发酵法生产透明质酸HA的分离和纯化

透明质酸发酵工艺原理综述引言透明质酸是一种重要的天然高分子化合物，具有优异的生物活性和生理功能。

近年来，随着人们对健康和美容的关注度逐渐提高，透明质酸在医学、化妆品和食品等领域的应用日益广泛。

为了满足市场需求，在透明质酸的生产中，发酵工艺被广泛应用。

本文将对透明质酸发酵工艺的原理进行综述。

透明质酸发酵工艺的基本原理透明质酸发酵工艺是指利用微生物发酵代谢途径生产透明质酸。

发酵是一种基于微生物代谢活动的生物转化过程，其中微生物利用可再生资源合成有用产物。

透明质酸发酵工艺的基本原理可以概括如下：1.选择合适的微生物菌株：发酵过程中使用的微生物菌株是决定透明质酸产量和质量的关键因素。

常用的菌株包括发酵霉菌、乳酸杆菌和葡萄球菌等。

2.提供合适的培养基：微生物菌株需要适当的培养基来生长和合成透明质酸。

培养基中的营养物质包括碳源、氮源、无机盐、维生素和生长因子等。

3.发酵条件的调控：透明质酸的产量和质量受到发酵条件的影响。

调整发酵温度、pH值、搅拌速度和氧气供应等参数，可以达到最佳的发酵效果。

4.生物反应工程的应用：生物反应工程技术可以优化透明质酸发酵工艺，提高产量和纯度。

调控物质的输送、床层颗粒大小和固体浸泡比等参数可以改善反应过程。

透明质酸发酵工艺的主要步骤透明质酸发酵工艺通常包括以下主要步骤：1.复苏和预培养：从冷冻保存的透明质酸菌株中取出适量的菌种，进行复苏和预培养。

这个步骤有助于提高菌株的活力和适应性。

2.母液发酵：将预培养的菌种移植到透明质酸发酵的母液中，通过合适的培养条件进行发酵。

发酵过程中，菌株利用底物合成透明质酸。

3.分离和纯化：发酵母液中的透明质酸需要进行分离和纯化，以得到高纯度的透明质酸产品。

常用的分离纯化方法包括沉淀、离心、浓缩和脱盐等。

4.后处理：对纯化的透明质酸产品进行后处理，包括干燥、打粉和包装等步骤。

这些步骤可以提高透明质酸产品的稳定性和使用便利性。

透明质酸发酵工艺的优缺点透明质酸发酵工艺具有如下优点：1.生物可再生资源：透明质酸发酵工艺利用微生物代谢活动合成透明质酸，减少了对传统化石能源的依赖。

发酵液中分离提纯透明质酸作者：张凯来源：《科技资讯》2012年第07期摘要：透明质酸微生物发酵液中往往都含有蛋白质、核酸等杂质，因此需要分离纯化。

只有高纯度的透明质酸才能更好的发挥其工业效用，但是分离纯化的方法却多种多样。

目前主要方法有过滤法、凝胶层析法、离子交换层析法等，而不同的方法又将导致操作、成本、和纯度的不同。

因此本文将从多方面多角度综合分析各种透明质酸分离纯化方法。

关键词：透明质酸多糖发酵分离提纯过滤凝胶层析离子交换中图分类号：Q53文献标识码：A文章编号：1672-3791（2012）03（a）-0000-00透明质酸( Hyaluronic acid，简称HA)又名玻璃酸，是一种由D-N-乙酰氨基葡萄糖和D-葡萄糖醛酸为结构单元的酸性高分子粘多糖。

HA具有许多天然多糖共有的性质：呈白色，为无定形固体，无臭无味，有强吸湿性，溶于水，不溶于有机溶剂。

它是一种国际上公认的生物大分子保湿剂，用于眼科显微手术、关节炎治疗、高档化妆品、食品添加剂等领域[1]。

1分离提纯透明质酸发酵法生产的HA 具有分离精制容易，保湿性强，品质稳定，产量大等优点，目前已得到广泛使用，并已成为研究 HA生产的主要方向。

由于微生物发酵液中提取的透明质酸粗品都含有菌体，杂蛋白、核酸等杂质，需要进一步分离纯化。

以下简单介绍几种工业上常用的发酵液中透明质酸的分离提纯的方法：1.1过滤法过滤法分离纯化发酵液中的HA是一种简单有效并可以规模化生产HA的分离纯化方法，可以有效地除去菌体和杂蛋白，对分子量的影响相对较小。

