专利名称：一种低分子量透明质酸的制备方法
技术领域：
本发明涉及透明质酸技术领域，特别涉及ー种低分子量透明质酸的制备方法。
背景技术：
透明质酸(hyaluronic acid, HA)是ー种酸性粘多糖,是由(1_ β _4) D-葡萄糖醒酸和(I-β -3)Ν-こ酰基-D-氨基葡萄糖双糖重复单位所组成的直链多聚糖，广泛分布于脊椎动物的各种组织细胞间质中，在鸡冠、眼玻璃体、脐带、皮肤和滑液中含量较高。在链球菌的荚膜中也有分布。HA具有高度的粘弾性、独特的保湿性、优良的生物相容性和可降解性，被广泛应用于化妆品行业。最近的研究表明，通过ロ服含有透明质酸的食品，可以补充体内因降解而导致不足的ΗΑ，有改善皮肤弹性及柔韧性等效果。
但由于HA是大分子多糖，具有很大的分子量和很大的粘性，因此当将HA添加到化妆品或食品中的量超过规定量时，化妆品或食品的粘度会大幅上涨，影响产品的外观状态、ロ感及使用。因此，为提高HA在化妆品或食品中的用量及研究低分子量HA的功能和应用，国内外已有多家公司或研究机构对降低HA的分子量的方法进行了研究。目前已有报道的降解方法有机械カ剪切法、超声波降解法、Y-射线、高温降解法、过氧化氢降解法、酶解法、酸解法等。但所有这些方法在大規模エ业化生产过程中都具有其局限性。如机械剪切法、超声波、Y-射线等方法操作麻烦，需要大量设备或仪器，消耗的动力、能量多，成本高；热降解法操作时间较长，分子量降到一定程度后基本不变，且容易引起变色；酶解法反应条件温和，容易控制、产物均一，产品质量好，但需要后续步骤灭酶及除酶，且没有エ业化的透明质酸酶，实验室用酶价格高，活力低，成本极高；酸解法会引起设备和管路的腐蚀，给设备维护和清洁造成很大不便，需要特殊的搪瓷或者PVC设备，且所得产品的红外图谱显示分子结构发生了变化，产品质量有所下降。
发明内容
为了解决上述各种HA降解方法存在的问题，本发明提供了ー种降解调节温和、降解效率高、降解后分子量可控的低分子量透明质酸的制备方法。本发明是通过以下措施实现的
ー种低分子量透明质酸的制备方法，将碱溶液加入有机溶剂中提供ー个碱性环境，然后加入透明质酸或透明质酸盐，在40-70°C反应降解一定时间，反应得到的固体产物经过脱色除杂，即得到低分子量透明质酸或低分子量透明质酸盐。通过在有机溶剂的环境中降解，比起在水环境中，操作步骤简单、易实现，得到的产品色泽更好，并且在有机溶剂中反应，降解效果更好，可得到更小分子量的透明质酸或其盐。所述的制备方法，有机溶剂为甲醇、こ醇或丙酮。所述的制备方法，使用碱溶液中的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵，碱溶液加入有机溶剂后整个体系的碱的浓度为O. 05M-0. 2M。所述的制备方法，反应降解后透明质酸或透明质酸盐的分子量为IOkDa到400kDa。所述的制备方法，反应降解时间为4_12h。
所述的制备方法，向IOOmL浓度为90%的こ醇中加入NaOH溶液，整个体系中NaOH浓度为O. 05M，秤取IOg分子量为I. 42 MDa的透明质酸钠，在搅拌下加至预热的こ醇溶液中，于50°C搅拌反应2h，经过后处理步骤，得到分子量为362 KDa的透明质酸钠。所述的制备方法，向500mL 90%的こ醇中加入KOH溶液，整个体系中KOH浓度为O. 11M，秤取50g分子量为I. 57 MDa的透明质酸，在搅拌下加至预热的こ醇溶液中，于60°C水浴中搅拌反应10h，得到分子量为14KDa的透明质酸。所述的制备方法，向200mL 90%的丙酮中加入NaOH溶液，整个体系中NaOH浓度为O. 211，秤取3(^分子量为1.57 MDa的透明质酸钠，在搅拌下加至预热的丙酮溶液中，于55°C水浴中搅拌反应6h，得到分子量为63KDa的透明质酸。所述的制备方法，使用过氧化氢脱色，脱色エ艺为将反应得到的固体产物溶解后，加入O. 5-5%的过氧化氢溶液，调节pH至9. 0-11. 5，升温到30_60°C搅拌反应O. 5_2h。 所述的制备方法，使用过氧化氢脱色之后，再使用活性炭吸附脱色除杂，具体エ艺为调节溶液PH至5. 0-8. 0，加入适量活性炭搅拌吸附O. 5-2h，经过沉淀，脱水、抽滤、干燥得
