[发明专利]一种从N-乙酰氨基葡萄糖发酵液中提取氨基葡萄糖的方法

说明书

本发明涉及一种从N‑乙酰氨基葡萄糖发酵液中提取氨基葡萄糖的方法，其工艺步骤为：将N‑乙酰氨基葡萄糖发酵液经酸喷射器酸化水解，然后加水稀释、离心分离、减压浓缩得到氨基葡萄糖浓缩液，再经絮凝沉淀、静置分离、过滤、阴离子大孔树脂脱色得到氨基葡萄糖脱色液，将该氨基葡萄糖脱色液用阳离子大孔树脂提取、盐酸解析、结晶、离心分离即可得到氨基葡萄糖盐酸盐粗品。本发明整个工艺操作更为简捷，生产进度易保障，有利于提高产品质量、提高收率。

技术领域

本发明属于生物发酵提取技术领域，特别是涉及一种从N-乙酰氨基葡萄糖发酵液中提取氨基葡萄糖的方法。

背景技术

氨基葡萄糖是天然的氨基单糖,为人体关节软骨基质中合成蛋白聚糖所必需的物质，其分子式C₆H₁₃O₅N，结构式如下：

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氨基葡萄糖系葡萄糖的一个羟基被一个氨基取代的化合物，俗称氨基糖，易溶于水及亲水性溶剂。通常以N-乙酰基衍生物（如甲壳素）或以N-硫酸酯和N-乙酰-3-O-乳酸醚（胞壁酸）形式存在于微生物、动物来源的多糖和结合多糖中。

氨基葡萄糖具有免疫调节、治疗骨关节炎、抗氧化、抗衰老以及防腐抗菌等作用，被广泛应用在医疗、食品、化妆品、农业上。

在医疗上，氨基葡萄糖能减缓关节和软骨部位病变，缓解关节疼痛，有利于再生软骨组织；也可以用于治疗胃溃疡；若在服用氨基葡萄糖的同时服用抗生素，可以促进血液对抗生素的吸收，增加疗效并降低一些副反应；另外，氨基葡萄糖在预防颈椎病、参与肝肾解毒、抗癌等方面也有显著疗效。

在食品上，氨基葡萄糖对人体无毒，并且有抗衰老、刺激婴儿肠道内双歧杆菌的生长、调节内分泌等作用，因此可以作为食品配料使用。如日本、美国的一些生产商在蛋糕、面包、饮料等产品中添加氨基葡萄糖。

在化妆品、农业上，可以添加到高档化妆品、植物生长调节剂、饲料添加剂中。

由于氨基葡萄糖单体不稳定，在空气中极易潮解，故而作为医药产品的氨基葡萄糖多以盐酸盐、硫酸盐或复盐的形式存在。

目前，氨基葡萄糖主要采用生物提取法和微生物发酵法生产，其中

生物提取法系从虾蟹壳中提取甲壳素或壳聚糖,再经盐酸水解而成氨基葡萄糖盐酸盐，该工艺需要虾蟹壳资源，产品有鱼腥味，对过敏反应的患者不适用，而且产品中重金属含量容易超标，影响市场推广。

微生物发酵法一般采用转基因工程技术，将氨基葡萄糖合酶和氨基葡萄糖乙酰化酶的基因在大肠杆菌中共表达，获得转基因工程菌，以葡萄糖为发酵原料，经发酵得到含N-乙酰氨基葡萄糖发酵液，加入 0.1 mol/L 的盐酸，100℃下煮3h，把90%以上的 N-乙酰氨基葡萄糖转化为氨基葡萄糖，再经提取、纯化浓缩、结晶、干燥等工艺，生产氨基葡萄糖系列产品(盐酸盐、硫酸盐)。微生物发酵法所得产品质量好，无鱼腥味，无过敏反应，深受市场欢迎。伴随发酵技术水平提高，产量提升空间较大，微生物发酵法具有工业化大生产的潜力，成为行业发展方向。

上述从N-乙酰氨基葡萄糖发酵液制备氨基葡萄糖的过程中，通常是先将发酵液过滤，再用强酸性阳离子树脂提取纯化，将N-乙酰氨基葡萄糖转化为氨基葡萄糖，或者加入0.1 mol/L 的盐酸，100℃下煮3h，把N-乙酰氨基葡萄糖转化为氨基葡萄糖，再经浓缩，结晶等工艺，生产氨基葡萄糖系列产品(盐酸盐、硫酸盐)。以上生产工艺中，存在的问题主要有以下几点：

1.N-乙酰氨基葡萄糖具有不溶于水、稀酸、稀碱、浓碱和有机溶剂的特性，因此，N-乙酰氨基葡萄糖发酵液未经酸水解直接进行过滤，提取氨基葡萄糖收率较低，而N-乙酰氨基葡萄糖发酵液直接在酸化罐用强酸酸化水解，水解效率较低，易腐蚀设备。