CN100441692C

CN100441692C - 壳寡糖硫酸盐及其制备方法

Info

Publication number: CN100441692C
Application number: CNB2006100200111A
Authority: CN
Inventors: 覃彩芹; 王威; 曾林涛
Original assignee: XIAOGAN COLLEGE
Current assignee: XIAOGAN COLLEGE
Priority date: 2006-08-17
Filing date: 2006-08-17
Publication date: 2008-12-10
Anticipated expiration: 2026-08-17
Also published as: CN1908019A

Abstract

本发明公开了壳寡糖硫酸盐及其制备方法。壳寡糖硫酸盐是指由壳寡糖和硫酸形成的盐产物，其中壳寡糖的聚合度为2至30。其制备方法是先将壳聚糖溶解在弱酸溶液中，用酶催化进行降解成聚合度在2至30的壳寡糖，然后加硫酸转化成壳寡糖硫酸盐，分离纯化后得到固体产物。壳寡糖硫酸盐产品稳定，易于保存，可用作抗肿瘤、调节免疫力和关节炎的药物和保健食品的原料。

Description

壳寡糖硫酸盐及其制备方法

技术领域

本发明涉及壳寡糖硫酸盐以及它的制备方法，制得的产品易于保存，该产品可用作抗肿瘤、调节免疫力和关节炎的药物和保健食品的原料。

背景技术

甲壳素作为一种来自动、植物体内的碱性多糖，无毒、无害，来源丰富，有许多独特生理活性，被认为是“生命第六要素”。哺乳动物奶水中的寡糖含有乙酰氨基葡萄糖单元。然而，随着生活条件的提高，人们从粗食物中摄取甲壳素的机会减少，因此，需要进行必要的补充，不过，甲壳素不溶于水和酸。壳聚糖是甲壳素脱乙酰基后的衍生物，可溶于某些酸溶液，但不溶于中性介质，影响其在体内的消化与吸收，严重影响其生理活性作用。

氨基葡萄糖单糖作为防护和治疗关节炎的药物已在欧洲有近半个世纪的历史。壳寡糖是聚合度小的壳聚糖，此说明书中指2至30的壳聚糖，在生理pH条件下可溶。上世纪八十年代科学家研究发现甲壳六糖和壳六糖对小鼠移植性癌细胞有明显的抑制作用。近来研究显示聚合度大于6的水溶性壳寡糖具有更好的抗肿瘤活性和免疫促进作用。

目前，工业化制备壳寡糖的方法主要是采用酶催化降解，一般将壳聚糖原料先溶解在醋酸、乳酸、柠檬酸等弱酸溶液中，然后进行降解，所得产物经膜分离后，冷冻干燥，产物主要是壳寡糖的弱酸盐。但是，这些产品货架寿命短，在空气中和较高气温中易变棕黑色，失去水溶性和活性。我们研究发现壳寡糖盐酸盐比壳寡糖弱酸盐稳定，产品易于保存。但是壳寡糖盐酸盐中引入氯离子，不适宜于心血管病及肾病患者，所以，我们将壳寡糖制备成壳寡糖硫酸盐，克服壳寡糖弱酸盐和盐酸盐的不足之处。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种适宜人群更加广泛的壳寡糖盐，即壳寡糖硫酸盐以及它的制备方法。制得的壳寡糖硫酸盐可用作抗肿瘤、调节免疫力和关节炎的药物和保健食品的原料。

本发明提供的技术方案是：壳寡糖硫酸盐，由聚合度为2至30的壳寡糖和硫酸反应形成的盐产物即为壳寡糖硫酸盐。

本发明还提供了上述壳寡糖硫酸盐的制备方法：将壳聚糖加入0.5～5wt％的弱有机酸溶液中搅拌，控制壳聚糖的浓度为1～10wt％，然后按壳聚糖重量的0.1～5wt％加酶试剂，控制反应混合物pH值在4.5到6.5，在40～60℃搅拌2～24小时，当反应主产物聚合度在2至30时，冷却，过滤。滤液可以选择以下方法处理得到壳寡糖硫酸盐产物。方法一：按壳聚糖中氨基与H₂SO₄的物质的量之比为1∶0.4-1.0的比例向加入硫酸，煮沸5～15分钟，过滤除酶后(可以采用活性炭脱色)减压浓缩、加有机溶剂沉降和洗涤，然后干燥。方法二：滤液用5-20kDa的超滤膜超滤除酶得到超滤液，分级后的超滤液(可以采用活性炭脱色)用纳滤膜浓缩或减压浓缩后，按壳聚糖中氨基与H₂SO₄的物质的量之比为1∶0.4-1.0的比例向加入硫酸，采用有机溶剂沉降和洗涤，然后干燥。

所述有机溶剂为乙醇、甲醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异戊醇、丙酮和/或丁酮。

所述酶试剂为壳聚糖酶、甲壳素酶、纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶和/或溶菌酶；所述弱有机酸为醋酸、乳酸或柠檬酸。

本发明收率较高、成本较低；所得壳寡糖硫酸盐产品稳定、溶于水，易于保存，可用作抗肿瘤、调节免疫力和关节炎的药物和保健食品的原料。

具体实施方式

实施例1：取小龙虾壳壳聚糖(脱乙酰度88％)10克，用200毫升2wt％稀醋酸溶解，加α-淀粉酶0.3克，于50-55℃水浴中反应，当壳聚糖产物的主组分聚合度降到30以下时，自然冷却，采用10kDa的超滤膜过滤，滤液加2.5克硫酸后减压浓缩，加乙醇沉降和洗涤，过滤抽干，固体物采用真空干燥，得到壳寡糖硫酸盐产物。