邓禹等[2]采用25g/L三氯乙酸灭活菌体并使蛋白质变性沉淀，以发酵液质量1.2% 的混合硅藻土为过滤助剂，过滤温度为 60℃，pH 为7.0的透明质酸发酵液预处理工艺，完全去除了透明质酸发酵液中的菌体和蛋白质等杂质。

采用这一工艺得到的成品透明质酸中葡萄糖醛酸含量达46.39%，蛋白质含量仅为0.047%，分子量为190万，提取收率为 91.3%。

发酵液中透明质酸的分离纯化方法摘要: 微生物发酵法是生产透明质酸的主要方法，透明质酸微生物发酵液中往往都含有蛋白质、核酸等杂质[1],分离纯化是发酵法制备高分子量、高纯度透明质酸的关键环节，因此需要分离纯化。

只有高纯度的透明质酸才能更好的发挥其工业效用,但是分离纯化的方法却多种多样。

目前主要方法有过滤法、凝胶层析法、离子交换层析法等,而不同的方法又将导致操作、成本、和纯度的不同。

因此本文将从多方面多角度综合分析各种透明质酸分离纯化方法。

本文探讨了透明质酸发酵液的特性和分离纯化过程中工艺条件对透明质酸分子量和结构的影响[2]，对预处理、分离、纯化各阶段的工艺方法进行了系统比较和分析[3]，指出了透明质酸分离纯化工艺中存在的问题，并提出了今后分离纯化研究的重点关键词:透明质酸;发酵液;分离纯化工艺一、透明质酸介绍透明质酸(Hyaluronic acid,简称HA)又名玻璃酸,是一种由D-N-乙酰氨基葡萄糖和D-葡萄糖醛酸为结构单元的酸性高分子粘多糖。

HA具有许多天然多糖共有的性质:呈白色,为无定形固体,无臭无味,有强吸湿性,溶于水,不溶于有机溶剂。

它是一种国际上公认的生物大分子保湿剂,用于眼科显微手术、关节炎治疗、高档化妆品、食品添加剂等领域。

二、透明质酸的作用1、在临床医学方面(1)眼科由于透明质酸分子为高分子化合物,不具抗原性,不致敏,不发生免疫反应,无热原性,无色透明,无胶质渗透作用,具有高赫性和高弹性,理化性质稳定透明质酸可广泛的应用于滴眼液、干眼病的治疗、青光眼的手术、白内障的手术、泪道探通术和一些眼外伤手术[4]。

(2)骨科HA在骨科领域主要应用在关节疾病中。

[5]HA是构成关节软骨和滑液的主要成分,关节中的HA主要是由滑膜细胞及单核吞唆细胞合成[6]。

(4)药物透明质酸与甲壳素制成缓释、控释材料既具有透明质酸的豁膜薪附作用,同时有甲壳素的渗透促进效果[7,8]。

它们联合使用在体外试验中表现出缓释和促进药物吸收利用的特点[9,10,11]2、在化妆中的应用透明质酸具有特殊的保水作用,高分子量的透明质酸最多可以持水6L/g,因而是一种理想的天然保湿因子。

发酵液中分离提纯透明质酸摘要:透明质酸微生物发酵液中往往都含有蛋白质、核酸等杂质,因此需要分离纯化。

只有高纯度的透明质酸才能更好的发挥其工业效用,但是分离纯化的方法却多种多样。

目前主要方法有过滤法、凝胶层析法、离子交换层析法等,而不同的方法又将导致操作、成本、和纯度的不同。

因此本文将从多方面多角度综合分析各种透明质酸分离纯化方法。

关键词:透明质酸多糖发酵分离提纯过滤凝胶层析离子交换透明质酸(Hyaluronic acid,简称HA)又名玻璃酸,是一种由D-N-乙酰氨基葡萄糖和D-葡萄糖醛酸为结构单元的酸性高分子粘多糖。

