Способ получения полностью гидролизованного коллагена Российский патент 2019 года по МПК C07K1/12 C07K2/00 

Данное изобретение относится к пищевой промышленности и медицины, также касается производства высокоочищенной смеси аминокислот, по их соотношению и количеству полностью соответствующей белку коллагену. Коллаген и его ферментативные гидролизаты широко используются в медицине для лечения опорно-двигательного аппарата и в косметологии. Однако эффективность коллагена многократно возрастает, если использовать его полный гидролизат, т.е. смесь из 15-ти аминокислот коллагена в свободном состоянии. Поступая в желудочно-кишечный тракт, аминокислоты быстрее всасываются в кровь и разносятся по всему организму, обеспечивая воспроизводство коллагена путем биохимического синтеза в кровеносных сосудах, дисках позвоночника, связках костей и в костной ткани. Полный гидролизат коллагена (условно «коллагенит») получают путем высокотемпературного кислотного гидролиза гольевого спилка шкур КРС или другого сырья, содержащего коллаген. Технология не имеет близких аналогов и состоит в следующем: сырье, содержащего коллаген, загружают в эмалированный или стеклянный реактор, затем заливают 16-17% раствор соляной кислоты, герметизируют реактор, нагревают содержимое до +120 градусов и выдерживают при указанной температуре 6 часов. Затем реактор охлаждают до температуры +50-55 градусов, подключают вакуум и отгоняют смесь воды и хлористого водорода, собирая ее в абсорбере, где пары НС1 поглощаются водой, распыляемой сверху форсункой. Оставшийся хлористый водород химически связан с аминокислотами и выделяющимся при гидролизе в виде побочного продукта аммиаком. После отгонки НСl гидролизат фильтруют под вакуумом на нутч-фильтре. Прозрачный фильтрат с рН 1,5-2,0 осветляют, пропуская через ионообменную колонну с ионосорбентом ИА-4-продуктом поликонденсации фенола, формальдегида, уротропина и этиленгликоля микропористой структуры. Осветленный раствор аминокислот пропускают через ионообменную колонну с катеонитом типа ку2 8, где аминокислоты сорбируются вместе с аммиаком. После промывки колонны водой, аминокислоты элюируют с колонны раствором 2Н щелочи, количество которой эквивалентно обменной емкости катионита в колонне. Аммиак отпаривают из элюата под вакуумом, аминокислоты нейтрализуют соляной кислотой рН 4,5-5,0 и осветляют на колонне со смолой МА-4. Полученный из очищенного раствора путем лиофильной сушки препарат содержит не менее 90% свободных аминокислот коллагена.

Пример 1.

