CN102532332B - 一种从海洋褐藻中提取制备低分子岩藻多糖的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及海藻化工领域，具体地说是一种从海洋褐藻中提取制备低分子岩藻多糖的方法。具体为将原料褐藻浸泡在水中浸泡提取1.5-3.0h，而后过滤，将滤液进行脱盐使过滤液盐度达到0.6-1.0％，将脱盐后滤液超滤浓缩其体积的1/20-1/30，作为原料溶液待用；在上述原料溶液中加入乙醇，使原料溶液中的乙醇浓度达到60-70％(v/v)，而后过滤将所得沉淀减压浓缩至水分在10-15％，即得到低纯度岩藻多糖。通过本发明获得岩藻糖(L-focused)含量15％-40％、有机硫酸根含量20％-40％，分子量小于5万道尔顿的低分子岩藻多糖。

Description

一种从海洋褐藻中提取制备低分子岩藻多糖的方法

技术领域

本发明涉及海藻化工领域，具体地说是一种从海洋褐藻中提取制备低分子岩藻多糖的方法。

背景技术

我国海藻化工起步于上世纪60年代末，经过几十年的发展，目前我国褐藻酸钠年产量达3万多吨，成为世界最大的海藻化工产品生产国，其中主要以褐藻酸钠、碘和甘露醇作为主要产品。但由于产品单一、工艺落后、高耗能和高污染等原因，严重制约了我国海带养殖和海带加工更大规模的发展。开发具有“高附加值、低成本、高效率”的海藻加工新技术和新产品已成为当前我国海藻化工行业新的方向发展和迫切要求。过去由于提取技术的限制，含有大量海洋活性物质成分的海带糖胶渣液在海带综合利用过程中成为影响提取胶、醇、碘的杂质成分，因而被作为废弃物扔掉。

目前随着提取工艺技术的进步，其提取研发工作也已逐步开展起来，目前在这方面研究较多的主要集中在产品的结构及生理活性等基础研究方面，在应用方面，由辉南长龙生产的用于治疗肾衰竭的药物“海昆肾喜胶囊”，已被国家药检局批准为二类新药，并得到广大肾病患者的认可。但就其原料岩藻多糖，目前在国内尚无形成较成熟的大规模工业化产品生产技术和高纯度的产品。在抗肿瘤、降血脂、治疗心脑血管等方面的应用目前还没有成熟的产品。各个研究团队也以不同的研究方式提取出褐藻中的岩藻多糖。

褐藻糖胶是所有褐藻中所固有的细胞间多糖，存在于细胞壁基质中。海带中褐藻糖胶的含量要少于泡叶藻，变黑雷松藻，树皮藻。褐藻糖胶具有一定的抗高血脂和抑制肿瘤的药物活性因此已经逐渐引起人们的重视。随着对这类化合物的不断重视，科学家了解了褐藻糖胶结构的复杂性，也知道褐藻糖胶并不是单一的化合物。

岩藻糖是1913年Kylin首次从褐藻细胞壁基质中中提取出来的一种多糖。随后对岩藻糖的研究越来越多，现已经明确岩藻糖主要由岩藻糖、SO₄、少量糖醛酸、半乳糖和木糖以及金属等组成。

近年来，海藻化工企业已经逐步启动对海带中岩藻多糖的提取，但是含量很低，没有形成固定的产业化生产模式和工艺，生产技术各式各样，产量也很少，很难满足销售的需要。

发明内容

本发明目的在于提供一种从海洋褐藻中提取制备低分子岩藻多糖的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种从海洋褐藻中提取制备低分子岩藻多糖的方法，其特征在于：

1)将原料褐藻浸泡在水中浸泡提取1.5-3.0h，而后过滤，将滤液进行脱盐使过滤液盐度达到0.6-1.0％，将脱盐后滤液超滤浓缩其体积的1/20-1/30，作为原料溶液待用；

2)在上述原料溶液中加入乙醇，使原料溶液中的乙醇浓度达到60-70％(v/v)，而后过滤将所得沉淀减压浓缩至水分在10-15％，即得到低纯度岩藻多糖。

所述将上述所得低纯度岩藻多糖用水溶解至浓度在1％-3％，再加入盐酸使溶液pH至9-10，再加入积量的6％-8％的双氧水，以及加入溶液重量的7％-10％的食用氯化钠，待全部溶解后，向溶液中加入乙醇，使溶液中乙醇浓度达到55％-65％(V/V)，而后将溶液在5℃-10℃下静止24-30h，过滤，沉淀经减压浓缩，即得到精制低分子岩藻多糖。

所述步骤1)将原料褐藻浸泡在其干重5-8倍水中浸泡提取1.5-3.0h，而后将原料褐藻切割成小块后再在原料褐藻干重5-8倍水浸泡提取2-4h，而后将两次浸泡液合并，待用。

将合并后的浸泡液用装有石英砂的砂滤罐过滤，再用分别预涂有珍珠岩、硅藻土的真空转鼓过滤机依次过滤，最后用预涂有硅藻土的板框式过滤机再次过滤，保留过滤清液。

将步骤1)过滤后清液在0.5-3.0kg/cm²压力下电渗析，然后在通过4040膜元件进行反渗透脱盐，使盐度达到0.6-1.0％，获得原料溶液。

所述步骤2)原料溶液中加入乙醇使原料溶液中的乙醇浓度达到60-70％(v/v)，搅拌5-8min后静置20-30h，300目筛绢过滤。所述减压浓缩是将沉淀转移至旋转蒸发仪中在50-65℃温度下减压浓缩。所述原料褐藻主要包括泡叶藻，变黑雷松藻，树皮藻，海带。