HA 具有许多天然多糖共有的性质:呈白色,为无定形固体,无臭无味,有强吸湿性,溶于水,不溶于有机溶剂。

它是一种国际上公认的生物大分子保湿剂,用于眼科显微手术、关节炎治疗、高档化妆品、食品添加剂等领域[1]。

1 分离提纯透明质酸发酵法生产的HA具有分离精制容易,保湿性强,品质稳定,产量大等优点,目前已得到广泛使用,并已成为研究HA生产的主要方向。

由于微生物发酵液中提取的透明质酸粗品都含有菌体,杂蛋白、核酸等杂质,需要进一步分离纯化。

以下简单介绍几种工业上常用的发酵液中透明质酸的分离提纯的方法。

1.1 过滤法过滤法分离纯化发酵液中的HA是一种简单有效并可以规模化生产HA的分离纯化方法,可以有效地除去菌体和杂蛋白,对分子量的影响相对较小。

邓禹等[2]采用25g/L三氯乙酸灭活菌体并使蛋白质变性沉淀,以发酵液质量 1.2%的混合硅藻土为过滤助剂,过滤温度为60℃,pH为7.0的透明质酸发酵液预处理工艺,完全去除了透明质酸发酵液中的菌体和蛋白质等杂质。

采用这一工艺得到的成品透明质酸中葡萄糖醛酸含量达46.39%,蛋白质含量仅为0.047%,分子量为190万,提取收率为91.3%。

这种方法利用三氯乙酸灭活菌体并使蛋白质变性沉淀,然后以硅藻土作为过滤助剂吸附、截留蛋白质和菌体的透明质酸发酵液预处理方法。

微生物发酵提取透明质酸的提取工艺流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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透明质酸HA ( Hyaluronic Acid ) 是由(1 - β- 4) D - 葡糖醛酸和(1 - β- 3) N - 乙酰基- D -氨基葡糖组成的双糖单位重复连接构成的大分子糖胺聚糖[1 ] 。

由于其具有特殊的生理作用、独特的流变学特性和极强的持水保湿能力,在化妆品工业、医学研究、临床治疗等领域得到了广泛的应用[2 ,3 ] 。

微生物发酵法是利用某些种属的链球菌在生长繁殖过程中向胞外分泌以HA 为主要成分的荚膜来生产HA。

与组织提取法相比,具有成本低、生产规模不受动物原料限制、发酵液HA以游离态存在、易于分离纯化和形成规模化生产、无动物来源的致病病毒污染的危险等优点[ 4 ] 。

利用链球菌发酵法生产HA 的研究主要集中在日第2 期邓开野,等:透明质酸产生菌的筛选及诱变本,英美等国也有少量报道,大多见于专利。

作者对牛鼻黏膜进行了透明质酸产生菌野生型的分离,同时利用复合诱变育种方法处理HA产生菌,以期得到既不产生乙型溶血素、HA 产量又有提高的发酵HA 所适用的菌种。

1 实验材料采集的样品为长春皓月肉牛公司和海南省三亚市防疫站的牛鼻黏膜140 份。

培养基有以下几种: ①斜面培养基。

牛脑沁液800 mL ,牛心沁液200 mL ,牛肉膏的质量分数为0. 3 % ,蛋白胨为1 % ,NaCl 为0. 5 % ,琼脂为1. 8 % ,灭菌前p H = 7. 0 ,121 ℃灭菌20 min 。

②血琼脂平板培养基。

葡萄糖的质量分数为2 %,蛋白胨为1 %,牛肉膏为1 % ,MgSO4 ·7H2O 为0. 1 % , KH2 PO4 为0. 2 % ,琼脂为1. 6 %,灭菌前p H = 7. 0 ,121 ℃灭菌20 min. ,冷却至50 ℃以下,无菌条件下加入无菌脱纤维兔血。