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)PR ο本发明的有益效果本发明的制备方法利用碱性有机溶剂对HA进行降解，之后进行脱色除杂，从而可以得到质地均匀色泽洁白的低分子量HA产品；通过控制有机溶剂中碱的含量、降解温度的高低和降解时间的长短，可以较精准的得到分子量低于400 KDa的不同分子量段的HA产品；制备方法操作简单方便、产品质量好、收率高、不腐蚀设备、成本相对较低，较好的解决了之前各种方法的缺点。
附图I为HA标准红外图谱；
附图2为本发明实施例I得到的小分子量透明质酸钠红外图谱；
附图3为本发明实施例2得到的小分子量透明质酸钠红外图谱。
具体实施例方式为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例来进ー步说明。实施例I
量取IOOmL浓度为90%的こ醇于三角瓶中，加入O. 5mL IOM NaOH溶液，水浴预热，秤取IOg分子量为1.42 MDa的透明质酸钠盐固体粉末，在搅拌下将固体粉末缓慢加至预热的こ醇溶液中，于40°C水浴中搅拌反应2h，反应结束后，静置30min使反应液充分分层，倾倒去除上层清液，过滤收集固体沉淀。固体沉淀使用脱色剂脱色除杂，沉淀，脱水、抽滤、干燥得白色固体粉末8. Sg，收率88%。检测其分子量为362 KDa，红外图谱附图2与标准图谱附图
I一致。实施例2
量取500mL 90%的こ醇于三角瓶中，加入5. 5mL IOM KOH溶液，水浴预热，秤取50g分子量为I. 57 MDa的透明质酸固体粉末，在搅拌下将固体粉末缓慢加至预热的こ醇溶液中，于70°C水浴中搅拌反应10h，反应结束后，静置20min使反应液充分分层，倾倒去除上层清液,过滤收集固体沉淀。
固体沉淀加入500mL纯化水，搅拌使充分溶解，调节溶液pH至11，水浴升温至550C，加入15mL浓度为50%的过氧化氢，搅拌反应2h。调节溶液pH至7. 5，加入2. 5g粉末状活性炭，搅拌吸附2h。过滤去除活性炭。滤液加入IOg KCl固体，搅拌使溶解，溶液倒入2000 mLこ醇中进行沉淀,得到白色固体沉淀。静置20min后,倾倒去除上清,加入500mL乙醇脱水4次，抽滤去除残余溶剤。于50°C真空烘箱中干燥8h，得白色固体粉末44. 3g，收率88. 6%。检测其分子量为14 KDa，红外图谱附图3与标准图谱附图I 一致。实施例3
量取200mL 90%的丙酮于三角瓶中，加入4mL IOM NaOH溶液，水浴预热，秤取30g分子量为I. 57 MDa的透明质酸钠固体粉末，在搅拌下将固体粉末缓慢加至预热的丙酮溶液中，于55°C水浴中搅拌反应6h。反应结束后，静置20min使反应液充分分层，倾倒去除上层清液,过滤收集固体沉淀。加入丙酮洗涤两次,去上清,过滤收集沉淀。将沉淀加入200mL纯化水，搅拌使充分溶解，调节溶液pH至9. 5，水浴升温至50°C，加入6mL浓度为50%的过氧化氢，搅拌反应I. 5h。调节溶液pH至6. 5，加入2g粉末 状活性炭，搅拌吸附I. 5h。过滤去除活性炭。滤液加入IOg NaCl固体，搅拌使溶解，溶液倒入1000 mL丙酮中进行沉淀,得到白色固体沉淀。静置20min后,倾倒去除上清,加入200mL丙酮脱水3次，抽滤去除残余溶剤。于50°C真空烘箱中干燥8h，得白色固体粉末27. 2g，收率90. 7%。检测其分子量为63 KDa，红外图谱与标准图谱一致。
权利要求
