[go: up one dir, main page]

RU2458134C1 - Method of producing chondroitin sulphate from sea hydrobiont tissue - Google Patents

Method of producing chondroitin sulphate from sea hydrobiont tissue Download PDF

Info

Publication number
RU2458134C1
RU2458134C1 RU2010153884/10A RU2010153884A RU2458134C1 RU 2458134 C1 RU2458134 C1 RU 2458134C1 RU 2010153884/10 A RU2010153884/10 A RU 2010153884/10A RU 2010153884 A RU2010153884 A RU 2010153884A RU 2458134 C1 RU2458134 C1 RU 2458134C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
membrane
chondroitin sulfate
solution
molecular weight
hydrolysis
Prior art date
Application number
RU2010153884/10A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010153884A (en
Inventor
Виталий Юрьевич Новиков (RU)
Виталий Юрьевич Новиков
Мария Николаевна Порцель (RU)
Мария Николаевна Порцель
Original Assignee
ФГУП Полярный научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии им. Н.М. Книповича (ФГУП ПИНРО)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ФГУП Полярный научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии им. Н.М. Книповича (ФГУП ПИНРО) filed Critical ФГУП Полярный научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии им. Н.М. Книповича (ФГУП ПИНРО)
Priority to RU2010153884/10A priority Critical patent/RU2458134C1/en
Publication of RU2010153884A publication Critical patent/RU2010153884A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2458134C1 publication Critical patent/RU2458134C1/en

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method involves preparation of material for enzymatic hydrolysis. Alkaline hydrolysis is carried out with proteolytic enzyme preparations with neutralisation of the obtained solution to pH=7. A salt is added to the obtained enzymatic hydrolysate to a value of not less than 0.1 mol/l. Successive ultrafiltration is carried out, first on a membrane with maximum retention of 50 kD with separation of high-molecular weight impurities, and then on a membrane with maximum retention of 5 kD with separation of low-molecular weight substances. The chondroitin sulphate solution retained at the membrane is washed on the same membrane with distilled water until complete removal of salts. Final washing with distilled water is carried out on a membrane with maxim retention of 50 kD.
EFFECT: invention enables to obtain a chondroitin sulphate preparation with weight ratio of the basic substance.
7 ex

Description

Изобретение относится к рыбной промышленности, в частности к способам получения хондроитина сульфата из тканей морских гидробионтов, таких как хрящевая ткань рыб, мышечно-мускульный мешок моллюсков и др., и может быть использовано в пищевой, косметической отраслях промышленности, в медицине.The invention relates to the fishing industry, in particular to methods for producing chondroitin sulfate from tissues of marine aquatic organisms, such as cartilage of fish, muscle and muscle bag of mollusks, etc., and can be used in food, cosmetic industries, in medicine.

Основные свойства хондроитина сульфата, имеющие определяющее значение для его успешного применения в различных областях, - высокая биодоступность, биологическая совместимость, низкая токсичность, способность к избирательному накоплению в ткани хряща (Kofuji К., Ito Т., Murata Y., Kawashima S. Effect of chondroitin sulfate on the biodegradation and drug release of chitosan gel beads in subcutaneous air pouches of mice // Biological and Pharmaceutical Bulletin. - 2002. - Vol.25, No. 2. - P. 268-271). Перечисленные свойства определяются химическим строением молекул хондроитина сульфата, а именно молекулярной массой, степенью и местом сульфатирования. (Michelacci Y. M., Dietrich С.Р. Structure of chondroitin sulphate from whale cartilage: distribution of 6- and 4-sulphated oligosaccharides in the polymer chains // International Journal of Biological Macromolecules. -1986. - Vol.8, No. 2. - P. 108-113. Toida Т., Amornrut C., Linhardt R. J. Structure and bioactivity of sulfated polysaccharides // Trends in Glycoscience and Glycotechnology.-2003.-Vol.15, No. 81.-P. 29-46).The main properties of chondroitin sulfate, which are crucial for its successful application in various fields, are high bioavailability, biological compatibility, low toxicity, and the ability to selectively accumulate in the cartilage tissue (Kofuji K., Ito T., Murata Y., Kawashima S. Effect of chondroitin sulfate on the biodegradation and drug release of chitosan gel beads in subcutaneous air pouches of mice // Biological and Pharmaceutical Bulletin. - 2002. - Vol.25, No. 2. - P. 268-271). The listed properties are determined by the chemical structure of chondroitin sulfate molecules, namely, the molecular weight, degree and place of sulfation. (Michelacci YM, Dietrich C.P. Structure of chondroitin sulphate from whale cartilage: distribution of 6- and 4-sulphated oligosaccharides in the polymer chains // International Journal of Biological Macromolecules. -1986. - Vol.8, No. 2. - P. 108-113. Toida T., Amornrut C., Linhardt RJ Structure and bioactivity of sulfated polysaccharides // Trends in Glycoscience and Glycotechnology.-2003.-Vol.15, No. 81.-P. 29-46) .