③摇瓶培养基。

葡萄糖的质量分数为4 % ,蛋白胨为1 % ,牛肉膏为1 %,MgSO4 ·7H2O 为0. 1 % , KH2 PO4为0. 2 % ,灭菌前p H = 7.0 ,121 ℃灭菌20 min ,冷却至50 ℃以下,无菌条件下加入体积分数为10 %的小牛血清。

年产15吨透明质酸生产车间的初步工艺设计1. 引言透明质酸是一种常用于美容和医疗领域的生物材料，具有优秀的保湿性能和生物相容性。

为满足市场需求，我们计划建设一个年产15吨透明质酸的生产车间。

本文将对该车间的初步工艺设计进行探讨。

2. 原料处理透明质酸的生产需要采用一定的原料，主要包括发酵基质和发酵产物。

发酵基质主要是通过酵母菌发酵产生的废弃物，如废弃的谷物等；发酵产物则是指通过酵母菌发酵后获得的透明质酸。

在生产车间中，首先需要对原料进行处理，主要包括清洗、破碎、过滤等步骤。

清洗可以去除原料中的杂质，破碎可以增加原料表面积，有利于发酵过程，而过滤则可以去除悬浮物和溶解物。

3. 发酵过程发酵是透明质酸生产过程中的关键步骤。

在生产车间中，我们计划采用液态发酵的方法进行透明质酸的生产。

首先，将处理后的原料与适当的菌种在发酵罐中混合，并添加适量的培养基。

然后，控制好适宜的发酵温度和pH值，并提供适量的氧气供给菌种进行生长和代谢。

在发酵过程中，需要定期监测发酵液中透明质酸的产量和发酵物质的成分，以便及时调整工艺参数。

4. 分离与纯化在发酵过程结束后，需要将发酵液进行分离和纯化，以获得纯净的透明质酸。

首先，通过离心等方法将发酵液中的微生物颗粒和悬浮物与液体分离。

然后，采用膜过滤技术将溶解在液体中的透明质酸进行分离，同时去除杂质。

最后，通过浓缩和结晶等操作，获得透明质酸的纯品。

5. 成品包装经过分离和纯化后，透明质酸成为最终的产品。

为方便运输和销售，我们需要将透明质酸进行包装。

常见的包装方式包括注射器、软管和瓶装等。

在包装过程中，需要注意保持产品的卫生和无菌，以避免产品受到污染。

6. 设备与设施为保证透明质酸的生产质量和效率，我们需要配备适当的设备和设施。

主要设备包括酵素罐、过滤器、离心机、膜过滤器等。

此外，还需要有合适的贮存设施和实验室设备，以进行原料检测和产品质量监控。

7. 安全与环保在透明质酸生产车间的初步工艺设计中，我们要充分考虑安全和环保的因素。

专利名称：一种从微生物发酵液中分离纯化透明质酸的方法专利类型：发明专利
发明人：陈杰鹏,段丽丽,陈煜藩,陈鸿锐,胡留松,洪琳,黄晓莹,叶红林,纪烨瑜,蔡春丽
申请号：CN202011310307.3
申请日：20201120
公开号：CN112375160A
公开日：
20210219
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种从微生物发酵液中分离纯化透明质酸的方法，包括以下步骤：(1)对所述微生物发酵液调节pH值至酸性或中性并加入盐，形成悬浮液；(2)将悬浮液固液分离后，使用微滤膜、超滤膜和纳滤膜进行浓缩，得到透明质酸浓缩液；(3)将所述透明质酸浓缩液通过离子交换树脂。

本申请方法工艺简单，在有效除渣、除杂蛋白、杂多糖、脱色素的同时，完全不使用乙醇等有机溶剂参与，解决了透明质酸行业大量使用乙醇等有机溶剂的安全问题、回收问题和环境保护等问题。

