[发明专利]一种硫酸软骨素的无溶剂提取方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种硫酸软骨素的提取方法，尤其是一种无溶剂提取方法。

(二)背景技术

硫酸软骨素是一种从软骨中提取的纯天然高分子酸性粘多糖(糖胺聚糖)，其分子结构为β-D-葡萄糖醛酸和N-乙酰氨基半乳糖通过β1→3糖苷键形成的重复二糖单位所组成的多糖链，具有预防和治疗视力和听力下降以及降血脂、抗血栓、抗炎症、抗病毒甚至具有抗肿瘤和抑制肿瘤新生血管生成等多种生理活性作用。硫酸软骨素广泛应用于食品、保健品、化妆品和医药行业。随着生活水平的日益提高，硫酸软骨素的市场需求仍呈不断上升趋势。

硫酸软骨素传统的提取方法主要包括步骤：碱解、酶解、盐解、吸附、醇沉和干燥。

传统提取方法不但步骤繁琐，效率低，提取时间长，能耗高，提取率低，而且需要用到大量的强碱(如NaOH)和酶(如胰酶)，提取过程中还必须用NaOH溶液或稀HCl不断调节来维持胰酶发挥最大活性所需的pH值，在大规模工业化生产中操作复杂、能耗高、成本高、生产周期长，而且用传统方法来提取硫酸软骨素提取率低(平均约为7％)，纯度低(平均约为75％)。传统纯化步骤中常常用活性炭或白陶土吸附悬浮在水溶液中的杂蛋白，不但吸附效果差，而且吸附后过滤困难，容易堵塞滤孔，吸附杂蛋白的同时还吸附了一部分在溶液中呈明胶状的硫酸软骨素，使得提取率有所降低。

无溶剂提取方法是一种具有选择性的提取方法，无溶剂提取过程中发生的无溶剂化学反应具有不同于一般有机化学反应的反应特征和反应机理，如反应物浓度高、比表面积大、相互接触面积和碰撞机率大、立体选择性高，反应速率快，产物收率高，而且省去了预脱脂的步骤。无溶剂提取方法甚至能够用水直接提取传统提取工艺中无法直接水提的化合物，如酚酸类、黄酮类和生物碱类化合物等。

目前还未有用无溶剂提取方法提取硫酸软骨素的报道。

(三)发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种操作简便、生产安全稳定可靠、提取率高、能耗低、成本低、周期短，产品纯度高且基本无污染的硫酸软骨素的无溶剂提取方法。

本发明的研究思路为：先利用球磨机中研磨体所产生的高强度机械力作用使软骨组织中硫酸软骨素连接在核心蛋白上的糖肽键发生断裂，释放硫酸软骨素并促使硫酸软骨素这种酸性粘多糖与固体碱试剂在无溶剂的条件下发生中和反应，生成硫酸软骨素水溶性盐，而软骨原料中的蛋白质组分在高强度机械力的作用下发生变性，水化膜被破坏，水溶性降低，所以用水即可充分溶解硫酸软骨素盐(e.g.CS-Na)，而变性后的水不溶性杂蛋白通过简单的过滤就可以除去。

本发明采用的技术方案如下：

一种硫酸软骨素的无溶剂提取方法，将富含硫酸软骨素的软骨原料煮沸后粉碎并预研磨成粒径50～500μm的软骨粉末，再与固体碱试剂混合均匀，置于研磨器中充分研磨，研磨得到的粉末混合物用水充分溶解，过滤除去不溶物，滤液经过醇沉、取醇沉物干燥即得所述的硫酸软骨素，所述的软骨粉末与固体碱试剂的质量比为10∶0.1～6.0；所述固体碱试剂为下列之一或几种的任意组合：钠的弱酸盐、钾的弱酸盐、氢氧化钙、羟基磷灰石、高岭石、碱性长石。

所述的硫酸软骨素的化学结构通式为由葡萄糖醛酸和N-乙酰氨基半乳糖所组成的重复二糖单位以糖苷键首尾相连形成的多糖链，重复二糖单位上的N-乙酰氨基半乳糖的C4或C6位常带有硫酸酯基。在软骨原料中，硫酸软骨素化合物为酸型，如式(II)所示；本发明提取得到的硫酸软骨素化合物为钠型，如式(I)所示。以下结构如(I)-1～(I)-5，(II)-1～(II)-1所示的化合物为几种常见的硫酸软骨素化合物：

以重复二糖单位上6位硫化的硫酸软骨素(即式(I)-1、式(II)-1所示化合物)为例，本发明所述反应可用以下方程式表示：

本发明中，软骨粉末和固体碱试剂需要在研磨器中充分研磨，所述的研磨器可以是球磨机，也可以是冲压式研磨器，还可以是玛瑙研钵，优选球磨机。

进一步，所述的固体碱试剂优选为下列之一或任意几种任意比例的组合：磷酸氢二钠、硅酸钠、硼酸钠、醋酸钠、亚硝酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、磷酸氢二钾、氢氧化钙、羟基磷灰石、高岭石、碱性长石。所述的软骨粉末与固体碱试剂的质量比优选为10∶0.5～2.5。

较好的，本发明中在将软骨原料煮沸后，可先将煮沸后的软骨先用刀刃型粉碎机粉碎成1～5mm的颗粒，然后置于球磨机中预研磨成粒径50～500μm的软骨粉末。