实施例2：取市售蟹壳壳聚糖(脱乙酰度86％)50克，加2000毫升1wt％稀醋酸，搅拌4小时，加入R-10纤维酶3克，在45℃反应，当壳聚糖产物的主组分聚合度降到30以下时，冷却，过滤，加25克硫酸后，煮沸10分钟左右，过滤除酶，滤液活性碳脱色，减压浓缩，加丙酮沉降和洗涤，离心后，固体产物50℃烘干，得到壳寡糖硫酸盐产物。

实施例3：取市售虾壳壳聚糖(脱乙酰度93％)20克，加入2000毫升1wt％乳酸中搅拌2小时后加入2毫升酶液(武汉产，含半纤维酶和壳聚糖酶)，在48℃反应，当壳聚糖产物的主组分聚合度降到约30时，冷却，过滤，滤液加5克硫酸后减压浓缩，用甲醇沉降和洗涤，过滤抽干，固体产物70℃以下烘干，得到壳寡糖硫酸盐产物。

实施例4：取壳聚糖(脱乙酰度73％)10克，加入200毫升4wt％醋酸中，搅拌2小时后加溶菌酶0.5克，于50℃水浴中反应，当壳聚糖产物的主组分聚合度降到约4-8时，冷却，过滤，滤液加3克硫酸后减压浓缩，用乙醇沉降和洗涤，过滤抽干。固体产物加入200毫升水中溶解，活性碳脱色，减压浓缩，加异戊醇沉降和洗涤，离心后，固体产物50℃烘干，得到壳寡糖硫酸盐产物。

实施例5：取水溶性壳聚糖(脱乙酰度52％)10克，用400毫升1wt％稀柠檬酸溶解，加入胃蛋白酶0.5克，于40-50℃水浴中反应，当壳聚糖产物的主组分聚合度降到20以下时，冷却，采用10kDa的超滤膜过滤，滤液加3克硫酸后减压浓缩，加丁酮沉降和洗涤，过滤抽干，固体物50℃烘干，得到壳寡糖硫酸盐产物。

实施例5：取壳聚糖(脱乙酰度85％)5克，用500毫升1wt％稀醋酸溶解，加入壳聚糖酶溶液2毫升，于45℃水浴中反应，当壳聚糖产物的主组分聚合度降到10以下时，冷却，过滤，加2克硫酸后，煮沸10分钟左右，过滤除酶，滤液活性碳脱色，减压浓缩，加乙醇/丙酮1∶1(v/v)沉降和洗涤，离心后，固体产物50℃烘干，得到壳寡糖硫酸盐产物。

Claims

1.壳寡糖硫酸盐，其特征在于：由下法制备，将壳聚糖加入0.8～5wt％的弱有机酸溶液中搅拌，控制壳聚糖的浓度为1～10wt％，然后按壳聚糖重量的0.1～5wt％加酶试剂，控制反应混合物pH值在4.5到6.5，在40～60℃搅拌2～24小时，当反应主产物聚合度在2至30时，冷却，过滤得滤液；按壳聚糖中氨基与H₂SO₄的物质的量之比为1∶0.4-1.0的比例加入硫酸，煮沸5～15分钟，过滤除酶后减压浓缩、加有机溶剂沉降和洗涤，然后干燥，或者，滤液用5-20kDa的超滤膜超滤除酶得到超滤液，所得超滤液用纳滤膜浓缩或减压浓缩后，按壳聚糖中氨基与H₂SO₄的物质的量之比为1∶0.4-1.0的比例加入硫酸，采用有机溶剂沉降和洗涤，得到壳寡糖硫酸盐；所述有机溶剂选自乙醇、甲醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异戊醇、丙酮或丁酮中的一种或两种；所述酶试剂选自壳聚糖酶、甲壳素酶、纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶或溶菌酶中的一种或两种；所述弱有机酸为醋酸、乳酸或柠檬酸。

2.权利要求1所述壳寡糖硫酸盐的制备方法，其特征在于：将壳聚糖加入0.8～5wt％的弱有机酸溶液中搅拌，控制壳聚糖的浓度为1～10wt％，然后按壳聚糖重量的0.1～5wt％加酶试剂，控制反应混合物pH值在4.5到6.5，在40～60℃搅拌2～24小时，当反应主产物聚合度在2至30时，冷却，过滤得滤液；按壳聚糖中氨基与H₂SO₄的物质的量之比为1∶0.4-1.0的比例加入硫酸，煮沸5～15分钟，过滤除酶后减压浓缩、加有机溶剂沉降和洗涤，然后干燥，或者，滤液用5-20kDa的超滤膜超滤除酶得到超滤液，所得超滤液用纳滤膜浓缩或减压浓缩后，按壳聚糖中氨基与H₂SO₄的物质的量之比为1∶0.4-1.0的比例加入硫酸，采用有机溶剂沉降和洗涤，得到壳寡糖硫酸盐；所述有机溶剂选自乙醇、甲醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异戊醇、丙酮或丁酮中的一种或两种；所述酶试剂选自壳聚糖酶、甲壳素酶、纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶或溶菌酶中的一种或两种；所述弱有机酸为醋酸、乳酸或柠檬酸。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：过滤除酶后先用活性碳脱色，然后再减压浓缩。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所得超滤液先用活性碳脱色，然后再用纳滤膜浓缩或减压浓缩。