一种电子束辐照制备低分子硫酸软骨素的方法
【技术领域】
[0001 ]本方法涉及使用电子束辐照方法制备低分子硫酸软骨素的新方法。
【背景技术】
[0002]硫酸软骨素(CS)是共价连接在蛋白质上形成蛋白聚糖的一类糖胺聚糖，广泛分布于动物组织的细胞外基质和细胞表面，通常由动物软骨组织中提取的硫酸软骨素的相对分子量(Mr)—般在20000Da以上，对于(Mr)降低到1000Da或更低时，称其为低分子硫酸软骨素。与普通硫酸软骨素相比，低分子硫酸软骨素经口服更容易被吸收，所以生物利用度更高，其保健医疗生物活性更明显，被认为是新一代的(CS)产品，具有良好的应用开发前景，研究发现，低分子硫酸软骨素具有影响破骨细胞分化、促软骨形成、促真皮纤维细胞生成等作用，更有利于骨关节炎的治疗和关节功能的恢复，抗自由基氧化能力更强。低分子量硫酸软骨素可以作为一种抗阿尔茨海默病的候选活性成分，用于制备治疗、改善或预防认知功能衰退相关的神经系统疾病的药物，因小分子的多糖更易于通过血脑屏障，更容易作用于学习记忆相关的大脑海马区，对Αβ诱导产生的神经细胞毒性具有抑制作用。
[0003]目前低分子硫酸软骨素的制备有两种技术，分别为酶解法和化学降解法。例如检索到的:酶解法专利:①一种低分子量硫酸软骨素的制备方法(公布号CN 104498564Α)，其由大分子降解为小分子的工艺过程包括依次添加:苹果酸一一胃蛋白酶一一碱一一木瓜蛋白酶和纤维素酶一一活性炭一一树脂一一氯化钠一一酒精沉淀。
[0004]化学降解法专利:②低分子量硫酸软骨素的制备方法(公布号CN104004114Α)，其由大分子降解为小分子的工艺过程包括依次添加:含金属盐类化合物一一氧化物一一终止剂一一阳离子树脂一一氯化钠一一氢氧化钠一一酒精沉淀。
[0005]化学降解法专利:③催化法生产低分子硫酸软骨素的方法(公布号CN104177512A)，其由大分子降解为小分子的工艺过程包括依次添加:双氧水——含铜催化剂酒精沉淀。
[0006]酶解法的缺点包括:不易控制分子量的降解程度，多种酶的获取成本高，酶制剂产品的功能活性不稳定，导致后续工艺条件(温度、PH值等)需要反复调试，增加了生产难度，反应后的酶还要进行灭活处理和分离处理，产品批次之间理化性能不稳定。
[0007]化学降解法主要缺点是:化学添加剂残留在产品内部的问题，以及企业排放的环境污染问题。
[0008]这两种方法在制备分子量小于1000Da的(CS)时，以上缺点尤其明显，包括消耗的酒精量更大。
【发明内容】
[0009]本发明是制备低分子硫酸软骨素的新方法，以普通分子量的硫酸软骨素产品作为原料(分子量大于20000Da)，通过电子束辐照降解这种物理技术，和后续其它物理步骤处理，获得分子量1000Da以下的低分子硫酸软骨素，且集中度较高。所得低分子硫酸软骨素产品对于维持组织的完整性具有重要作用。
[0010]附图1给出了本方法的工艺流程，简述如下:
[0011]普通分子量的硫酸软骨素产品(分子量大于20000Da)，使用中能电子加速器产生的电子束I进行辐照，射线能量2.0至4.0兆电子伏(MeV)，吸收剂量50至300千戈瑞(KGy)。该步骤使其平均分子量降至1000Da以下。
[0012]超滤:将获取的降解产物配制成5%_20%浓度的水溶液2，使用不同截留分子量的超滤膜3进行提纯及浓缩处理，超滤膜孔径约低于平均分子量2000Da为佳。
[0013]制成干粉:把步骤二浓缩后的液体通过喷雾干燥机4提取出低分子硫酸软骨素干粉制剂。喷雾干燥机入口温度110至120摄氏度，出口温度60至70摄氏度。
[0014]只采用电子束辐照这一种纯物理手段，达到使普通分子量硫酸软骨素分子降解，从而获得低分子硫酸软骨素产品。而目前的酶解法、化学降解法都需要添加多种酶制剂、化学试剂，经过多个复杂步骤，必然存在产品中酶制剂、化学制剂残留、化工废液排放问题。本方法步骤简捷，产品纯度高，质量一致性好，完全不存在酶制剂、化学制剂残留与排放。
[0015]使用不同截留分子量的超滤膜进行提纯及浓缩，该物理手段进一步减少了杂质。
