(02):10-11.

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