專利名稱：用co的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用CO2超臨界流體純化膠原的方法，屬于超臨界流體純化技術領域。
背景技術：
超臨界流體技術是近幾十年來開發(fā)的一項化工分離新技術。該過程低毒、少殘留，可在常溫下進行，因而特別適合于不穩(wěn)定天然產(chǎn)物和生理活性物質(zhì)的分離與精制，是食品、香料、醫(yī)藥和石油等深加工領域中獲得高品質(zhì)產(chǎn)品的最有效手段之一。
超臨界CO2萃取技術是超臨界流體技術領域應用最廣的技術之一，超臨界CO2萃取技術目前主要用于香料工業(yè)、食品工業(yè)、藥物等萃取和提純(如廖傳華，超臨界CO2萃取技術的應用和研究進展，《糧油加工與食品機械》2002，7)；微粒制備、材料加工和材料分析等(如銀建中，超臨界流體技術研究進展，《江蘇化工》，2002，30(2))。中國專利01101877.1公開了制造納米材料的超臨界CO2抗溶劑裝置。00129830.5公開了超臨界CO2反向萃取法從茶葉提取物中提取兒茶素的工藝。隋智慧(《皮革化工》，2002，19(3))報道了用超臨界CO2萃取法對綿羊皮脫脂進行了研究，認為(1)皮樣含水不利于脫脂，因水分存在于CO2和皮中脂肪之間，使得CO2與脂肪不能充分接觸而導致脫脂率降低。因此，脫脂皮樣應烘干除去水分；(2)CO2濃度提高，有利于提高脫脂率，當CO2選擇最高濃度0.85g/mL(P＝20.4MPa)時，脫脂率可達94％；(3)提高CO2流速和增加萃取時間，有利于提高脫脂率，但不是線性提高。但對如何清除動物皮膠原中的纖維間質(zhì)、細胞及其碎片等抗原物質(zhì)和其它一切非膠原成分未作任何說明。本發(fā)明者曾報道了“CO2超臨界流體介質(zhì)中無污染制革技術研究，《皮革科學與工程》，1999，9(4)”。但至今未見有關用CO2超臨界流體純化膠原的方法的報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足而提供一種用CO2超臨界流體純化膠原的方法，其特點是用CO2超臨界流體在二維處理條件下對具有三維組織構造的天然膠原材料進行純化，解決了在保持三維組織結構不變的條件下，有效地清除膠原中的油脂、纖維間質(zhì)、細胞及其碎片等抗原物質(zhì)和非膠原成分的重大技術難題。
發(fā)明的目的由以下技術措施實現(xiàn)，其中所述原料份數(shù)除特殊說明外，均為重量份數(shù)。
用CO2超臨界流體純化膠原材料的方法1.打開進氣閥，讓CO2氣進入儲罐冷卻系統(tǒng)，打開冷卻系統(tǒng)開關，將儲罐內(nèi)的高壓CO2氣溫冷卻至-5～-1℃；打開純化反應器加熱開關，通入循環(huán)熱水以保證純化反應器內(nèi)溫度為33～45℃，2.將準備好的樣品100份，蛋白酶0～0.45份，加入膠原純化反應器內(nèi)，關閉反應器蓋，3.打開儲罐冷卻系統(tǒng)出氣開關及純化反應器的進氣開關，讓儲罐內(nèi)被冷卻的CO2氣進入純化反應器，待儲罐氣壓與純化反應器內(nèi)的氣壓自然平衡，啟動高壓送氣泵，將儲罐內(nèi)的冷卻氣體送入純化反應器。當壓力為10.0～15.0Mpa，溫度為33～45℃，開啟攪拌器，調(diào)整轉(zhuǎn)速為40～65r.p.m，純化反應60～150分鐘，4.關閉各氣閥，停止攪拌，緩慢打開純化反應器的放氣閥，嚴格控制放氣速度，氣體在30分鐘左右放完，取出純化反應后的膠原樣品。
膠原材料為皮膠原、肌腱或器官組織中的任一種。