[0016]从溶液中把硫酸软骨素产品提取出来，以往的方法是使用大量酒精进行沉淀，然后烘干、研磨成粉末。本方法使用喷雾干燥机一次性完成，避免了大量酒精损耗，节省了后续工艺环节，步骤的减少使得所需设备少了、中间环节损耗少了、产品收率高了，能达到90%以上。
【附图说明】
[0017]图1硫酸软骨素制备流程图。
[0018]图2十八角度激光光散射仪测量分子量条件方法。
[0019]其中:1、工业电子加速机辐照2、配置水溶液3、超滤4、喷雾干燥机。
【具体实施方式】
[0020]选用的硫酸软骨素干粉原料60克，十八角度激光光散射仪测量其重均分子量(Mw)为3.SXlO4DadfC室温下，用工业中能电子加速器产生的电子束对干粉原料进行直接辐照处理。电子束的能量为2.5MeV，硫酸软骨素干粉原料的辐照剂量为220KGy。辐照后将样品配置成12%水溶液，使用截留5000Da的超滤膜除去小分子杂质并浓缩。将该纯化浓缩液采用喷雾干燥机制粉，进口温度110°C，出口温度60°C。共收集硫酸软骨素干粉产品54.1克，产品收率90.2%。采用十八角度激光光散射仪测量其重均分子量(Mw)为9.92 X 103Da。
[0021]选用的硫酸软骨素干粉原料50克，十八角度激光光散射仪测量其重均分子量(Mw)为3.5 X 14Dadli3C室温下，用工业中能电子加速器产生的电子束对干粉原料进行直接辐照处理。电子束的能量为2.5MeV，硫酸软骨素干粉原料的辐照剂量为280KGy。辐照后将样品配置成10%水溶液，使用截留5000Da的超滤膜除去小分子杂质并浓缩。将该纯化浓缩液采用喷雾干燥机制粉，进口温度116°C，出口温度66°C。共收集硫酸软骨素干粉产品45.8克，产品收率91.6%。采用十八角度激光光散射仪测量其重均分子量(Mw)为9.01 X 13Da0
【主权项】
1.一种电子束辐照制备低分子硫酸软骨素的方法，主要有以下三个步骤: (I)、硫酸软骨素产品分子量大于20000Da，使用中能电子加速器产生的电子束进行辐照降解，射线能量2.0?4.0MeV，吸收剂量200?300KGy，经过照射，获得低分子硫酸软骨素； ⑵、将获取的低分子硫酸软骨素配制成水溶液，通过不同截留分子量的超滤膜进行提纯及浓缩处理； (3)、把浓缩后的液体通过喷雾干燥机提取出低分子透明质酸干粉制剂。2.如权利要求1所述的一种电子束辐照制备低分子硫酸软骨素的方法，电子束辐照降解包括其他辐照源，如γ射线或X射线。3.如权利要求1所述的一种电子束辐照制备低分子硫酸软骨素的方法，获得低分子硫酸软骨素的平均分子量小于lOOOODa。4.如权利要求1所述的一种电子束辐照制备低分子硫酸软骨素的方法，获取的低分子硫酸软骨素配成的水溶液浓度为5%-20%。5.如权利要求4所述的获取的低分子硫酸软骨素配成的浓度为5%-20 %水溶液，使用低于平均分子量2000Da截留分子量的超滤膜进行提纯及浓缩处理。6.如权利要求1所述的一种电子束辐照制备低分子硫酸软骨素的方法，喷雾干燥机入口温度110至120°(3，出口温度60至70°(3。
【专利摘要】本发明公开了制备低分子硫酸软骨素的新方法。以普通分子量的硫酸软骨素产品作为原料，经过电子束辐照降解，降解后经溶解超滤，产物干燥后得到低分子硫酸软骨素。在由硫酸软骨素粗料制备低分子量硫酸软骨素工艺过程中，采用辐照降解等纯物理手段取代添加酶制剂、化学制剂的多个环节，简化工艺过程，提高产品纯度和质量的一致性，避免酶降解和化学降解制备过程的环境污染问题，产品平均分子量小于10000Da，所得产品对于维持组织的完整性具有重要作用。目前，硫酸软骨素作为药品和膳食补充剂广泛应用于骨关节疾病、心脑血管疾病和眼科疾病。
【IPC分类】C08B37/08
【公开号】CN105566513
【申请号】CN201610072987
【发明人】徐宝琨, 杨松山, 温延奎, 孙连柱
【申请人】山东蓝孚高能物理技术股份有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年2月2日