低相对分子质量透明质酸的制备研究

作     者：覃彩凤 

作者单位：江南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王淼

授予年度：2007年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083201[工学-食品科学] 

主      题：透明质酸 低相对分子质量 降解 超滤 分级分离 

摘      要：透明质酸是一种生物相容性很好的生物聚合物,由于其良好的保湿和润滑性能在医药和化妆品领域有着广泛的应用。近年来,发现口服低相对分子质量透明质酸,可以增加内源性透明质酸的含量,促进体内高分子透明质酸的合成,具有很好的增强免疫功能和抗衰老功能,因此本论文对低相对分子质量透明质酸的制备方法和工艺条件进行了研究,以期拓展其在食品保健品领域的应用。 本文首先研究了物理、化学、酶法和物理化学法结合等方法对HA的降解。结果显示:过氧化氢+铜离子体系、过氧化氢+抗坏血酸(Vc)+丁二酸体系和次氯酸钠体系这三种氧化降解透明质酸的方法降解效果显著,降解后的相对分子质量很小(平均2.5万);物理法和化学法结合起来,超声波+NaClO降解的效果更好,HA相对分子质量下降到1万;果胶酶、纤维素酶和溶菌酶降解HA的效果不明显;上述几种方法降解HA后其基本组成单元的结构没有发生显著变化。综合各方面的因素,本研究选择过氧化氢+抗坏血酸体系来降解透明质酸。 过氧化氢和抗坏血酸体系降解HA的最佳工艺条件为:过氧化氢和抗坏血酸的摩尔用量比为2:1;pH4.0;温度55℃;反应时间15min;过氧化氢添加量2.0mmol/gHA。HA的起始相对分子质量和起始浓度对降解效果有显著影响:起始相对分子质量越大,降解后的相对分子质量越大,相对分子质量的变化量越大;起始浓度越大,降解后的相对分子质量越小。为了降低反应体系的粘度,提高透明质酸溶液起始浓度,本文还对HA进行了预处理研究,结果表明将HA固体样品在121℃湿热处理30min后,HA降解的起始浓度可从0.5%提高至4%。 对于降解后的相对分子质量较低的HA的采用膜分离技术进行分级分离,研究表明,依次使用截留相对分子质量为30000,10000,5000的PES超滤膜对HA降解液进行分级分离,不同相对分子质量范围的透明质酸能得到了很好的分级分离,得到了相对分子质量较为均一的四个组分,经HPLC检测四个组分的相对分子质量分别为:32095,19436,9548,1132315,而且不同的PES膜,HA的回收率均在92%以上,经过三次超滤后的总回收率为86%。超滤采用间歇稀释过滤法,操作条件为:△P = 0.15 MPa,△P =0.15 MPa,△P =0.20 MPa;温度为室温;pH=4.0;料液浓度为1%。超滤液经真空浓缩后采用丙酮和乙酸钙结合法进行沉淀,乙酸钙添加量为4%,丙酮浓度为80%,在该沉淀条件下5000PES膜透过液中HA的回收率也可达70.5%。