1.ー种低分子量透明质酸的制备方法，其特征是将碱溶液加入有机溶剂中提供ー个碱性环境，然后加入透明质酸或透明质酸盐，在40-70°C反应降解一定时间，反应得到的固体产物经过脱色除杂，即得到低分子量透明质酸或低分子量透明质酸盐。
2.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于有机溶剂为甲醇、こ醇或丙酮。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于使用碱溶液中的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵，碱溶液加入有机溶剂后整个体系的碱的浓度为0. 05M-0. 2M。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于反应前透明质酸或透明质酸盐的分子量为I. 42MDa到I. 57MDa，反应降解后透明质酸或透明质酸盐的分子量为IOkDa到400kDa。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于反应降解时间为4-12h。
6.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于IOOmL浓度为90%的こ醇中加入NaOH溶液，整个体系中NaOH浓度为0.05M，秤取IOg分子量为1.42 MDa的透明质酸钠，在搅拌下加至预热的こ醇溶液中，于50°C搅拌反应2h，经过后处理步骤，得到分子量为362 KDa的透明质酸钠。
7.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于500mL90%的こ醇中加入KOH溶液，整个体系中KOH浓度为0. 11M，秤取50g分子量为I. 57 MDa的透明质酸，在搅拌下加至预热的こ醇溶液中，于60°C水浴中搅拌反应10h，得到分子量为14KDa的透明质酸。
8.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于200mL90%的丙酮中加入NaOH溶液，整个体系中NaOH浓度为0. 2M，秤取30g分子量为I. 57 MDa的透明质酸钠，在搅拌下加至预热的丙酮溶液中，于55°C水浴中搅拌反应6h，得到分子量为63KDa的透明质酸。
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于使用过氧化氢脱色，脱色エ艺为将反应得到的固体产物溶解后，加入0. 5-5%的过氧化氢溶液，调节pH至9. 0-11. 5，升温到30-60°C搅拌反应 0. 5-2h。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于再使用活性炭吸附脱色除杂，具体エ艺为调节溶液PH至5. 0-8. 0，加入适量活性炭搅拌吸附0. 5-2h，经过沉淀，脱水、抽滤、干燥得产品。
全文摘要
本发明涉及透明质酸技术领域，特别涉及一种低分子量透明质酸的制备方法，将碱溶液加入有机溶剂中提供一个碱性环境，然后加入透明质酸或透明质酸盐，在40-70℃反应降解一定时间，反应得到的固体产物经过脱色除杂，即得到低分子量透明质酸或低分子量透明质酸盐。本发明的制备方法可以得到质地均匀色泽洁白的低分子量HA产品；通过控制有机溶剂中碱的含量、降解温度的高低和降解时间的长短，可以较精准的得到分子量低于400KDa的不同分子量段的HA产品；准备方法操作简单方便、产品质量好、收率高、不腐蚀设备、成本相对较低，较好的解决了之前各种方法的缺点。
文档编号C08B37/08GK102850467SQ20121031143
公开日2013年1月2日 申请日期2012年8月29日 优先权日2012年8月29日
发明者张样柏, 孙廷华, 张京良, 王文艳 申请人:山东众山生物科技有限公司