Для получения хондроитина сульфата наиболее широко применяется известный способ, предусматривающий растворение хондроитина сульфата в щелочной среде, ферментативный гидролиз белков, отделение высокомолекулярной углеводной фракции осаждением от низкомолекулярных продуктов гидролиза белка, остающихся в растворе, промывку полученного осадка и сушку готового продукта (Takai М., Kono Н. Salmon-origin chondroitin sulfate: European Patent EP 1270599, МПК A61K 31/737. Заявл. 15.12.2000; № EP 20000981747; опубл. 02.01.2003).The most widely used known method for producing chondroitin sulfate is the dissolution of chondroitin sulfate in an alkaline medium, enzymatic hydrolysis of proteins, separation of the high molecular weight carbohydrate fraction by precipitation from low molecular weight protein hydrolysis products remaining in solution, washing the precipitate obtained and drying the finished product (Takai M., Kono H. Salmon-origin chondroitin sulfate: European Patent EP 1270599, IPC A61K 31/737. Declaration 15.12.2000; No. EP 20000981747; publ. 02.01.2003).

Эта общепринятая технология реализуется различными авторами по-разному: изменяется последовательность, количество операций, температурные режимы, природа и концентрации используемых реагентов.This generally accepted technology is implemented by various authors in different ways: the sequence, number of operations, temperature conditions, nature and concentration of the reagents used change.

Наиболее близким техническим решением является способ получения хондроитина сульфата с применением ультрафильтрации (Khare А. В., Houliston S. A., Black Т. J. Isolating chondroitin sulfate: USPTO Application 20070166798. - Заявл. 14.02.2007; №11/674695; опубл. 07/19/2007).The closest technical solution is a method of producing chondroitin sulfate using ultrafiltration (Khare A. B., Houliston SA, Black T. J. Isolating chondroitin sulfate: USPTO Application 20070166798. - Claim. 02.14.2007; No. 11/674695; publ. 07 / 19/2007).

Этот способ получения хондроитина сульфата включает сбор (подготовку) исходного сырья, включающего соединительную ткань, гидролиз исходного сырья протеолитическими ферментными препаратами для получения раствора гидролизата и нерастворенного вещества, обработку жидкого гидролизата реактивом, включающим гидроокись двухвалентного щелочноземельного металла с рН больше 10 для осаждения примеси белка из гидролизата, отделение, по крайней мере, части осадка от раствора гидролизата и обработку жидкого гидролизата с использованием мембраны с образованием фильтрата (пермеата) низкомолекулярных веществ и «задержанного» концентрата, в котором содержится высокомолекулярная фракция - хондроитина сульфат. В патенте предложено использовать мембраны с молекулярно-массовым пределом задерживания от 5 до 15 кДа (лучше от 8 до 10 кДа).This method of producing chondroitin sulfate includes collecting (preparing) the feedstock, including connective tissue, hydrolysis of the feedstock with proteolytic enzyme preparations to obtain a solution of the hydrolyzate and undissolved substance, treating the liquid hydrolyzate with a reagent comprising a divalent alkaline earth metal hydroxide with a pH of greater than 10 to precipitate protein impurities from hydrolyzate, separating at least part of the precipitate from the hydrolyzate solution and treating the liquid hydrolyzate using membranes to form a filtrate (permeate) of low molecular weight substances and the "delayed" concentrate which contains high molecular weight fraction - chondroitin sulphate. The patent proposes the use of membranes with a molecular weight retention limit of 5 to 15 kDa (preferably from 8 to 10 kDa).

Продукт, полученный таким способом, является концентратом, который в числе прочих веществ содержит хондроитин сульфат. Таким образом, степень очистки целевого продукта недостаточно высока.The product obtained in this way is a concentrate which, among other substances, contains chondroitin sulfate. Thus, the degree of purification of the target product is not high enough.

Заявляемый способ также основан на ультрафильтрационном разделении фракций гидролизата с различными молекулярными массами и использует свойство высокомолекулярных молекул хондроитина сульфата отделяться от низкомолекулярных продуктов гидролиза белков на ультрафильтрационных мембранах.The inventive method is also based on ultrafiltration separation of fractions of hydrolyzate with different molecular weights and uses the property of high molecular weight molecules of chondroitin sulfate to separate from low molecular weight products of protein hydrolysis on ultrafiltration membranes.

Технический результат настоящего способа заключается в повышении степени очистки целевого продукта путем использования способности молекул хондроитина сульфата сильно изменять гидродинамический радиус при изменении ионной силы раствора (концентрации электролита, например, NaCl), что позволяет достичь более высокой по сравнению с прототипом очистки целевого продукта путем последовательной ультрафильтрации полученного гидролизата на мембранах с разным порогом задерживания.The technical result of this method is to increase the degree of purification of the target product by using the ability of chondroitin sulfate molecules to strongly change the hydrodynamic radius when the ionic strength of the solution changes (electrolyte concentration, for example, NaCl), which allows to achieve higher purification of the target product by sequential ultrafiltration the resulting hydrolyzate on membranes with different retention thresholds.