申请人：广东双骏生物科技有限公司
地址：515071 广东省汕头市汕头保税区C03地块双骏生物科技园
国籍：CN
代理机构：北京安信方达知识产权代理有限公司
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发酵液中透明质酸的分离纯化
黄小红;吴泽杰;钟志威;李华达;何泳欣;刘龙姬;邓开野
【期刊名称】《食品研究与开发》
【年(卷),期】2011(032)008
【摘要】考察分离纯化条件对发酵凌中透明质酸(HA)提取率的影响.结果表明,采用乙醇和十六烷基吡啶( CPC)相结合的办法来提取HA,提取率较高;适宜的提取条件为温度30℃,pH为7.提取物和HA标准品有着相同的吸收峰,说明该发酵产物呈极为典型的HA红外吸收谱图,证明该提取物即为透明质酸.
【总页数】3页(P111-113)
【作者】黄小红;吴泽杰;钟志威;李华达;何泳欣;刘龙姬;邓开野
【作者单位】仲恺农业工程学院轻工食品学院,广东广州510225;仲恺农业工程学院轻工食品学院,广东广州510225;仲恺农业工程学院轻工食品学院,广东广州510225;仲恺农业工程学院轻工食品学院,广东广州510225;仲恺农业工程学院轻工食品学院,广东广州510225;仲恺农业工程学院轻工食品学院,广东广州510225;仲恺农业工程学院轻工食品学院,广东广州510225
【正文语种】中文
【相关文献】
1.紫外光谱法测定发酵液中的透明质酸 [J], 黄小红;周海钰;吴泽杰;钟志威;邓开野
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因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

专利名称：从微生物发酵液中分离提取透明质酸的方法专利类型：发明专利
发明人：谭文松,胡怡虹,张旭,蔡海波
申请号：CN200710043728.2
申请日：20070712
公开号：CN101089021A
公开日：
20071219
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种从微生物发酵液中分离提取透明质酸的方法，包括如下步骤：(1)对含有透明质酸的发酵液，通过氯代十六烷基吡啶进行络合或通过乙醇进行醇沉；(2)收集络合物或醇沉物，加入氯化钠水溶液，络合物或醇沉物的解离或溶解；(3)收集解离物或溶解物中的透明质酸沉淀，用水溶解，干燥，获得目标产物。

采用简单的设备和简单的四步操作有序组合，就制得医用级HA，且HA 得率约90％，分子量损失率约15％，避免复杂的设备不利于放大或增加生产成本，无须繁琐的步骤使HA得率降低，分子量损失率变大或大量使用有机溶剂增大成本，从而利于工业化放大生产透明质酸。

申请人：华东理工大学
地址：200237 上海市徐汇区梅陇路130号
国籍：CN
代理机构：上海光华专利事务所
代理人：余明伟
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透明质酸的分离纯化工艺的研究透明质酸（ hyaluronic acid，HA）是在动物界中普遍存在的一种水溶性多糖，它有着特殊的生物活性特点，是目前最有前景的生物活性聚合物之一，具有广泛的制药、医疗、农业、食品和个人护理等领域的应用前景。

随着人们对透明质酸的应用范围的不断扩大，对高纯度的透明质酸产品的需求也在日益增加。

分离纯化是HA的高度纯化工艺的一部分。

HA的分离纯化具有很大的技术难度，主要包括抗凝剂提取法、膜分离法以及色谱分离技术等。

抗凝剂提取法是HA的传统分离纯化技术，其工艺程序主要包括：（1）对拆解物进行水解，以产生透明质酸；（2）把生产的HA水悬液与一定浓度的乙醇混合；（3）使用静电分离技术将水悬液和乙醇混合物中的不同物质分离开，产生两种截然不同的双相混合物；（4）收集上层的固态及溶解性HA混合物；（5）对质量进行检测，以确保含量符合要求。

膜分离技术是HA的传统分离纯化技术，其工艺程序主要包括：（1）将HA水悬液中的不同物质进行析出，以使得HA水悬液中的HA比例增加；（2）在分离室中建立压力差，将杂质融性物质吸附在膜表面，HA聚集在较大的反渗透浓缩面板对面；（3）一次通过膜表面大量收集HA，然后用冷冻离心分离技术对HA进行细化；（4）冷冻离心出液收集后经过评估，确定HA收集量。

色谱分离技术是一种新型的分离纯化工艺，其工艺程序主要包括：（1）将带有粘性的HA水悬液通过柱式色谱柱，以产生不同导化物分子量的HA分子；（2）色谱柱通过流动梯度调节系统将不同导化物与HA分子分离；（3）使用HPLC检测仪测量纯度，以确定不同导化物的筛选分布；（4）使用高纯度组分进行纯化，最终得到所需组分。

