一种小分子透明质酸及其制备方法与应用与流程

本发明属于生物材料提取，具体涉及一种小分子透明质酸，更具体涉及一种以鸡冠为原料利用酶催化生物转化法制备小分子透明质酸的方法。

背景技术：

1、透明质酸是一种酸性粘多糖，1934年由美国哥伦比亚大学眼科教授meyer等从牛眼玻璃体中首次分离得到。ha很容易因为酸、碱或加热处理而分解；在铁、铜等金属离子和抗坏血酸或半胱氨酸等还原剂共存下，经氧自由基、χ射线、γ射线、紫外线和超声波作用而降解；它还可以被透明质酸酶和硫酸软骨素酶分解。高分子量的ha在酶、酸、加热等条件下，可低分子化，此外ha水溶液是一种非牛顿型流体，有着良好的粘弹性和流变形。目前市售的商品透明质酸为其钠盐形式，即透明质酸钠(简称sh)，为白色纤维状或粉末状固体，溶于水，不溶于醇、酮、乙醚等有机溶剂，有很强的吸湿性。透明质酸钠的水溶液带负电，高浓度时有很高的粘弹性和渗透压。

2、透明质酸广泛存在于动物的各种组织中，分子量为500000-730000道尔顿。透明质酸以其独特的分子结构和理化性质在机体内显示出多种重要的生理功能，如润滑关节、调节血管壁的通透性、调节蛋白质、水电解质扩散及运转、促进创伤愈合等。尤为重要的是，透明质酸具有特殊的保水作用，2％的纯透明质酸水溶液能牢固地保持98％水分，是目前发现的自然界中保湿性最好的物质，被称为理想的天然保湿因子(natural moisturizingfactor，nmf)。透明质酸还是一种多功能基质，广泛分布于人体各部位。皮肤也含有大量的透明质酸，且人类皮肤成熟和老化过程也随着透明质酸的含量和新陈代谢而变化，它可以改善皮肤营养代谢，使皮肤柔嫩、光滑、去皱、增加弹性、防止衰老，在保湿的同时又是良好的透皮吸收促进剂，与其他营养成分配合使用，可以起到促进营养吸收的更理想效果。此外，透明质酸有助于提高创口愈合再生能力、减少疤痕、增强免疫力等作用，可用于非甾体消炎药，或关节炎治疗、眼科、心外科手术的辅助药品；在治疗烫伤、烧伤、冻伤、人造皮肤方面有独到作用。目前，透明质酸广泛用于食品、保健品、化妆品、药品等领域，另外由透明质酸配制的生化试剂，在生物学界被广泛推广应用。

3、透明质酸在上世纪三十年代欧美国家已有研究，并在七十年代开始自动物组织中提取，而国内在九十年代才开始研究并用传统提取法小批量生产。传统提取法大量采用丙酮等有机溶剂进行提取，不仅环境污染大且存在生产安全隐患。目前，透明质酸的生产多采用生物发酵法，即以链球菌为原菌，通过诱变发酵提取，虽然有效降低了生产成本，但由于生物协同性差，肌体吸收利用还有待提升。更重要是，传统的溶剂提取法和生物发酵法都不能控制透明质酸的分子量，且产品的收率并不理想。