В качестве сырья для получения хондроитина сульфата может быть использовано содержащее хрящевые ткани сырье, полученное в результате переработки различных морских гидробионтов. При использовании мороженого сырья предварительно проводят его дефростацию.As a raw material for the production of chondroitin sulfate, cartilage-containing raw materials obtained by processing various marine hydrobionts can be used. When using ice cream raw materials, it is first defrosted.

Подготовленное сырье измельчают и загружают в реакционную емкость, в которой проводят щелочной, а затем и ферментативный гидролиз.Prepared raw materials are crushed and loaded into a reaction vessel, in which alkaline and then enzymatic hydrolysis is carried out.

Гидролизат хрящевой ткани содержит различные продукты расщепления белков, соли, высокомолекулярные полисахариды (хондроитина сульфат).Cartilage hydrolyzate contains various protein breakdown products, salts, high molecular weight polysaccharides (chondroitin sulfate).

Растворение щелочерастворимых веществ, включая белки и хондроитина сульфат, проводят при температуре от 25 до 50°С в течение 3 ч при постоянном перемешивании.Dissolution of alkali-soluble substances, including proteins and chondroitin sulfate, is carried out at a temperature of from 25 to 50 ° C for 3 hours with constant stirring.

После окончания щелочного гидролиза смесь нейтрализуют до рН 7 и отделяют нерастворившийся осадок фильтрованием или центрифугированием.After alkaline hydrolysis is complete, the mixture is neutralized to pH 7 and the insoluble precipitate is separated by filtration or centrifugation.

Проведение щелочного гидролиза обеспечивает предварительное отделение нерастворившихся примесей и, как следствие, способствует увеличению выхода целевого продукта, повышению его чистоты.Carrying out alkaline hydrolysis provides preliminary separation of insoluble impurities and, as a result, helps to increase the yield of the target product, increasing its purity.

В полученный раствор добавляют ферментный препарат (ФП) или предварительно приготовленный раствор ФП с протеолитической активностью, например ферментный препарат, полученный из гепатопанкреаса камчатского краба.An enzyme preparation (AF) or a pre-prepared AF solution with proteolytic activity, for example, an enzyme preparation derived from king crab hepatopancreas, is added to the resulting solution.

Ферментативный гидролиз белков проводят при оптимальных для данного ФП температуре инкубационной смеси и продолжительности обработки (при использовании ФП из гепатопанкреаса камчатского - температура от 45 до 55°С и продолжительность гидролиза от 4 до 8 ч), отделяют твердый осадок.Enzymatic hydrolysis of proteins is carried out at the temperature of the incubation mixture that is optimal for this AF and the duration of the treatment (when using AF from Kamchatka hepatopancreas, the temperature is from 45 to 55 ° C and the duration of hydrolysis is from 4 to 8 hours), a solid precipitate is separated.

В полученный раствор добавляют соль, например хлорид натрия, доводя концентрацию соли до 0,1 моль.A salt, for example sodium chloride, is added to the resulting solution, adjusting the salt concentration to 0.1 mol.

Затем проводят ультрафильтрацию раствора через мембрану с молекулярно-массовым пределом задерживания менее 50 кДа для отделения оставшихся после гидролиза высокомолекулярных белков и взвешенных частиц.Then, the solution is ultrafiltered through a membrane with a molecular weight retention limit of less than 50 kDa to separate high molecular weight proteins and suspended particles remaining after hydrolysis.

Сконцентрированный раствор, содержащий хондроитина сульфат, промывают раствором соли, например хлорида натрия или другой соли с концентрацией 0,1 моль/л.A concentrated solution containing chondroitin sulfate is washed with a salt solution, for example sodium chloride or another salt with a concentration of 0.1 mol / L.

Для этого в полученный раствор добавляют хлорид натрия или другую соль для поддерживания ее концентрации в растворе до значения не менее 0,1 моль/л. Если после нейтрализации щелочи концентрация NaCl выше указанной, то дополнительное количество хлористого натрия не добавляют.For this, sodium chloride or another salt is added to the resulting solution to maintain its concentration in the solution to a value of at least 0.1 mol / L. If, after neutralizing the alkali, the concentration of NaCl is higher than indicated, then no additional amount of sodium chloride is added.

При концентрации NaCl в растворе выше 0,1 моль/л молекулы хондроитина сульфата сильно глобулированы, что не позволяет разделить компоненты гидролизата.When the NaCl concentration in the solution is above 0.1 mol / L, the chondroitin sulfate molecules are highly globular, which does not allow separation of the hydrolyzate components.

