[发明专利]一种去除发酵法PHAs中内毒素的方法

说明书

本发明涉及医用材料技术领域，尤其涉及一种去除发酵法PHAs中内毒素的方法。微生物发酵法生产的PHAs中含有内毒素，含量值超过限量标准，使其难以作为医疗器械产品的原料使用。采用化学降解法能有效去除内毒素，但很可能造成PHAs的降解，使其分子量降低从而失去应用价值。针对上述问题，本发明提供一种去除发酵法PHAs中内毒素的方法，主要利用内毒素脂质A中β‑1,6糖苷键在酸性条件下容易水解，酸性体系中加入甘油等小分子醇可以保护PHAs的酯键不被破坏的特点，不仅成功去除了PHAs中大量的内毒素，还使得PHAs几乎不被降解，其分子量基本不变，取得了显著的效果，此方法简单、高效，具有较高的商业价值。

技术领域

本发明涉及医用材料技术领域，尤其涉及一种去除发酵法PHAs中内毒素的方法。

背景技术

多聚羟基烷酸(PHAs)是一类由微生物合成的天然高分子聚酯，因其具有良好的热塑性、压电性、光学活性和力学机械性能等物理学特性及优良的生物可降解性、生物相容性、生物可再生性、表面可修饰性和降解产物无毒性等生物学与环境学特性，已成为当前生物医用材料的重要候选材料之一。

目前，大多数PHAs的生产方法为微生物发酵法，生产PHAs菌株为革兰氏阴性细菌。而革兰氏阴性细菌细胞壁中含有一种蛋白质、多糖和脂类的抗原复合物(即细菌内毒素)，当细胞破裂或溶解时这类物质会被释放出来。内毒素可以使人体产生各种临床反应，如果将含有大量内毒素的PHAs用于医疗卫生，特别是医学组织工程方面，会使人体发热、头痛、恶心、呕吐和休克,严重时甚至会导致死亡。因此，国内外对于应用于临床的医疗器械材料都有严格的要求，例如：美国食品与药品管理局(FDA)要求医疗器械用具的内毒素含量不得超过20EU/g。

由于PHAs为胞内产物，所以必须经破壁或改变细胞透性才能被分离纯化。如果用革兰氏阴性细菌发酵生产PHAs，在破壁提取产物的同时也会致使大量的内毒素释放而污染PHAs产品，进而影响该产品在医学组织工程方面的应用。因此，在PHAs材料用于临床之前必须进行内毒素的去除，使之符合FDA规定的要求。

目前，化学降解法是去除PHAs中内毒素的常用方法，化学降解法是指用强酸、强碱或强氧化剂等使内毒素降解达到去除内毒素的目的(Campbell D H,Cherkin A.THEDESTRUCTION OF PYROGENS BY HYDROGEN PEROXIDE[J].Science,1945,102(2656):535-536.)，但这种方法很可能造成PHAs的降解，使其分子量降低从而失去应用价值。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明要解决的技术问题是：微生物发酵法生产的PHAs中含有内毒素，含量值超过限量标准，使其难以作为医疗器械产品的原料使用。采用化学降解法能有效去除内毒素，但很可能造成PHAs的降解，使其分子量降低从而失去应用价值。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明提供一种去除发酵法PHAs中内毒素的方法，按照以下步骤进行：

(1)在医用纯水中加入酸，调节溶液的pH＝0-3；

(2)在上述溶液中加入小分子醇，使得小分子醇在上述溶液中的质量体积浓度为0.001-0.01g/cm3，搅拌得到均匀溶液；

(3)将1重量份PHAs加入到3-50重量份步骤(2)得到的均匀溶液中，搅拌均匀后，在5-70℃下处理30min-12h，然后离心分离去掉上清液收集底部沉淀，将获得的沉淀用无热源医药用水清洗3次，每次充分搅拌30min，最后，离心分离收集底部沉淀，冷冻干燥24h后再在40℃、-0.1MPa下真空干燥24h，即得到PHAs固体。

具体地，所述酸为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、甲酸、乙酸或丁酸。

具体地，所述小分子醇为甘油、丙二醇、丁二醇或己二醇。