透明质酸也称为玻璃酸(Hyaluronic acid简称HA)是一种生物相容性很好的生物聚合物,广泛存在于动物和人体结缔组织细胞外基质及部分细菌中的一种高分子粘多糖。由D-葡萄糖醛酸(glucuronic acid)和N-乙酰氨基-D-葡萄糖胺(N-acetyl glucosamine)通过β-1,4和β-1,3糖苷键反复交替连接而成。由于其优良的保湿和润滑性状现已经被广泛运用于化妆品和医疗领域中。透明质酸的制备可以分为传统的动物提取法和比较现代的微生物发酵法两种形式。近几年,随着微生物发酵法生产HA技术的不断改进和完善,发酵法大有完全取代提取法的趋势。本文对于微生物发酵生产透明质酸的工艺过程进行了系统的阐述,主要从以下几个方面进行了的分析和研究,并得到了相关的结论。经过人工筛选,得到一株改良性状的透明质酸产生菌株,通过对菌株的研究和培养,建立了一套适合于微生物发酵生产HA菌株的复壮(活化)、保藏的方式,简化了制备种子的工艺,使菌株的优良性状得以保存,缩短了发酵的周期。为工业发酵产生HA奠定了基础。通过500mL摇瓶水平的单因素试验和多因素响应面试验初步确定菌株发酵培养基的成分。即葡萄糖浓度27.49 g/L,酸水解酪蛋白浓度为2 g/L,酵母粉浓度1.0745 g/L,硫酸铵浓度为2 g/L,硫酸镁浓度为0.5 g/L,磷酸氢二钾浓度为1.9 g/L。确定了菌株摇瓶发酵的适宜培养条件。绘制出种子培养基中菌体的生长曲线,取8~12 h为接种的适宜种龄,发酵培养基中的适宜装液量确定为30 mL/500 mL ,产物HA积累的最适温度为37℃,最适初始pH值为7.0。确定了小型发酵罐发酵时的适宜培养条件及生产条件。在发酵罐水平上探索了适于产物代谢的适宜温度为37℃,PH值为7.0;整个发酵过程采取较低的通氧速率3 L/min,搅拌速率采用转速600 r/min的调控方式。确定了透明质酸的分离提纯工艺。经过一系列提取纯化步骤:乙醇沉淀、沉淀物溶解、过滤、CPC络合、HA-CPC解离、成品沉淀、脱水、真空冷冻干燥等,得到成品。成品最终的各项指标接近于化妆品级的标准。整个提纯工艺的收率在92%左右,产品纯度97.6%。