刘宪锋,王 贞,李稳强
(华懋双汇实业〈集团〉有限公司生物化学制药厂,河南 漯河 462000)
硫酸软骨素(chondroitin sulfate,CHS)是一类动物性黏多糖,由动物喉骨、鼻软骨、气管或骨腱、韧带等含硫酸软骨素的软骨组织制取而成。在软骨中,硫酸软骨素与蛋白质(如胶原蛋白)结合在一起,以蛋白多糖的形式存在[1]。现行硫酸软骨素生产工艺大部分是先碱解,然后用胰脏(胰酶)和碱性蛋白酶进行酶解,最终使硫酸软骨素从蛋白多糖中释放出来。但碱提过程中会使提取液颜色加深,后期除蛋白困难,严重影响产品色泽和质量,需要在后道工序进行氧化脱色处理。笔者采用双酶法新工艺,通过引入新型复合蛋白酶,去掉碱提、氧化步骤,显著缩短了生产周期,在保证产品质量基础上降低了物料消耗,简化了操作,使得新工艺更稳定。现报道如下。
702光度滴定仪(瑞士万通公司);TU-1901型紫外分光光度计(北京普析通用仪器有限公司)。新鲜冷冻猪喉软骨(双汇集团股份屠宰厂)。复合蛋白酶(天津诺奥科技公司);碱性蛋白酶(北京东华强盛公司);乙醇(食用级);氢氧化钠(食用级);盐酸(食用级);硫酸软骨素标准品(美国Sigma公司);其他试剂均为国产分析纯。
2.1 制备工艺
现行工艺:见图1。
图1 硫酸软骨素现行制备工艺流程图
双酶法新工艺:见图2。
图2 硫酸软骨素双酶法新工艺流程图
2.2 理化分析
澄清度和蛋白质均参照美国药典31版测定。硫酸软骨素含量参照美国药典31版硫酸软骨素钠盐项下的氯化十六烷吡啶(cetylpyridinium chloride,CPC)测定法测定。结果见表1。生产同期与投入辅助用量比较结果见表2。
按照上述2种工艺生产的产品,澄清度和蛋白质均合格,而双酶法新工艺在指标上要优于现行工艺。这与复合蛋白酶自身的特点有关,其酶系中主要含有胶原蛋白酶,同时含有脂肪酶、糖元酶、核酸酶等,在硫酸软骨素提取过程中能彻底水解胶原蛋白、脂肪和糖元。
表1 2种硫酸软骨素工艺产品理化分析结果
表2 2种硫酸软骨素工艺生产周期和投入辅料比较结果
按照上述2种工艺生产的产品,硫酸软骨素含量均超过了90%。双酶法新工艺虽然去掉碱提这一步,但由于引进新型复合酶,在两种酶的合理使用上进行了改进,有着同样的结果。
双酶法新工艺在生产周期上,每批缩短14h,在实际生产中有着重要意义,在同样的厂房和设备下,能够增加批次,提高产量。在生产用辅料上,每批可节省氢氧化钠90 kg、盐酸324 L、双氧水50 L,具有降低成本,提高产品市场竞争力的现实意义。
双酶法新工艺具有操作方便、易控制等特点,且提取条件范围广(pH为6.5~9.0,温度50~56℃),反应温和,过滤速度快,工艺操作方便,易于控制。
[1]奚 俊,张有森.对硫酸软骨素传统提取方法的改进[J].生物学杂志,2000,17(6):33-34.