Используемая концентрация соли обеспечивает уменьшение гидродинамического радиуса молекул хондроитина сульфата и возможность их прохождения через мембрану с молекулярно-массовым пределом задерживания меньше 50 кДа, при этом на мембране задерживаются не гидролизованные белки, например коллаген.The salt concentration used ensures a decrease in the hydrodynamic radius of chondroitin sulfate molecules and the possibility of their passage through a membrane with a molecular weight retention limit of less than 50 kDa, while non-hydrolyzed proteins, such as collagen, are retained on the membrane.

Полученный раствор хондроитина сульфата, низкомолекулярных пептидов, аминокислот и солей подвергают ультрафильтрационному разделению на мембране с молекулярно-массовым пределом задерживания 5 кДа, обеспечивающей задержание молекул хондроитина сульфата и отделение молекул солей, аминокислот и низкомолекулярных пептидов.The resulting solution of chondroitin sulfate, low molecular weight peptides, amino acids and salts is subjected to ultrafiltration separation on a membrane with a molecular weight retention limit of 5 kDa, which ensures the retention of chondroitin sulfate molecules and the separation of molecules of salts, amino acids and low molecular weight peptides.

Известно, что при снижении концентрации соли в растворе менее 0,001 моль/л, например NaCl, молекулы хондроитина сульфата разворачиваются, что приводит к увеличению их гидродинамического радиуса. Максимальный радиус наблюдается в дистиллированной воде.It is known that when the salt concentration in the solution is reduced to less than 0.001 mol / L, for example, NaCl, chondroitin sulfate molecules unfold, which leads to an increase in their hydrodynamic radius. The maximum radius is observed in distilled water.

Удержанный на мембране хондроитина сульфат промывают дистиллированной водой, в результате концентрация соли снижается и молекулы хондроитина сульфата, гидродинамический радиус которых при этом значительно увеличился, могут быть сконцентрированы на мембранах с молекулярно-массовым пределом задерживания 50 кДа.The sulfate retained on the chondroitin membrane is washed with distilled water, as a result, the salt concentration decreases and chondroitin sulfate molecules, the hydrodynamic radius of which increased significantly, can be concentrated on membranes with a molecular weight retention limit of 50 kDa.

На мембране с пределом задержания 50 кДа хондроитина сульфат окончательно промывают дистиллированной водой от оставшихся пептидов средней молекулярной массы и осуществляют концентрирование его раствора путем ультрафильтрации.On a membrane with a retention limit of 50 kDa, chondroitin sulfate is finally washed with distilled water from the remaining medium molecular weight peptides and its solution is concentrated by ultrafiltration.

Высокомолекулярная фракция хондроитина сульфата концентрируется на мембране, а низкомолекулярные пептиды и аминокислоты проходят через нее.The high molecular weight fraction of chondroitin sulfate is concentrated on the membrane, and the low molecular weight peptides and amino acids pass through it.

Полученный концентрированный раствор хондроитина сульфата далее используется для выделения сухого препарата или в качестве раствора при приготовлении препаратов с хондроитина сульфатом.The obtained concentrated solution of chondroitin sulfate is then used to isolate a dry preparation or as a solution in the preparation of preparations with chondroitin sulfate.

Выделение сухого ходроитина сульфата осуществляется осаждением при добавлении избытка осадителя (например, этилового спирта) или высушиванием (сублимирование, распылительная сушка и др.).Isolation of dry hodroitin sulfate is carried out by precipitation by adding an excess of precipitant (for example, ethyl alcohol) or by drying (sublimation, spray drying, etc.).

Например, полученный раствор осаждают добавлением спирта в соотношении 1:2, выдерживают до полного осаждения хондроитина сульфата, отделяют осадок фильтрованием или центрифугированием, промывают спиртом, ацетоном, сушат в сублимационной сушилке, вакуумной или иной сушилке.For example, the resulting solution is precipitated by adding alcohol in a ratio of 1: 2, kept until complete precipitation of chondroitin sulfate, the precipitate is separated by filtration or centrifugation, washed with alcohol, acetone, dried in a freeze dryer, vacuum or other dryer.

Получают препарат очищенного хондроитина сульфата с массовой долей основного вещества не менее 90%.Get the preparation of purified chondroitin sulfate with a mass fraction of the main substance of at least 90%.

Целевой продукт - хондроитина сульфат представляет собой белый аморфный порошок без запаха, гигроскопичный, массовая доля воды не более 10%, массовая доля хондроитина сульфата составляет 90-95%The target product, chondroitin sulfate, is an odorless white amorphous powder, hygroscopic, the mass fraction of water is not more than 10%, the mass fraction of chondroitin sulfate is 90-95%

Определение массовой доли основного вещества проводили методом кислотного гидролиза в соляной кислоте (26% НСl, 100°С, 1 ч) и определения образовавшейся глюкуроновой кислоты методом Дише.The mass fraction of the main substance was determined by acid hydrolysis in hydrochloric acid (26% Hcl, 100 ° C, 1 h) and the formation of glucuronic acid formed by the Dische method.

