[发明专利]一种制备硫酸软骨素的新工艺

说明书

本发明公开了一种制备硫酸软骨素的新工艺，其目的在于提供一种工艺简单、CS回收得率高、所得CS成品纯度高、后处理分离便捷且便于回收蛋白副产的新工艺。本发明的主要方案是在核心蛋白水解方案中在酶解体系加入了一定数量的醇酮类极性溶剂，并引入了均匀剂。基于本发明的技术方案，酶解反应转化率高、转化效率快并且所得CS产物具有高纯特征；酶解反应之后对酶解液的后续处理可以简单便捷地实现，尤其是超滤处理的作业效率可以大为提高，且获得更好的分质效果；一方面通过浓缩液体系得到高质量的CS产品，同是也可以通过透过液体系回收得到质量好的副产蛋白产品；工艺路线中不需要进行传统的氧化、除杂操作，整体工艺的反应条件温和，操作规程简便易行。

技术领域

本发明涉及一种制备硫酸软骨素的新工艺，属于生物化工技术领域。

背景技术

硫酸软骨素（Chondroitin sulfate，CS）是共价连接在蛋白质上形成蛋白聚糖的一类糖胺聚糖（Glycosaminoglycan，GAG）。硫酸软骨素广泛分布于动物组织的细胞外基质和细胞表面，糖链由交替的葡萄糖醛酸和N-乙酰半乳糖胺（又称N-乙酰氨基半乳糖）二糖单位组成，通过一个似糖链街区连接到核心蛋白的丝氨酸残基上。文献报导的CS 生产工艺种类繁多，主要包括动物软骨提取、微生物发酵和化学合成等方法。就工业生产的角度来看，以动物软骨为原料提取 CS 仍是目前最经济有效的方法。按照该方法，常用的动物软骨有猪、牛、禽类及鲨鱼的透明软骨等等。尽管动物软骨原料有所不同，所报导的生产工艺也略有差别，但是其本质是相同的，即将 CS 从软骨中提取出来并进行纯化。一般而言，各个厂家的生产工艺都是基于以下几个步骤：软骨的降解、核心蛋白的水解、去除蛋白并回收CS、CS 的纯化；其中：“核心蛋白的水解”是整个工艺中最重要的一个技术环节，其直接决定了CS收率和产品质量。

中国 CS 年产量占世界产量的80%以上，是世界上最大的CS 生产国和出口国；但是我国 CS 生产企业普遍资质不高，产品品质也较低，以出口为主的产业现状更使我们在市场中处于被动地位。对此，近些年来国内主要的S生产企业都在不断研发改进生产工艺，旨在开发高产量、高效率的生产过程，提高CS产品纯度和综合质量指标，使经济效益最大化。

文献所采用的CS提取方法主要有浓碱提取工艺、稀碱提取工艺、稀碱稀盐提取工艺及稀碱浓盐提取工艺。以上工艺中，浓碱提取工艺产品颜色较深，且废碱液对环境的危害较大；稀碱提取工艺蛋白质含量和氮含量较高，生产周期较长；稀碱稀盐和稀碱浓盐提取工艺，产率和纯度都不高。综合考虑产率和纯度的考虑，目前各个CS生产企业所采用的主流生产工艺一般都是“稀碱一酶解提取工艺”。其工艺路线一般是如下方案：先在稀碱条件下进行碱解，然后用胰脏(胰酶)和碱性蛋白酶进行酶解；或者是先在稀碱条件下添加一定量的碱性蛋白酶进行水解，然后利用胰脏(胰酶)或者专用的胰蛋白酶进行酶解；通过上述两种方案最终使硫酸软骨素从蛋白多糖中释放出来。

目前，稀碱-酶解提取工艺在产业实践中主要存在如下几点不足：（1）产品纯度不高，粗品中所残留的多肽、蛋白质、核酸及有机溶剂会给后续的纯化处理带来很大困难，并严重影响CS产品的综合质量指标和成品得率；（2）生产周期过长，一方面是水解（酶解）环节的转化速度和效率不够，CS转换得率和水解转化效率两者之间存在着冲突；另一方面是在水解液（酶解液）基础上一系列的后续处理（包括：醇沉、过滤、超滤、氧化除杂等）存在各种工艺性难点，并且需要消耗大量作业时间；（3）在规模化生产时，由于分质不清的固有缺陷以及体系粘稠等原因，蛋白副产品的回收加工难度大。

因此需要针对目前的生产工艺进行改进，寻找一种不仅易于转化效率高、生产周期短、后处理环节分离便捷，而且成品收率高、产品纯度高的硫酸软骨素的新工艺。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，提供一种工艺简单、CS回收得率高、所得CS成品纯度高、后处理分离便捷且便于回收蛋白副产的新工艺。

一种制备硫酸软骨素的新工艺，其特征在于其由如下步骤来实现：