以上是透明质酸分离纯化工艺的基本流程，以满足不同客户的需求，其中抗凝剂提取法和膜分离法是HA的传统分离纯化技术；色谱分离技术是一种分离纯化技术，其特点更加精细，纯度也更高。

根据特定应用的要求，利用这些分离纯化技术可以制备高品质和高性能的透明质酸产品。

透明质酸的生产工艺透明质酸（HA）的生产工艺主要分为二大类,以动物组织为原料的提取法和细菌发酵法。

透明质酸在动物组织中的分布较为广泛，几乎所有的动物组织中均含有透明质酸，只是含量不同。

已从下列组织中分离出了透明质酸：结缔组织、脐带、皮肤、人血清、鸡冠、关节滑液、脑、软骨、眼玻璃体、人尿、鸡胚、兔卵细胞、动脉和静脉等，但考虑到原料透明质酸含量的高低、数量的多少和易于取得的程度等成本因素，能够用于生产的原料主要为鸡冠、人脐带和动物眼球。

细菌发酵法是利用某些种属的链球菌，在生长繁殖过程中，向胞外分泌以透明质酸为主要成分的荚膜。

细菌发酵法与动物组织提法相比，具有生产规模不受动物原料限制，发酵液中透明质酸以游离状态存在,易于分离纯化，成本低，易于形成规模化工业生产，无动物来源的致病病毒污染的危险等优点。

透明质酸无种属差异，不同动物组织提取的及不同菌种发酵生产的透明质酸，在化学本质和分子结构上是一致的，只是相对分子质量（Ｍr）有差别。

一、以雄鸡冠(roostercomb)为原料的生产工艺（一）、工艺路线：（二）、工艺流程1．提取冻鸡冠解冻后，用绞肉机绞碎，加适量水用胶体磨磨成糊状，按每1kg鸡冠加水8L，加氯化钠80g，搅拌加热至90℃，保温10min，冷却至50℃，用1mol/L氢氧化钠液调pH8.5~9.0,加入适量胰酶,45~50℃保温酶解5~7h，酶解过程中维持pH8.5~9.0。

2．过滤将酶解提取液用滤布加硅藻土加压过滤，得澄清滤液。

3.乙醇沉淀和粗品干燥取滤液,调pH6.0~6.5,将滤液加到3倍体积的95%乙醇中,反复倾倒3次,待纤维状沉淀充分上浮后,取出沉淀,用适量乙醇脱水3~5次,放入有五氧化二磷的真空干燥器内干燥,得透明质酸中间品。

4．氯仿处理将透明质酸中间品溶于0.1mol/L氯化钠溶液中,溶解浓度为0.3%,溶解过程中加少量氯仿防腐。

溶解后，调pH4.5~5.0,加入等体积的氯仿搅拌处理2次,静置分出水相。

透明质酸(Hyaluronic acid,以下简称HA)是一种高分子粘多糖,具有良好的亲水性、生物相容性和保湿能,广泛应用于食品、化妆品和医药领域。

透明质酸的传统生产方法是主要从动物组织中提取,用微生物酵法生产透明质酸正逐步取代传统生产方法,其优点是原料易得、成本低、所产透明质酸有更高的产量和子量等原因。

已知可产生透明质酸的微生物有兽疫链球菌Streptococcus zooepidemicus和马链球菌eptococcus equisimilis,但原始菌株多具有溶血性和产透明质酸酶等缺点,而且透明质酸产率也不高,因高产菌种的选育成为提高发酵法生产透明质酸产量的先决条件。

国内外关于HA生产菌株诱变选育的报道,多以兽疫链球菌为出发菌株。

Kim等人用NTG诱变兽疫链球菌得到高产菌株,发酵罐发酵产量为6~7 g/L,国内发酵罐发酵产量多为2~5 g/L。

陈永浩和王强发表的论文“透明质酸生产菌的诱变选育”,作者以马链球菌为出发菌,通过紫外线变和60CO-γ射线诱变相结合的方法对出发菌株进行诱变选育,筛选出无溶血性、HA产量和分子量均较高的突变株NC168。