Идентификацию проводили методом инфракрасной спектроскопии. В качестве стандарта использовали препарат хондроитина 6-сульфат натриевую соль из хряща акулы (Каталог «Fluka», кат. №27043-1G-F).Identification was carried out by infrared spectroscopy. A chondroitin 6-sulfate sodium salt from shark cartilage was used as a standard (Fluka Catalog, Cat. No. 27043-1G-F).

Результаты сравнения показали, что образцы хондроитина сульфата, полученные по заявляемому способу, имеют практически схожие показатели с показателями стандартного образца, что подтверждает высокую степень очистки целевого продукта.The comparison results showed that the samples of chondroitin sulfate obtained by the present method have practically similar indicators with the standard sample, which confirms the high degree of purification of the target product.

Использование ультрафильтрации возможно сразу при выделении препарата хондроитина сульфата после ферментативного гидролиза сырья или при очистке осажденного этанолом препарата, после его растворения в воде.The use of ultrafiltration is possible immediately upon isolation of the preparation of chondroitin sulfate after enzymatic hydrolysis of the feedstock or during purification of the preparation precipitated with ethanol after its dissolution in water.

Примеры осуществления способаExamples of the method

Пример 1Example 1

Получение хондроитина сульфата из хрящей семгиGetting chondroitin sulfate from cartilage salmon

1) Сырье - носовой хрящ семги извлекли из голов, очистили от остатков окружающих тканей, измельчили.1) Raw materials - nasal cartilage of salmon was removed from the heads, cleaned of residues of surrounding tissues, crushed.

2) 400 г измельченного сырья загрузили в колбу с 1600 г раствора NaOH (0.2 моль/дм3), нагрели на кипящей водяной бане до 37°С и при этой температуре в течение 3 ч при постоянном перемешивании провели растворение щелочерастворимых веществ.2) 400 g of the crushed raw material was loaded into a flask with 1600 g of NaOH solution (0.2 mol / dm 3 ), heated in a boiling water bath to 37 ° С, and at this temperature, alkali-soluble substances were dissolved with constant stirring for 3 hours.

3) После окончания процесса смесь нейтрализовали до рН 7 при помощи 0.1 н. уксусной кислоты.3) After the end of the process, the mixture was neutralized to pH 7 using 0.1 N. acetic acid.

4) Отделили не растворившийся осадок на центрифуге при 5000 об-1.4) does not dissolve the precipitate was separated by centrifugation at 5000 rpm -1.

5) В гидролизат загрузили ферментный препарат гепатопанкреаса камчатского краба из расчета 3 г на 1 кг сырья. Ферментативный гидролиз проводили при температуре 50°С в течение 5 часов. Осадок отделили на центрифуге при 5000 об-1.5) The enzyme preparation of king crab hepatopancreas was loaded into the hydrolyzate at the rate of 3 g per 1 kg of raw material. Enzymatic hydrolysis was carried out at a temperature of 50 ° C for 5 hours. The precipitate was separated by centrifugation at 5000 rpm -1.

Используемый ферментный препарат был получен из гепатопанкреса камчатского краба Paralithodes Camtschaticus по известной технологии (Сахаров, И.Ю. Способ получения коллагеназы. /И.Ю.Сахаров А.В.Джунковская, А.А.Артюков, В.В.Сова, О.Г.Саканделидзе, Э.П.Козловская. Институт иммунологии и Тихоокеанский институт биоорганической химии: а.с. SU 1343591 А1, МКИ4 А61К 35/56. - Заявл. 13.12.85; №3992368 /28-14. - 2 с.) и имел протеолитическую активность по казеинату натрия А=280 мкмоль тирозина*г-1*мин-1. (Субстрат: 1%-ный раствор казеината натрия. Фермент: 1 мг/мл раствор ФП. Условия инкубирования: 37°С, 10 мин.)Enzyme preparation used was obtained from gepatopankresa king crab Paralithodes Camtschaticus known technology (sugars, IY method of producing collagenase. /I.Yu.Saharov A.V.Dzhunkovskaya, A.A.Artyukov, V.V.Sova, O .G.Sakandelidze, E.P.Kozlovskaya Institute of Immunology and Pacific Institute of Bioorganic chemistry: AS SU 1343591 A1, MKI4 A61K 35/56 - declaring 13.12.85; №3992368 / 28-14 - 2.... .) and had proteolytic activity on sodium caseinate A = 280 μmol tyrosine * g -1 * min -1 . (Substrate: 1% sodium caseinate solution. Enzyme: 1 mg / ml AF solution. Incubation conditions: 37 ° C, 10 min.)

