聚唾液酸和唾液酸提取工艺的研究

论文摘要

唾液酸是广泛存在于生物系统中的一类天然糖类化合物,唾液酸类化合物在生命体许多重要的生物、生理过程中发挥着不可或缺的作用。聚唾液酸是唾液酸单体以α-2,8或α-2,9糖苷键连接起来的线性聚合物,是少数几种细菌的胞外多糖组分。通过微生物发酵法可以大量生产聚唾液酸,聚唾液酸再经过水解后,分离纯化可以得到唾液酸,再结合化学法和酶法可以转化成为药用价值很高的唾液酸类衍生物。利用分批补料发酵工艺,在50L半自动发酵罐中发酵生产聚唾液酸。发酵最终的聚唾液酸产量为2800mg/L。在前人的基础上改进了从发酵液中提取聚唾液酸的工艺,将乙醇沉淀-过滤和碱性过滤的方法结合起来,该工艺条件为:取一定体积的发酵液,加入4%的NaCl,完全溶解后,用三倍体积的酒精沉淀,完全沉降后,弃去上清液,沉淀物用水复溶,用珍珠岩作助滤剂过滤,得到的滤液调节pH10.0,再过滤,得到的滤液调回pH7.0。利用该方法可以除去发酵液中91.2%的杂蛋白,而聚唾液酸的回收率为85.4%。利用氯代十六烷基吡啶对聚唾液酸有特异性的络合效应来进一步分离纯化聚唾液酸。通过单因素分析和正交分析确定了氯代十六烷基吡啶与聚唾液酸发生络合和解离的最优工艺条件,即:络合时NaCl浓度0.05mol/L,pH6.0,加入的氯代十六烷基吡啶的量为聚唾液酸的3倍（w/w）;解离时NaCl浓度0.8mol/L,解离温度50℃。得到的聚唾液酸的纯度在95%以上,回收率在80%以上,并且通过红外光谱证实其纯度和结构。利用实验室前人的工艺将得到的高纯度的聚唾液酸进行水解、脱色和结晶,最终得到的唾液酸产品的纯度在90%以上。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 简介
• 1.1.1 唾液酸和聚唾液酸的结构
• 1.1.2 唾液酸和聚唾液酸的理化性质
• 1.1.3 唾液酸在体内的代谢过程
• 1.1.4 唾液酸和聚唾液酸的应用
• 1.1.5 唾液酸和聚唾液酸的生产
• 1.2 课题来源
• 1.3 本论文研究的目的和内容
• 第二章 发酵液中聚唾液酸的粗提取
• 2.1 引言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 菌种
• 2.2.2 培养基
• 2.2.3 实验材料
• 2.2.4 实验方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 发酵过程
• 2.3.2 发酵液中盐类的去除
• 2.3.3 发酵液中蛋白质的去除
• 2.3.4 不同助滤剂过滤效果的影响以及助滤剂型号及用量的确定
• 2.3.5 乙醇及NaCl 用量对聚唾液酸沉淀的影响
• 2.3.6 聚唾液酸粗提取的工艺流程
• 2.4 结论
• 第三章 聚唾液酸的精制及结构的鉴定
• 3.1 引言
• 3.2 材料和方法
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 PSA 与CPC 的络合作用
• 3.3.2 CPC-PSA 络合物的解离
• 3.3.3 聚唾液酸样品的纯度及结构鉴定
• 3.4 结论
• 第四章 唾液酸的分离纯化
• 4.1 引言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 试剂与实验仪器
• 4.2.2 实验方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 聚唾液酸的水解
• 4.3.2 唾液酸单体的脱色
• 4.3.3 唾液酸单体的结晶沉淀
• 4.4 唾液酸单体的结构鉴定
• 4.5 唾液酸提取工艺及主要步骤PSA 回收率和纯度
• 第五章 主要结论及展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文