蛋白酶為AS1.398蛋白酶、3942蛋白酶、2709蛋白酶或166蛋白酶中的任一種。
純化反應器外設加熱或冷卻夾套(19)，冷熱水進口(16)和出口(17)、純化反應器內(nèi)設攪拌器(12)、溫度計(13)、壓力計(18)和CO2進氣口(14)和出氣口(15)，通過管道和管件將各部件和裝置連接構成整體。
測試樣品結果如下1.天然膠原組織結構沒有被破壞，如圖1所示，結果表明豬皮膠原在用CO2超臨界流體處理前纖維束間充滿了纖維間質(zhì)等非膠原物，纖維間的空隙小。與圖1相同部位豬皮膠原在實施例4的條件下，經(jīng)CO2超臨界流體處理后膠原纖維束維持了原有結構和形狀，如圖2所示。但纖維束間的纖維間質(zhì)等非膠原物去除干凈，纖維間的空隙明顯增大；2.處理后的膠原純度達到99％；
3.可滿足生物醫(yī)學材料加工的需要。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(1)運用CO2超臨界流體二維處理技術對具有三維組織構造的天然膠原材料進行純化，攻克了在維持膠原三維組織結構的前提下，快速、高效地清除膠原中的油脂、纖維間質(zhì)、細胞及其碎片等抗原物質(zhì)和其它一切非膠原成分的重大技術難題；(2)應用該技術提高了目標材料的生物活性和生物相容性，以及物理—機械性能。大大地提高了膠原基復合醫(yī)用生物材料及組織工程支架材料的安全性、可靠性和實用性；(3)純化處理條件溫和(工作溫度低、壓力小)、時間短，既快速、高效，無有害物和副廢物產(chǎn)生，屬于環(huán)境友好的、可持續(xù)發(fā)展的高新技術?？朔爽F(xiàn)有萃取需要技術“動物皮需干燥、需在高壓P＝20.4Mpa，提高CO2流速和增加萃取時間的條件下才有利于提高脫脂率”的不足；(4)適用范圍廣。本發(fā)明的CO2超臨界流體膠原純化裝置不僅可用于動物皮、肌腱或其他組織的純化，還可廣泛地應用于制藥、食品以及制革等行業(yè)。
(5)實現(xiàn)了CO2超臨界流體在二維條件下處理物料的純化反應器裝置；(6)經(jīng)過此裝置純化的膠原，三維組織構造保持不變，存在于膠原纖維間的低分子物質(zhì)均被除去，從而達到了預期的目標。實驗結果表明，經(jīng)CO2超臨界流體膠原純化反應器純化過的皮膠原遠比常規(guī)工藝純化過的皮膠原的純度高。
四

圖1為用CO2超臨界流體純化膠原的工藝流程圖1.匯流器，2.凈化器，3.冷機，4.儲罐，5.高壓氣泵，6.蒸發(fā)器，7.混合機，8.預熱器，9.純化反應器，10.預熱器，11.分離器。
圖2為CO2超臨界流體純化反應器結構示意圖12.攪拌器，13.溫度計，14.CO2進氣口，15.CO2出氣口，16.夾套進水口，17.夾套出水口，18.壓力表，19.夾套。
圖3為豬皮膠原在用CO2超臨界流體處理前的光鏡圖豬皮膠原在用CO2超臨界流體處理前膠原纖維的編織狀況，纖維束間充滿了纖維間質(zhì)等非膠原物，纖維間的空隙小。
圖4為豬皮膠原在用CO2超臨界流體處理后的光鏡圖；與圖3相同部位豬皮膠原在實施例4的條件下，經(jīng)CO2超臨界流體處理后膠原纖維的編織狀況，膠原纖維束維持了原有結構和形狀，但纖維束間的纖維間質(zhì)等非膠原物去除干凈，纖維間的空隙明顯增大。
五具體實施例方式