6) Провели ультрафильтрацию раствора через мембрану 50 кДа. Промыли сконцентрированный раствор раствором хлорида натрия с концентрацией 0,1 моль/л. (Для увеличения ионной силы в гидролизат добавили 9.36 г хлорида натрия.)6) The solution was ultrafiltered through a 50 kDa membrane. The concentrated solution was washed with a solution of sodium chloride with a concentration of 0.1 mol / L. (To increase the ionic strength, 9.36 g of sodium chloride was added to the hydrolyzate.)

7) Затем полученный раствор хондроитина сульфата, низкомолекулярных пептидов, аминокислот и солей подвергли ультрафильтрационному разделению на мембране 5 кДа, обеспечивающей задерживание молекул хондроитина сульфата.7) Then, the resulting solution of chondroitin sulfate, low molecular weight peptides, amino acids and salts was subjected to ultrafiltration separation on a 5 kDa membrane, which ensures the retention of chondroitin sulfate molecules.

8) Промывка дистиллированной водой. Раствор хондроитина окончательно промыли на мембране 50 кДа от оставшихся пептидов средней молекулярной массы.8) Flushing with distilled water. The chondroitin solution was finally washed on a 50 kDa membrane from the remaining medium molecular weight peptides.

9) Окончательно раствор хондроитина сульфата сконцентрировали ультрафильтрацией.9) Finally, a solution of chondroitin sulfate was concentrated by ultrafiltration.

10) Полученный раствор осадили добавлением спирта в соотношении 1:2, выдержали раствор в течение 20 часов.10) The resulting solution was precipitated by the addition of alcohol in a ratio of 1: 2, the solution was kept for 20 hours.

11) Отделили осадок центрифугированием при 5000 об-1, промыли 100 мл спирта.11) The precipitate was separated by centrifugation at 5000 rpm -1, washed with 100 ml of alcohol.

12) Полученное вещество высушили в сублимационной сушилке.12) The resulting substance was dried in a freeze dryer.

Получили 6,15 г сухого хондроитина сульфата, массовая доля основного вещества, определенная по реакции с карбазолом (метод Дише), 91%.Received 6.15 g of dry chondroitin sulfate, the mass fraction of the basic substance, determined by reaction with carbazole (Dishe method), 91%.

Пример 2Example 2

Получение хондроитина сульфата из хрящей акулыObtaining chondroitin sulfate from shark cartilage

То же, что в примере 1, но в качестве сырья использовали хрящи акулы.The same as in example 1, but shark cartilage was used as raw material.

Получили 6,15 г сухого хондроитина сульфата, массовая доля основного вещества 93%.Received 6.15 g of dry chondroitin sulfate, mass fraction of the main substance 93%.

Пример 3Example 3

Получение хондроитина сульфата из хрящей северного скатаObtaining chondroitin sulfate from cartilage of the northern slope

То же, что в примере 1, но в качестве сырья использовали хрящи северного ската. Проводили предварительное обезжиривание сырья ацетоном. В пункте 5 ферментативный гидролиз проводили в две стадии по 3 часа с дополнительным введением ферментного препарата соответственной концентрации.The same as in example 1, but the cartilage of the northern slope was used as raw material. A preliminary degreasing of the feed with acetone was carried out. In paragraph 5, enzymatic hydrolysis was carried out in two stages for 3 hours with an additional introduction of the enzyme preparation of the corresponding concentration.

Получили 5,43 г сухого хондроитина сульфата, массовая доля основного вещества 92%.Received 5.43 g of dry chondroitin sulfate, mass fraction of the main substance of 92%.

Пример 4Example 4

Очистка хондроитина сульфата из хрящей семгиPurification of Chondroitin Sulfate from Cartilage Salmon

Хондроитина сульфат, полученный способом из примера 1, за исключением пунктов 6-9, снова растворили в 500 мл дистиллированной воды, добавили 2,93 г хлористого натрия, раствор перемешали в течение 60 мин. Затем провели ультрафильтрационную обработку раствора, как описано в примере 1 в п.6-9 и далее 10-12.Chondroitin sulfate obtained by the method of Example 1, with the exception of items 6-9, was again dissolved in 500 ml of distilled water, 2.93 g of sodium chloride was added, the solution was stirred for 60 minutes. Then, an ultrafiltration treatment of the solution was carried out, as described in example 1 in p. 6-9 and further 10-12.

Получили 5,85 г сухого хондроитина сульфата, массовая доля основного вещества 94%.Received 5.85 g of dry chondroitin sulfate, mass fraction of the main substance 94%.

Пример 5Example 5

Получение хондроитина сульфата из хрящей семгиGetting chondroitin sulfate from cartilage salmon

То же, что в примере 1, но в качестве щелочи для проведения операции по п.2) вместо NaOH использовали гидроксид калия КОН (0,2 моль/дм3). При ультрафильтрации по п.6) вместо NaCl использовали 0,1 моль/дм3 раствор хлористого калия КСl.The same as in example 1, but potassium hydroxide KOH (0.2 mol / dm 3 ) was used instead of NaOH as the alkali for the operation according to claim 2). When ultrafiltration according to claim 6), instead of NaCl, a 0.1 mol / dm 3 potassium chloride solution KCl was used.

