肝素在α‐球蛋白参与下，能抑制凝血酶原转变成凝血酶，阻止血液的凝结过程，用于防止血栓的形成。肝素还具有澄清血浆脂质，降低血胆固醇和增强抗癌药物等作用。临床广泛用作各种外科手术前后防止血栓形成和栓塞，输血时预防血液凝固和作为保存新鲜血液的抗凝剂。
肝素广泛分布于哺乳动物的肝、心、脾、肾、胸腺、肠黏膜、肌肉和血液里。因此肝素可由猪肠黏膜、牛肺提取。其生产工艺主要有盐解—季铵盐沉淀法，盐解—离子交换法和酶解‐离子交换法。肝素在组织内和其他黏多糖一起与蛋白质结合成复合物，因此肝素制备过程包括肝素蛋白质复合物提取、解离和肝素的分离纯化两个步骤。
（1）提取
新鲜肠黏膜投入反应锅内，按3％加入NaCl，用30％NaOH调pH9.0，于53~55℃保温提取2h。继续升温至95℃，维持10min，冷却至50℃以下，过滤，收集滤液。
（2）阴离子树脂吸附
加入714强碱性Cl‐型树脂，树脂用量为提取液的2％。搅拌吸附8h，静置过夜。收集树脂，用水冲洗至洗液澄清，滤干。用2倍量1.4mol/LNaCl搅拌2h，滤干。用2倍量3mol/LNaCl搅拌洗脱8h，滤干，再用1倍量3mol/LNaCl搅拌洗脱2h，滤干。
（3）沉淀
合并滤液，加入等量95％乙醇沉淀过夜。收集沉淀，丙酮脱水，真空干燥得粗品。
（4）精制
粗品肝素溶于15倍量1％NaCl，用6mol/L盐酸调pH1.5左右，过滤至清，随即用5mol/LNaOH调pH1.0，按3％量加入H2O2（H2O2浓度30％），25℃放置，维持pH1.0。第二天再按1％量加入H2O2，调整pH1.0，继续放置48h。用6mol/L盐酸调pH6.5，加入等量的95％乙醇，沉淀过夜。收集沉淀，经丙酮脱水真空干燥，即得肝素钠精品。
6.2.2发酵法
6.2.2.1概述
利用微生物发酵也是很早被人类发现并应用于生产实践的，如甘露醇和1，6‐二磷酸果糖都可以用微生物发酵法生产。随着技术的发展，细胞固定化技术也应用到微生物发酵产糖上面，如1，6‐二磷酸果糖就可采用固定化酵母细胞发酵法。
6.2.2.2D‐甘露醇生产举例
甘露醇又称己六醇，是由甘露糖或果糖衍生而成的糖醇。甘露醇在体内代谢甚少，肾小管内重吸收也极微，静脉注射后，可吸收水分进入血液中，降低颅内压，使由脑水肿引起休克的病人神志清醒；还可用于大面积烧伤及烫伤产生的水肿，并有利尿作用，用以防止肾脏衰竭，降低眼内压，治疗急性青光眼；还用于中毒性肺炎、循环虚脱症等。
（1）菌种活化
米曲霉菌3.409菌种接种于10ml斜面培养基中，31℃，培养4天。斜面存于4℃冰箱中，2~3个月传代一次。使用前重新转接活化培养。培养基的制备：取麦芽1kg，加水4.5L，于55℃保温1h，升温到62℃，再保温5~6h，加温煮沸后，用碘液检查糖化度应在12°Be′以上，pH5.1以上，即可存于冷室备用，取此麦芽汁加2.1％琼脂，灭菌后、冷冻制成斜面，存于4℃备用。
（2）种子培养
取经活化培养4天的斜面菌种2支，转接于17.5L种子培养液中，31±1℃搅拌通气培养20~24h。通气量为1∶0.5V/V·min，搅拌速度350rpm，罐压1kg/cm。种子培养基：NaNO30.3％，KH2PO40.1％，MgSO40.05％，KCl0.05％，FeSO40.001％，玉米浆0.5％，淀粉糖化液2％，玉米粉2％，pH6~7。
（3）发酵
于500L发酵罐中，加入350L发酵培养基，1.5kg/cm蒸汽灭菌30min，移入种子培养液，接种量5％，30~32℃发酵4~5天，通气量1∶0.3V/V·min，发酵20h后改为1∶0.4，罐压1kg/cm，搅拌速度230rpm，配料时添加适量豆油，防止产生泡沫。发酵培养基与种子培养基相同。
（4）除杂质、分离结晶
发酵液加热100℃，5min凝固蛋白，加入1％活性炭，80~85℃加热30min，离心，澄清滤液于55~60℃真空浓缩至31°Be′，于室温结晶24h，甩干得甘露醇结晶。将结晶溶于0.7体积水中，加2％活性炭，70℃加热30min，过滤。清液通过717强碱型阴离子树脂与732强酸性阳离子树脂，检查流出液应无氯离子存在。
（5）浓缩、结晶、烘干
精制液于55~60℃真空浓缩至25°Be′，浓缩液于室温结晶24h，甩干结晶，置105~110℃烘干，粉碎包装。
6.2.3酶转化法
酶转化法也用在了某些糖类药物的生产，如1，6‐二磷酸果糖（FDP）。以1，6‐二磷酸果糖的生产为例介绍酶转化法。
1，6‐二磷酸果糖是果糖的1，6‐二磷酸脂，其分子形式为游离酸FDPH4与钠盐，如1，6‐二磷酸果糖三钠盐（FDPNa3H）等。
1，6‐二磷酸果糖是葡萄糖代谢过程中的重要中间产物，是分子水平上的代谢调节剂。
FDP具有促进细胞内高能基团的重建，保持红细胞的韧性及向组织释放氧气的能力，是糖代谢的重要促进剂。临床验证表明FDP是急性心肌梗塞、心功能不全、冠心病、心肌缺血发作、休克等症的急救药物，它有利于改善心力衰竭、肝肾功能衰竭等临床危象，在各类外科手术中可以作为重要辅助治疗药物，对各类肝炎引起的深度黄疸、转氨酶升高及低白蛋白血症者也有较好的治疗作用。
6.2.3.1生产1，6‐二磷酸果糖的工艺路线
6.2.3.2工艺过程
取经多代发酵应用过的酵母渣，悬浮于适量蒸馏水中，反复冻融3次，加入底物（8％蔗糖，4％NaH2PO4，30mmol/LMgCl2）调pH6.5，于30℃，反应6h。煮沸5min，离心去除杂蛋白，收集清液。转化液通过DEAE‐C交换柱（阴离子交换柱），用蒸馏水洗至pH7.0，然后进行分步洗脱，转成钙盐，过滤，收集沉淀。将FDPCa悬浮于水中，用732—［H]树脂将其转化成FDPH4，用2mol/LNaOH调pH5.3~5.8，除菌过滤后，冻干。
【合作讨论】
课前讨论
1.什么是糖生物学？
2.你知道的多糖类药物有哪些？分别用来治疗什么病？
3.你怎么评价市场上出现的甲壳素抗菌衬衫？
课后讨论
1.什么是黏多糖，其特点是什么？
2.多糖的提取和纯化方法有哪些？各种方法的适用范围如何？
3.全面介绍一种多糖的生产方法及过程。
4.甲壳素的研究开发现状。
5.设计一个从羊栖菜中提取多糖的方案。
【复习思考题】
1.简述糖类药物的生产方法及其特点。
2.画出肝素的盐解—离子交换法提取工艺流程，并说明其工艺控制要点。
3.简述1，6‐二磷酸果糖的工艺流程及控制要点。