В эмалированный реактор емкостью 630 литров, снабженный мешалкой и рубашкой загружают 150 килограмм нарезанного на полоски гольевого спилка шкур и заливают 305 литров 17% раствор соляной кислоты. Аппарат герметизируют и нагревают паром до 120 градусов. Затем включают мешалку и перемешивают содержимое при указанной температуре в течении 6 часов. Затем аппарат охлаждают до 50 градусов, подключают вакуум и при перемешивании отгоняют озеотропную смесь воды и хлористого водорода, постепенно повышая температуру в реакторе до 80 градусов. Пары направляют в абсорбер, где они орошаются холодной водой в количестве 100 литров, циркулирующей в замкнутом пространстве. Процесс ведут до тех пор, пока проба рН, взятая из аппарата не покажет 1,5. Полученную соляную кислоту сливают в сборник из полипропилена. Туда же загружают 60 литров 32% технической соляной кислоты. Получают 305 литров 17% соляной кислоты для следующей операции гидролиза. В остаток после отгонки соляной кислоты добавляют 200 литров воды и фильтруют под вакуумом на нутч-фильтре. Получают 17 килограмм черного маслянистого осадка и 300 литров прозрачного фильтрата, содержащего 75 килограмм аминокислот. Фильтрат пропускают через осветляющую ионообменную колонну, загруженную ионосорбентом ИА-4-продуктом поликонденсации фенола, формальдегида, уротропина и этиленгликоля микропористой структуры. Объем колонны составляет 100 литров. Раствор подают снизу со с скоростью 50 л/час. Осветленную фракцию отбирают, когда коэффициент преломления «п» повышается от 1,333 до 1,335 и заканчивают отбирать при снижении «п» до величины 1,334. Осветленный раствор пропускают через ионообменную колонну, загруженного 400 литров катионита ку2 8 рН-форме снизу со скоростью 100л/час. Раствор вытесняют с колонны водой. Сорбированные на катионите аминокислоты элюируют 300 литров 2Н раствора КОН. Элюат представляет собой раствор с запахом аммиака-побочного продукта гидролиза коллагена с рН 11,2. Аммиак удаляют путем вакуум-выпарки при температуре 75 градусов и вакууме 0,8 атм. Упаренный раствор в количестве 250 литров имеет рН 8,7 и содержание сухих веществ 28%. Аминокислоты переводят в Сl- форму добавляя в раствор 46 литров 36% НСl. 296 литров нейтрализованного до рН 5,5 раствора осветляют на колонне, содержащей 100 литров осветляющего сорбента ИА-4. Раствор подают на колонну снизу со скоростью 50 л/час. Контроль процесса ведут по коэффициенту преломления. Фракцию аминокислот отбирают в диапазоне «п» от 1,335 к снижению до 1,334. Получают 376 литров бесцветного раствора без запаха с приятным вкусом и концентрацией аминокислот 23%. Товарная форма продукта-запаянные пакетики из фольги, содержащие 20 миллилитров 20% раствора. Распылительная или лиофильная сушка продукта представляет больше трудности в силу его чрезвычайно высокой гигроскопичности.

По качеству продукт полностью удовлетворяет требованиям фармстатьи:

Содержание свободных аминокислот - 92%

Содержание короткоцепочечных пептидов - 5%

Зольность - 0,2%

Влага-2,8%

Тяжелые металлы отсутствуют.

Изобретение относится к способу получения высокоочищенной смеси из 15 свободных аминокислот, полученной путем полного гидролиза коллагена. Способ получения полностью гидролизованного коллагена включает гидролиз в присутствии соляной кислоты при температуре +120-125°C; сорбцию аминокислот коллагена на среднесшитом катионите, например КУ-2-8; элюцию аминокислот и аммиака 2Н щелочью; отгонку аммиака из элюата под вакуумом; нейтрализацию и осветление раствора аминокислот на ионосорбенте ИА-4, согласно изобретению часть соляной кислоты, химически не связанную с аминокислотами, после окончания гидролиза удаляют в виде хлористого водорода путем вакуум-отгонки, пары хлористого водорода и воды поглощают в замкнутом цикле холодной водой и полученную соляную кислоту используют в процессе гидролиза коллагена. Способ позволяет исключить стадию нейтрализации соляной кислоты на анионите типа АН-31 в ОН-форме с последующей его регенерацией раствором щелочи, сократить количество отечных вод. 1 пр.

Способ получения полностью гидролизованного коллагена, включающий гидролиз в присутствии соляной кислоты при температуре +120-125°C; сорбцию аминокислот коллагена на среднесшитом катионите, например КУ-2-8; элюцию аминокислот и аммиака 2Н щелочью; отгонку аммиака из элюата под вакуумом; нейтрализацию и осветление раствора аминокислот на ионосорбенте ИА-4, отличающийся тем, что часть соляной кислоты, химически не связанную с аминокислотами, после окончания гидролиза удаляют в виде хлористого водорода путем вакуум-отгонки, пары хлористого водорода и воды поглощают в замкнутом цикле холодной водой и полученную соляную кислоту используют в процессе гидролиза коллагена.