Получили 6,10 г сухого хондроитина сульфата, массовая доля основного вещества 92%.Received 6.10 g of dry chondroitin sulfate, mass fraction of the main substance 92%.

Пример 6Example 6

Получение хондроитина сульфата из хрящей семгиGetting chondroitin sulfate from cartilage salmon

То же, что в примере 1, но вместо NaCl при ультрафильтрации по п.6) использовали 0,05 моль/дм3 раствор хлористого кальция.The same as in example 1, but instead of NaCl during ultrafiltration according to claim 6), a 0.05 mol / dm 3 calcium chloride solution was used.

Получили 6,15 г сухого хондроитина сульфата, массовая доля основного вещества 91%.Received 6.15 g of dry chondroitin sulfate, mass fraction of the main substance 91%.

Пример 7Example 7

Получение хондроитина сульфата из хрящей семгиGetting chondroitin sulfate from cartilage salmon

То же, что в примере 1, но вместо ферментного препарата из гепатопанкреаса камчатского краба использовали протосубтилин Г3Х из расчета 4,5 г на 1 кг сырья (активность протосубтилина Г3Х по отношению к рыбному белку была в 1,5 раза ниже, чем активность ФП из гепатопанкреаса камчатского краба).The same as in example 1, but instead of the enzyme preparation from hepatopancreas of king crab, protosubtilin G3X was used at the rate of 4.5 g per 1 kg of raw material (the activity of protosubtilin G3X in relation to fish protein was 1.5 times lower than the activity of AF from king crab hepatopancreas).

Получили 6,35 г сухого хондроитина сульфата, массовая доля основного вещества 89%.Received 6.35 g of dry chondroitin sulfate, mass fraction of the main substance 89%.

Изобретение позволяет получать препарат хондроитина сульфата с массовой долей основного вещества не менее 90% (90-95%), а также увеличить выход целевого продукта.The invention allows to obtain a preparation of chondroitin sulfate with a mass fraction of the main substance of at least 90% (90-95%), and also to increase the yield of the target product.

Claims (1)

Способ получения хондроитина сульфата из тканей морских гидробионтов, предусматривающий подготовку сырья к ферментативному гидролизу, гидролиз протеолитическими ферментными препаратами с осаждением примеси белка и отделением осадка от раствора гидролизата, выделение целевого продукта посредством ультрафильтрации, отличающийся тем, что предварительно проводят щелочной гидролиз с нейтрализацией полученного раствора до рН 7 и отделением твердого осадка, в ферментативный гидролизат добавляют соль до значения не менее 0,1 моль/л, проводят ультрафильтрацию ферментативного гидролизата на мембране с пределом задержания 50 кДа и отделение высокомолекулярной примеси, полученный раствор при концентрации соли в нем не менее 0,1 моль/л подвергают ультрафильтрации на мембране с пределом задержания 5 кДа и отделяют низкомолекулярные вещества, удержанный на мембране хондроитина сульфат промывают на той же мембране дистиллированной водой до полного удаления солей, затем проводят промывку дистиллированной водой и концентрирование раствора хондроитина сульфата путем ультрафильтрации на мембране с пределом задержания 50 кДа. A method of producing chondroitin sulfate from the tissues of marine aquatic organisms, involving the preparation of raw materials for enzymatic hydrolysis, hydrolysis with proteolytic enzyme preparations with the precipitation of protein impurities and separation of the precipitate from the hydrolyzate solution, the selection of the target product by ultrafiltration, characterized in that the alkaline hydrolysis is preliminarily carried out with neutralization of the resulting solution to pH 7 and separation of the solid precipitate, salt is added to the enzymatic hydrolyzate to a value of at least 0.1 mol / l, wire It can be used to ultrafiltrate the enzymatic hydrolyzate on a membrane with a retention limit of 50 kDa and to separate high molecular weight impurities; the resulting solution at a salt concentration of at least 0.1 mol / L is ultrafiltered on a membrane with a retention limit of 5 kDa and low molecular weight substances retained on the chondroitin sulfate membrane are separated washed on the same membrane with distilled water until the salts are completely removed, then washed with distilled water and concentration of the chondroitin sulfate solution by ultrafiltration radios on the membrane with a retention limit of 50 kDa.
RU2010153884/10A 2010-12-27 2010-12-27 Method of producing chondroitin sulphate from sea hydrobiont tissue RU2458134C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010153884/10A RU2458134C1 (en) 2010-12-27 2010-12-27 Method of producing chondroitin sulphate from sea hydrobiont tissue

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010153884/10A RU2458134C1 (en) 2010-12-27 2010-12-27 Method of producing chondroitin sulphate from sea hydrobiont tissue

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010153884A RU2010153884A (en) 2012-07-10
RU2458134C1 true RU2458134C1 (en) 2012-08-10

