[发明专利]一种低分子量透明质酸的制备方法

说明书

技术领域    

本发明涉及透明质酸技术领域，特别涉及一种低分子量透明质酸的制备方法。

背景技术   

透明质酸(hyaluronic acid，HA)是一种酸性粘多糖，是由（1-β-4）D-葡萄糖醛酸和（1-β-3）N-乙酰基-D-氨基葡萄糖双糖重复单位所组成的直链多聚糖，广泛分布于脊椎动物的各种组织细胞间质中，在鸡冠、眼玻璃体、脐带、皮肤和滑液中含量较高。在链球菌的荚膜中也有分布。HA具有高度的粘弹性、独特的保湿性、优良的生物相容性和可降解性，被广泛应用于化妆品行业。最近的研究表明，通过口服含有透明质酸的食品，可以补充体内因降解而导致不足的HA，有改善皮肤弹性及柔韧性等效果。

但由于HA是大分子多糖，具有很大的分子量和很大的粘性，因此当将HA添加到化妆品或食品中的量超过规定量时，化妆品或食品的粘度会大幅上涨，影响产品的外观状态、口感及使用。因此，为提高HA在化妆品或食品中的用量及研究低分子量HA的功能和应用，国内外已有多家公司或研究机构对降低HA的分子量的方法进行了研究。目前已有报道的降解方法有：机械力剪切法、超声波降解法、γ-射线、高温降解法、过氧化氢降解法、酶解法、酸解法等。但所有这些方法在大规模工业化生产过程中都具有其局限性。如机械剪切法、超声波、γ-射线等方法操作麻烦，需要大量设备或仪器，消耗的动力、能量多，成本高；热降解法操作时间较长，分子量降到一定程度后基本不变，且容易引起变色；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，实验室用酶价格高，活力低，成本极高；酸解法会引起设备和管路的腐蚀, 给设备维护和清洁造成很大不便，需要特殊的搪瓷或者PVC设备，且所得产品的红外图谱显示分子结构发生了变化，产品质量有所下降。

发明内容   

为了解决上述各种HA降解方法存在的问题，本发明提供了一种降解调节温和、降解效率高、降解后分子量可控的低分子量透明质酸的制备方法。本发明是通过以下措施实现的：

一种低分子量透明质酸的制备方法，将碱溶液加入有机溶剂中提供一个碱性环境，然后加入透明质酸或透明质酸盐，在40-70℃反应降解一定时间，反应得到的固体产物经过脱色除杂，即得到低分子量透明质酸或低分子量透明质酸盐。通过在有机溶剂的环境中降解，比起在水环境中，操作步骤简单、易实现，得到的产品色泽更好，并且在有机溶剂中反应，降解效果更好，可得到更小分子量的透明质酸或其盐。

所述的制备方法，有机溶剂为甲醇、乙醇或丙酮。

所述的制备方法，使用碱溶液中的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵，碱溶液加入有机溶剂后整个体系的碱的浓度为0.05M-0.2M。 

所述的制备方法，反应降解后透明质酸或透明质酸盐的分子量为10kDa到400kDa。

所述的制备方法，反应降解时间为4-12h。

所述的制备方法，向100mL浓度为90%的乙醇中加入NaOH溶液，整个体系中NaOH浓度为0.05M，秤取10g分子量为1.42 MDa的透明质酸钠，在搅拌下加至预热的乙醇溶液中，于50℃搅拌反应2h，经过后处理步骤，得到分子量为362 KDa的透明质酸钠。

所述的制备方法，向500mL 90%的乙醇中加入KOH溶液，整个体系中KOH浓度为0.11M，秤取50g分子量为1.57 MDa的透明质酸，在搅拌下加至预热的乙醇溶液中，于60℃水浴中搅拌反应10h，得到分子量为14KDa的透明质酸。

所述的制备方法，向200mL 90%的丙酮中加入NaOH溶液，整个体系中NaOH浓度为0.2M，秤取30g分子量为1.57 MDa的透明质酸钠，在搅拌下加至预热的丙酮溶液中，于55℃水浴中搅拌反应6h，得到分子量为63KDa的透明质酸。

所述的制备方法，使用过氧化氢脱色，脱色工艺为将反应得到的固体产物溶解后，加入0.5-5%的过氧化氢溶液，调节pH至9.0-11.5，升温到30-60℃搅拌反应0.5-2h。

所述的制备方法，使用过氧化氢脱色之后，再使用活性炭吸附脱色除杂，具体工艺为调节溶液pH至5.0-8.0，加入适量活性炭搅拌吸附0.5-2h，经过沉淀，脱水、抽滤、干燥得产品。