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右旋糖酐 20的制备

发布日期:2020/2/11 8:32:33

背景及概述[1]

右旋糖酐 20通常指重均分子量为20000Da以下的右旋糖酐,具有改善微循环,提高血浆胶体渗透压和渗透性利尿作用。右旋糖酐(dextran)又叫葡聚糖,是多个葡萄糖单元经过脱水所构成的大分子聚合物,或者是由细菌(如肠膜状明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides))产生的胞外多糖。右旋糖酐为白色的无定形粉末固体,无臭无味,易溶于水,不溶于乙醇。在常温下或中性溶液中可以稳定存在,遇强酸可分解,在碱性溶液中其端基易被氧化,受热时可逐渐变色或者分解。

制备[1]

CN201711285656.2报道生产右旋糖酐 20的方法包括如下步骤:

(1)酶固定化:将右旋糖酐酶溶液加入所述超滤膜系统中进行超滤浓缩,将所述右 旋糖酐酶吸附于所述超滤膜系统的膜表面和/或膜孔内,实现酶的固定化,得到所述一体式 酶膜反应器;

(2)酶解和分离:在步骤(1)所得一体式酶膜反应器中加入右旋糖酐原料的溶液, 进行同步酶解和分离,获得右旋糖酐 20产品。

与现有技术相比,本发明至少具有如下有益效果:

1.本发明首次将酶事先固定在超滤膜系统上,酶不仅是反应的催化剂,还起到调 控膜孔径分布的作用,不仅提高了酶的稳定性和重复实用性,降低了生产成本,而且通过酶 固定化缩小了超滤膜的孔径分布,使获得的右旋糖酐 20产品分子量更均一;本发明酶 的固定和膜孔径分布调控可通过简单的超滤浓缩实现;由此,本发明实现了利用一体式酶 膜反应器进行右旋糖酐酶解和分离,相较于现有技术中分批酶解-灭活-超滤膜分离的方 法,其产率提高10%以上,右旋糖酐酶使用量减少60%以上,产品纯度提高20%以上;

2.本发明利用酶膜反应器生产右旋糖酐,通过同步酶解和分离避免了目标酶解产 物在反应器内的进一步降解并且减缓了产物抑制现象,同时超滤的浓缩功能可提高底物浓度,进一步提高了产品的产率和纯度;

3.本发明采用的酶固定化原理是物理吸附和机械堵塞,可通过简单的化学清洗将失去酶活的超滤膜再生,实现超滤膜的重复使用;

4.本发明提供的右旋糖酐生产方法具有操作简单安全、无化学添加剂、易于连续化和自动化生产的优点。

举例如下:

一种生产右旋糖酐20的方法,如图1所示,具体步骤如下:

(1)将pH=5、浓度为0.01g/L的右旋糖酐酶溶液加入截留分子量为10000Da的聚丙 烯腈卷式超滤膜系统中,在操作压力1.0MPa、温度30℃下进行过滤浓缩处理,如图2所示,使 得右旋糖酐酶2完全吸附在超滤膜3的表面或膜孔内;得到酶膜反应器;

(2)在步骤(1)所得酶膜反应器中加入pH=5.5、浓度为100g/L、重均分子量为 20000Da的右旋糖酐原料1的溶液,在操作压力为0.6MPa,温度为50℃下进行过滤,收集透过 液中的右旋糖酐 20产物4,测得其平均分子量为4500Da,分子量分布宽度指数为1.8。而 在同样条件下,采用分体式酶膜反应器,如图3所示,右旋糖酐酶6没有起到调控膜孔径的作 用,右旋糖酐原料5酶解后通过超滤膜7后获得右旋糖酐 20产物8,其平均分子量为 5600Da,分子量分布宽度指数为2.8,与右旋糖酐 20产物4相比,分子量分布宽度指数增 加,平均分子量增大。

(3)待膜通量或产率下降50%以上,将超滤系统内的料液顶出,加入0.1%的氢氧 化钠溶液在40℃下清洗1小时,将超滤膜系统冲洗干净后再加入0.2%的柠檬酸清洗1小时, 然后重新进行右旋糖酐酶的固定化和酶解分离。与传统的分批酶解-灭活-超滤膜分离的方 法相比,实施例1进行右旋糖酐酶解和分离获得的产率提高20%,右旋糖酐酶使用量减少 60%,产品纯度提高30%。

主要参考资料

[1] CN201711285656.2 一种生产右旋糖酐 20的方法及其产品和用途

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