Family

ID=46848120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010153884/10A RU2458134C1 (en) 2010-12-27 2010-12-27 Method of producing chondroitin sulphate from sea hydrobiont tissue

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2458134C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107082829A (en) * 2017-06-08 2017-08-22 福州大学 A kind of preparation method of chondroitin sulfate and its application in vascular protection
US10221252B2 (en) 2014-03-21 2019-03-05 Altergon S.A. Chondroitin sulphate purification method
RU2759517C1 (en) * 2021-04-02 2021-11-15 Общество с ограниченной ответственностью "АВЕО" Method for obtaining pharmaceutical sulfated glycoaminoglycans from biological tissues

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2089557C1 (en) * 1993-08-23 1997-09-10 Научно-производственная фирма "Нарт" Method of chondroitin sulfate a preparing
RU2250047C1 (en) * 2003-11-18 2005-04-20 Федеральное государственное унитарное предприятие Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр Food restorative prophylactic product out of cartilaginous tissue of hydrobionts and method for its obtaining
RU2280076C1 (en) * 2004-12-06 2006-07-20 Тихоокеанский Институт Биоорганической Химии Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук Enzyme preparation from hepatopancreas of commercial crab species and method for production of the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2089557C1 (en) * 1993-08-23 1997-09-10 Научно-производственная фирма "Нарт" Method of chondroitin sulfate a preparing
RU2250047C1 (en) * 2003-11-18 2005-04-20 Федеральное государственное унитарное предприятие Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр Food restorative prophylactic product out of cartilaginous tissue of hydrobionts and method for its obtaining
RU2280076C1 (en) * 2004-12-06 2006-07-20 Тихоокеанский Институт Биоорганической Химии Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук Enzyme preparation from hepatopancreas of commercial crab species and method for production of the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СОРОКОУМОВ И.М. и др. Хондроитинсульфат из хрящей рыб. Рыбпром, №3, 2007, с.18-22. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10221252B2 (en) 2014-03-21 2019-03-05 Altergon S.A. Chondroitin sulphate purification method
RU2693262C2 (en) * 2014-03-21 2019-07-01 Альтергон С.А. Method for purifying chondroitin sulphate
CN107082829A (en) * 2017-06-08 2017-08-22 福州大学 A kind of preparation method of chondroitin sulfate and its application in vascular protection
RU2759517C1 (en) * 2021-04-02 2021-11-15 Общество с ограниченной ответственностью "АВЕО" Method for obtaining pharmaceutical sulfated glycoaminoglycans from biological tissues
RU2759517C9 (en) * 2021-04-02 2022-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "АВЕО" Method for obtaining pharmaceutical sulfated glycosaminoglycans from biological tissues

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010153884A (en) 2012-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Broquá et al. Methods of chitin production a short review
Struszczyk Chitin and chitosan. Part I. Properties and production
Nessa et al. A process for the preparation of chitin and chitosan from prawn shell waste
Arnesen et al. Extraction of muscle proteins and gelatine from cod head
JP3731150B2 (en) Purification method of cartilage-type proteoglycan
JP5057383B2 (en) Novel mucin-type glycoprotein and its use
US20110257381A1 (en) Pharmaceutical composition comprising chito-oligomers
US20220356272A1 (en) Processes for extracting and purifying chitin by using green solvents
Biplajit et al. A Review on Bio-Polymers Derived from Animal Sources with Special Reference to their Potential Applications.
RU2458134C1 (en) Method of producing chondroitin sulphate from sea hydrobiont tissue
KR102153079B1 (en) refining method for mass production of marine collagen
Carvalho et al. Extraction and Purification of Biopolymers from Marine Origin Sources Envisaging Their Use for Biotechnological Applications
Konovalova et al. Technology and properties of chondroitin sulfate from marine hydrobionts
Ibram et al. Comparison of extraction methods of chitin and chitosan from different sources
KR100532153B1 (en) producing method of protein hydrolysates from fish scale
Van Luyen et al. Chitin and derivatives
RS54854B1 (en) CHONDROITINE SULPHATE LIKE THEM IN THE SHARK AND THE PROCESS FOR ITS RECEIVING
JPH03139291A (en) Method for treating shell of crustacea using enzyme
KR100661125B1 (en) Chitosan fine particles and its manufacturing method
Broquá et al. Different aspects of chemical and biochemical methods for chitin production a short review
Tonégawa Isolation and characterization of a particulate cell‐aggregation factor from sea urchin embryos
Asrahwi et al. Chitin and chitosan: Isolation, deacetylation, and prospective biomedical, cosmetic, and food applications
RU2082416C1 (en) Method of preparing the complex preparation containing mucopolysaccharides and collagen from animal raw
US10420858B2 (en) Cell carrier for skin tissue regeneration containing chitooligosaccharide and method for producing the same
CN1486993A (en) Prepn process of chondroitin sulfate with medium molecule weight

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20160725