技术实现思路

1、为此，本发明的第一个目的在于提供一种小分子透明质酸，所述透明质酸产品不仅分子量可控且产品吸收性能更优；

2、本发明的第二个目的在于提供一种以鸡冠为原料利用酶催化生物转化法制备小分子透明质酸的方法，所述方法可有效控制透明质酸产品的分子量，且提取效率更高。

3、为解决上述技术问题，本发明所述的一种小分子透明质酸的制备方法，包括如下步骤：

4、(1)取鸡冠子为原料并加水制浆，得到浆料，备用；

5、(2)向所述浆料中依次加入脂肪酶进行第一酶解处理，继续加入α-半乳糖苷酶进行第二酶解处理，并继续加入中性蛋白酶进行第三酶解处理，收集酶解液；

6、(3)向所述酶解液中加入吸附剂进行纯化处理，经固液分离收集纯化液，即得。

7、具体的，所述小分子透明质酸的制备方法，所述步骤(1)中，所述鸡冠子与水的质量比为1：8-10；

8、优选的，所述鸡冠子包括肉鸡鸡冠子。

9、具体的，所述小分子透明质酸的制备方法，所述步骤(2)中：

10、所述脂肪酶的加入量占所述鸡冠子原料重量的1.5-2wt％；和/或，

11、所述α-半乳糖苷酶的加入量占所述鸡冠子原料重量的1.5-2wt％；和/或，

12、所述中性蛋白酶的加入量占所述鸡冠子原料重量的1-1.5wt％。

13、具体的，所述小分子透明质酸的制备方法，所述步骤(2)中：

14、所述第一酶解步骤的时间为20-40min；和/或，

15、所述第二酶解步骤的时间为40-80min；和/或，

16、所述第三酶解步骤的时间为3.0-3.5h。

17、具体的，所述小分子透明质酸的制备方法，所述步骤(2)中：

18、所述第一酶解步骤的搅拌器转速为32-35r/min；

19、所述第二酶解步骤的搅拌器转速为36-38r/min；

20、所述第三酶解步骤的搅拌器转速为38-40r/min。

21、具体的，所述小分子透明质酸的制备方法，所述步骤(2)中，所述酶解步骤的温度为48-50℃；

22、优选的，还包括将所述酶解液升温至90-95℃进行灭酶处理的步骤；

23、优选的，还包括将所述酶解液进行固液分离并收集液体部分的步骤。

24、具体的，所述小分子透明质酸的制备方法，所述步骤(3)中，所述吸附剂包括活性炭；

25、优选的，所述吸附剂的加入量占所述鸡冠子原料重量的5-7wt％；

26、优选的，所述纯化处理步骤的温度为35-37℃；

27、优选的，所述纯化处理步骤的时间为0.5-0.8h。

28、具体的，所述小分子透明质酸的制备方法，所述步骤(3)中，还包括将所述纯化液进行浓缩和/或喷雾干燥的步骤。

29、本发明还公开了由所述方法制备得到的小分子透明质酸，其分子量90％以上控制在600-2000道尔顿之间。

30、本发明还公开了所述小分子透明质酸用于制备食品、保健品、化妆品或药品的用途。

31、本发明所述小分子透明质酸的制备方法，采用生物催化酶解鸡冠子进行透明质酸的提取，采用脂肪酶、α-半乳糖苷酶和中性蛋白酶的酶制剂体系，并采用分段定向酶切及靶向降解的工艺，不但能提高透明质酸产品的收率，有利于后续工艺产品纯化；而且，可有效的控制透明质酸的分子量在1500道尔顿以下，含有小分子活性肽和丰富的葡萄糖醛酸，更易于肌体吸收利用。

32、本发明所述小分子透明质酸的制备方法，采用分段酶切的工艺，实现了对原料的定向酶切技术，先用脂肪酶降解原料中的脂肪，不但有利于脱脂，而且有利于后续加酶进行酶解，不但能控制产品分子量，而生产周期仅是常规提取工艺的1/3，不仅生产周期短，且大幅降低了生产成本。

33、本发明所述小分子透明质酸的制备方法，采用定向酶切技术，无需采用乙醇丙酮等有机溶剂，有利于生产安全和环境保护，且有效解决了传统溶剂提取和发酵提取工艺中不能控制透明质酸分子量的缺陷，以及传统工艺带来的环境污染和安全隐患。

34、本发明所述小分子透明质酸，不仅分子量更低、且分子量分布可控，更加易于肌体吸收，可广泛用于食品、保健品、化妆品及药品领域。是一种用于人体能暂时降低细胞间质的粘性，可促使皮下输液、局部积贮的渗出液或血液加快扩散而利于吸收，为一种重要的药物扩散剂。临床用作药物渗透剂，促进药物的吸收，促进手术及创伤后局部水肿或血肿消散。