无溶血性菌株不产生毒素,避免了生产过程中对人体健康的危害,也大大降低了分离纯化过程的成本。

在摇瓶发酵条件下,突变株NC168的HA产量与出发菌株相比提高了1倍,为进一步研究发酵法生产HA打下了基础。

陈永浩等还对透明质酸的发酵条件、测定、纯化及改性进行了系统研究。

通过摇瓶发酵条件、发酵罐分批发酵条件的优化,突变株NC168经2.5 L发酵罐发酵,生产透明质酸的产量达到3.0 g/L;马朝梅采用直接上发酵罐(5 m3)生产透明质酸,实现了一步发酵直接上发酵罐(5 m3)的创新,不仅减轻了分析和发酵的劳动强度,而且节省了种子罐的生产环节,减少了染菌机率。

经条件优化透明质酸的产率达到7.06 g/L,下罐的粘度由原来的平均250 CP左右提高到了400 CP以上,实现了高产率、高分子量透明质酸的发酵生产采用10L小型发酵罐，对变异菌株的分批发酵生产HA的培养条件进行了研究。

透明质酸及其发酵生产概述郭学平王春喜凌沛学张天民透明质酸(hyaluronic acid，HA)，又名玻璃酸，是一种酸性黏多糖，1934年美国Meyer等[1]首先从牛眼玻璃体中分离出该物质。

此后，人们对HA的分布、生理作用、化学结构、理化性质、制备工艺及其在医疗和化妆品方面的应用进行了广泛深入地研究。

我国从80年代开始研究HA的分离纯化制备工艺[2~5]和临床应用，90年代初已有HA制剂作为新药上市[6]，生产方法由提取法发展到微生物发酵法[7]。

1 自然存在及生理作用HA广泛存在于动物的各种组织细胞间质中，如皮肤、脐带、关节滑液、软骨、眼玻璃体、鸡冠、鸡胚、卵细胞、血管壁等．其中以人脐带、公鸡冠、关节滑液和眼玻璃体含量较高．早期HA主要从人脐带和鸡冠中提取制备。

HA是链球菌、绿脓杆菌等类的菌株荚膜中的主要成分，这就是发酵法生产HA的微生物学基础。

在不同组织中HA的生理作用也有所不同：在皮肤中主要表现为保水作用，在关节滑液中主要为润滑作用;在血管壁中主要是调节通透性。

另外HA 作为聚阴离子电解质，分子上所带的大量负电荷，可调节周围正负离子的浓度，抑制多种酶的活性。

2 化学结构及理化性质HA是由(1→3)-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖-(1→4)-O-β-D-葡糖醛酸双糖重复单位所组成的直链多聚糖，见图1。

HA的结构非常规则，相同的双糖单位为HA的基本结构单元，不同动物组织和细菌来源的HA无种属差异。

对人类及动物无抗原性。

HA分子链的长度及分子量是不均一的．分子量范围为2×105~70×106，双糖单位数为300~11000对，属于生物大分子。

商品HA 一般为钠盐形式．为白色纤维状或粉末状固体，有较强的吸湿性，溶于水，不溶于有机溶剂，医用级分子量为10×105～25×106，化妆品级为5×105～1.5×106。

图1 HA的化学结构HA水溶液最突出的特点是高黏度，这是由其结构所决定的：一是具有很长的线性分子链；再是分子链上等距离的葡糖醛酸上的羧基所带的负电荷相互排斥，使分子接呈伸展状态，占据较大的空间，而不卷缩成一团。

发酵液中透明质酸提取纯化工艺的研究作者：宋磊孟国庆郭燕风王传宝王宜磊来源：《山东农业科学》2017年第03期摘要：本研究利用乙醇初步提取发酵液中透明质酸，确定最佳提取方案为乙醇体积分数60%，洗涤次数为两次。

