劉憲鋒,王 貞,李穩(wěn)強
(華懋雙匯實業(yè)〈集團〉有限公司生物化學(xué)制藥廠,河南 漯河 462000)
硫酸軟骨素(chondroitin sulfate,CHS)是一類動物性黏多糖,由動物喉骨、鼻軟骨、氣管或骨腱、韌帶等含硫酸軟骨素的軟骨組織制取而成。在軟骨中,硫酸軟骨素與蛋白質(zhì)(如膠原蛋白)結(jié)合在一起,以蛋白多糖的形式存在[1]?,F(xiàn)行硫酸軟骨素生產(chǎn)工藝大部分是先堿解,然后用胰臟(胰酶)和堿性蛋白酶進行酶解,最終使硫酸軟骨素從蛋白多糖中釋放出來。但堿提過程中會使提取液顏色加深,后期除蛋白困難,嚴(yán)重影響產(chǎn)品色澤和質(zhì)量,需要在后道工序進行氧化脫色處理。筆者采用雙酶法新工藝,通過引入新型復(fù)合蛋白酶,去掉堿提、氧化步驟,顯著縮短了生產(chǎn)周期,在保證產(chǎn)品質(zhì)量基礎(chǔ)上降低了物料消耗,簡化了操作,使得新工藝更穩(wěn)定?,F(xiàn)報道如下。
702光度滴定儀(瑞士萬通公司);TU-1901型紫外分光光度計(北京普析通用儀器有限公司)。新鮮冷凍豬喉軟骨(雙匯集團股份屠宰廠)。復(fù)合蛋白酶(天津諾奧科技公司);堿性蛋白酶(北京東華強盛公司);乙醇(食用級);氫氧化鈉(食用級);鹽酸(食用級);硫酸軟骨素標(biāo)準(zhǔn)品(美國Sigma公司);其他試劑均為國產(chǎn)分析純。
2.1 制備工藝
現(xiàn)行工藝:見圖1。
圖1 硫酸軟骨素現(xiàn)行制備工藝流程圖
雙酶法新工藝:見圖2。
圖2 硫酸軟骨素雙酶法新工藝流程圖
2.2 理化分析
澄清度和蛋白質(zhì)均參照美國藥典31版測定。硫酸軟骨素含量參照美國藥典31版硫酸軟骨素鈉鹽項下的氯化十六烷吡啶(cetylpyridinium chloride,CPC)測定法測定。結(jié)果見表1。生產(chǎn)同期與投入輔助用量比較結(jié)果見表2。
按照上述2種工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品,澄清度和蛋白質(zhì)均合格,而雙酶法新工藝在指標(biāo)上要優(yōu)于現(xiàn)行工藝。這與復(fù)合蛋白酶自身的特點有關(guān),其酶系中主要含有膠原蛋白酶,同時含有脂肪酶、糖元酶、核酸酶等,在硫酸軟骨素提取過程中能徹底水解膠原蛋白、脂肪和糖元。
表1 2種硫酸軟骨素工藝產(chǎn)品理化分析結(jié)果
表2 2種硫酸軟骨素工藝生產(chǎn)周期和投入輔料比較結(jié)果
按照上述2種工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品,硫酸軟骨素含量均超過了90%。雙酶法新工藝雖然去掉堿提這一步,但由于引進新型復(fù)合酶,在兩種酶的合理使用上進行了改進,有著同樣的結(jié)果。
雙酶法新工藝在生產(chǎn)周期上,每批縮短14h,在實際生產(chǎn)中有著重要意義,在同樣的廠房和設(shè)備下,能夠增加批次,提高產(chǎn)量。在生產(chǎn)用輔料上,每批可節(jié)省氫氧化鈉90 kg、鹽酸324 L、雙氧水50 L,具有降低成本,提高產(chǎn)品市場競爭力的現(xiàn)實意義。
雙酶法新工藝具有操作方便、易控制等特點,且提取條件范圍廣(pH為6.5~9.0,溫度50~56℃),反應(yīng)溫和,過濾速度快,工藝操作方便,易于控制。
[1]奚 俊,張有森.對硫酸軟骨素傳統(tǒng)提取方法的改進[J].生物學(xué)雜志,2000,17(6):33-34.