下面通過實施例對本發(fā)明進行具體的描述，有必要在此指出的是具體實施例只用于對本發(fā)明進行進一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限止，該領域的技術熟練人員可以根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容作出一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整。
按前述工藝操作，對不同的膠原和蛋白酶的純化參數(shù)如下實施例1純化豬皮膠原1000g反應條件溫度40℃壓力16MPa時間60min 轉(zhuǎn)速55轉(zhuǎn)/分實施例2純化羊皮膠原1000g反應條件溫度36℃壓力14MPa時間80min 轉(zhuǎn)速40轉(zhuǎn)/分實施例3純化牛肌腱膠原1000g反應條件溫度45℃壓力18MPa時間90min 轉(zhuǎn)速50轉(zhuǎn)/分實施例4純化牛皮膠原1000g反應條件溫度38℃壓力12MPa時間70min 轉(zhuǎn)速40轉(zhuǎn)/分蛋白酶(活力3.0～5.0萬/g)0.6g實施例5羊純化皮膠原1000g反應條件溫度35℃壓力10MPa時間80min 轉(zhuǎn)速40轉(zhuǎn)/分蛋白酶(活力3.0～5.0萬/g)4.5g實施例6純化鼠尾腱膠原1000g反應條件溫度40℃ 壓力12MPa
時間90min 轉(zhuǎn)速55轉(zhuǎn)/分蛋白酶(活力3.0～5.0萬/g) 1.5g以上所用蛋白酶為AS1.398蛋白酶、3942蛋白酶、2709蛋白酶和166蛋白酶為工業(yè)純。無錫酶制劑廠和云南酶制劑廠生產(chǎn)。
權利要求
1.用CO2超臨界流體純化膠原的方法，其特征在于(1)打開進氣閥，讓CO2氣進入儲罐冷卻系統(tǒng)，打開冷卻系統(tǒng)開關，將儲罐內(nèi)的高壓CO2氣溫冷卻至-5～-1℃；打開純化反應器加熱開關，通入循環(huán)熱水以保證純化反應器內(nèi)溫度為33～45℃，(2)將準備好的樣品100重量份，蛋白酶0～0.45重量份，加入膠原純化反應器內(nèi)，關閉反應器蓋，(3)打開儲罐冷卻系統(tǒng)出氣開關及純化反應器的進氣開關，讓儲罐內(nèi)被冷卻的CO2氣進入純化反應器，待儲罐氣壓與純化反應器內(nèi)的氣壓自然平衡，啟動高壓送氣泵，將儲罐內(nèi)的冷卻氣體送入純化反應器，當壓力為10.0～15.0Mpa，溫度為33～45℃，開啟攪拌器，調(diào)整轉(zhuǎn)速為40～65r.p.m，繼續(xù)純化反應60～150分鐘，(4)關閉各氣閥，停止攪拌，緩慢打開純化反應器的放氣閥，嚴格控制放氣速度，氣體在30分鐘左右放完，取出純化反應后的膠原樣品。
2.按照權利要求1所述用CO2超臨界流體純化膠原的方法，其特征在于膠原材料為動物皮、肌腱或器官組織中的任一種。
3.按照權利要求1所述用CO2超臨界流體純化膠原的方法，其特征在于蛋白酶為AS1.398蛋白酶、3942蛋白酶、2709蛋白酶或166蛋白酶中的任一種。
4.按照權利要求1所述用CO2超臨界流體純化膠原的方法，其特征在于純化反應器外設加熱或冷卻夾套(19)，冷熱水進口(16)和出口(17)、純化反應器內(nèi)設攪拌器(12)、溫度計(13)、壓力計(18)和CO2進氣口(14)和出氣口(15)，通過管道和管件將各部件和裝置連接構成整體。
全文摘要
一種用CO
文檔編號C09H3/00GK1570001SQ200410022519
公開日2005年1月26日 申請日期2004年5月13日 優(yōu)先權日2004年5月13日
發(fā)明者廖隆理, 王坤余, 但衛(wèi)華, 李志強, 曾睿, 陳敏 申請人:四川大學