然后，以透明质酸含量为指标，在单因素试验的基础上，采用根据Box-Behnken原理设计的响应面法优化透明质酸纯化工艺。

方差分析和交互作用分析表明，最佳纯化工艺为NaCl浓度45 g/L，温度55℃，pH值9.6，在此工艺条件下，透明质酸含量为93.71%。

本工艺所生产的透明质酸纯度較高，符合化妆品、医药行业标准，具有广泛的应用价值。

关键词：透明质酸；发酵液；分离纯化；响应面中图分类号：TS218文献标识号：A文章编号：1001-4942（2017）03-0134-06AbstractIn this research， the hyaluronic acid was preliminarily extracted from fermentation broth using alcohol. The best extraction parameters were ethanol volume fraction of 60% and washing for two times. Using the content of hyaluronic acid as indicator， single-factor experiments were performed. Then the response surface analysis based on Box-Behnken experimental design was carried out to optimize the purification process of hyaluronic acid. Through analysis of variance and interaction， the optimal purification process was NaCl additive amount of 45 g/L， temperature of 55℃ and pH value of 9.6. Under the optimized conditions， the actual content of hyaluronic acid reached up to 93.71%. By this process， the content of hyaluronic acid was higher， which conformed to the stands of cosmetic and pharmaceutical industries， so it had extensive applicationvalue.KeywordsHyaluronic acid； Fermentation broth； Separation and purification； Response surface透明质酸（hyaluronic acid，HA）是一种高分子量的酸性黏多糖，由N-乙酰葡萄糖胺和葡萄糖醛酸通过β-1，4和β-1，3糖苷键反复交替连接而成[1]，由于其独特的流变学特性、黏弹性、保湿性以及良好的生物相容性，透明质酸在化妆品、医学领域都有广泛的应用[2]。

醛基化透明质酸制备-回复醛基化透明质酸（Glycosaminoglycan aldehyde，简称GAG-A）是一种具有特殊结构和生物活性的化合物。

它在医药、食品、化妆品等领域都有广泛的应用。

本文将详细介绍醛基化透明质酸的制备方法，并分步骤进行解释。

第一步：准备透明质酸（Hyaluronic acid，简称HA）透明质酸是一种天然存在于人体组织中的聚糖，可通过提取动物软骨或发酵法等途径得到。

从软骨中提取透明质酸的方法包括以下几个步骤：1. 用浓盐酸处理软骨：将软骨清洗干净后，加入浓盐酸，在加热条件下反应。

这一步骤可将软骨中的无机物去除，同时使软骨进行骨基质溶解。

2. 去除胶原质：将酸溶液中的胶原质除去。

这一步骤可通过离心或过滤等方法完成。

3. 提取透明质酸：用适量的水溶液对产物进行提取，得到透明质酸的溶液。

这一步骤可通过溶剂萃取或溶剂沉淀等方法实现。

第二步：醛基化透明质酸的制备醛基化透明质酸的制备可通过反应将透明质酸中的羟基转化为醛基。

以下是一种常用的醛基化透明质酸制备方法：1. 基础水解：将透明质酸溶液与氢氧化钠等碱性物质反应，进行水解。

这一步骤可使透明质酸链断裂并形成醛基。

2. 脱酸步骤：将上述碱性条件下得到的溶液用酸调节，使其适应酸性环境。

3. 选择性醛基化反应：引入醛基化试剂，如福尔马林或戊二醛等，与透明质酸中的醛基进行反应。

这一步骤可使醛基与亲核试剂发生反应，形成稳定的醛缩合产物。

4. 醛基保护：为了防止醛基的自发缩合反应，可以使用保护试剂，如氢甲酮、酮糖等，对醛基进行保护。

这一步骤可通过改变反应条件来实现。

5. 还原保护基：在得到稳定的醛缩合产物后，可以使用还原剂来去除醛基保护基。

这一步骤可通过还原剂如氢气、硼氢化钠等来实现。

6. 结晶与纯化：将反应产物经过过滤、洗涤、干燥等步骤进行结晶纯化，从而得到纯度较高的醛基化透明质酸。

总结：通过上述步骤，我们可以成功制备出醛基化透明质酸。

醛基化透明质酸在生物医学和化妆品领域具有广泛的应用价值，如可作为药物给药材料、组织工程支架材料等。