本发明所具有的优点：

1.本发明采用非强烈化学试剂的提取岩藻多糖，保留了其具有活性作用的硫酸酯部分；并采用聚砜膜超滤进行回流超滤浓缩和分子量截留技术，获得了海洋褐藻低分子岩藻多糖(≤5万道尔顿)。本发明对不同种的褐藻提取岩藻多糖适应性、通用性强。工艺步骤少、提取率高、降低产品成本。

2.本发明提取工艺条件温和，最大限度减少碱的使用，特别之处是不用酸类，最大限度的保证了岩藻多糖的生物活性和保持了天然组分的含量与比例。工艺过程减少了酸、碱类废液、废渣的排放，有利于环保。

3.通过本发明方法获得的岩藻糖(L-focused)含量15％-40％、有机硫酸根含量20％-40％，分子量小于5万道尔顿的低分子岩藻多糖。

具体实施方式

实施例1

称取淡干海带、泡叶藻，变黑雷松藻或树皮藻等巨藻100千克，加入500升自来水浸泡1.5h，收集浸泡液。将海带切成2-5cm再加入500升自来水浸泡3小时，收集二次浸泡水。合并浸泡水并通过装有石英砂的砂滤罐过滤。滤后水再用分别预涂有珍珠岩、硅藻土的真空转鼓过滤机依次过滤，最后用预涂有硅藻土的板框式过滤机再次过滤，保留过滤清液。

将过滤清液通过操作压力0.5-3.0kg/cm²的电渗析装置进行渗析，再通过4040膜元件反渗透设备进行脱盐后，使滤清液盐度达到0.9％，获得制备原料溶液。

将上述所得原料溶液用聚砜膜超滤机(分子量≤5万道尔顿)进行回流超滤浓缩，当回流液体积达到起始原料溶液量的1/20时(约50L)，停止浓缩。向浓缩液中加入浓度95-98％(V/V)的乙醇，使浓缩液中乙醇浓度达到65％(v/v)，搅拌混合5min并静置沉降20h，在经过300目筛绢过滤、收集固体沉降物。将含有固体的溶液在55℃温度下减压浓缩，浓缩物水分保持在15％，获得低纯度岩藻多糖1502克。

用去离子水对上述低纯度岩藻多糖进行溶解并控制其在浓度3％，而后加入36-38％的盐酸调节pH至9，同时加入上述浓度3％溶解液总体积量的6％的双氧水，搅拌5min后，静置4h。静止后用预涂硅藻土的板框过滤机进行过滤获得澄清液体。澄清液体中加入其重量8％(W/W)的食用氯化钠，搅拌10-15min全部溶解后，在加入95-98％(V/V)的乙醇，使溶液中乙醇浓度达到65％(V/V)并保持在8℃，搅拌3min，静置24h。静止后经200目筛绢过滤。收集固体物在60℃真空减压蒸发至含水量不高于10％，获得颜色为淡黄色，有机硫酸根含量在20-30％，岩藻糖含量在28％左右的纯化精制的低分子岩藻多糖(分子量≥5万道尔顿)1008克。

实施例2

称取干品泡叶藻，变黑雷松藻或树皮藻等巨藻块或淡干海带100千克，加入700L自来水浸泡3.0h，收集浸泡液。继续700L加入500升自来水浸泡4小时，收集二次浸泡水。合并浸泡水并通过装有石英砂的砂滤罐过滤。滤后再用分别预涂有珍珠岩、硅藻土的真空转鼓过滤机依次过滤，最后用预涂有硅藻土的板框式过滤机再次过滤，保留过滤清液。

将上述过滤清液通过操作压力为0.5-3.0kg/cm²的电渗析装置进行电渗析，再通过4040膜元件反渗透设备进行脱盐后，使溶液盐度达到1.0％。继续用聚砜膜超滤机(分子量≤8万道尔顿)进行回流超滤浓缩，当回流液体积达到起始溶液量的1/30时(约47L)，停止浓缩。向浓缩液中加入浓度95-98％(V/V)的乙醇，使浓缩液中乙醇浓度达到68％(v/v)，搅拌混合8min并静置沉降25h，沉降后用300目筛绢过滤、收集固体沉降物。将含有固体的溶液在65℃温度下减压浓缩，浓缩物水分保持在15％，获得低纯度岩藻多糖1955克。

用去离子水对上述低纯度岩藻多糖进行溶解并控制其在浓度2％，加入36-38％的盐酸调节pH至9，再加入上述调节至pH至9德溶解液总体积量的8％的双氧水，搅拌5min后，静置4h。将静止后溶液用预涂硅藻土的板框过滤机进行过滤获得澄清液体。澄清液体中加入其液体重量9％(W/W)的食用氯化钠，搅拌15min全部溶解后，再向澄清液体中加入95-98％(V/V)的乙醇，使溶液中乙醇浓度达到68％(V/V)并保持在8℃，搅拌5min，静置30h。静止后经200目筛绢过滤。收集固体物65℃真空减压蒸发至含水量不高于10％，获得颜色为灰白色，有机硫酸根含量在25-35％，岩藻糖含量在35％左右的纯化精制的低分子岩藻多糖(分子量≥8万道尔顿)1597克。

Claims (3)

1.一种从海洋褐藻中提取制备低分子岩藻多糖的方法，其特征在于：

1)将原料褐藻浸泡在其干重5-8倍水中浸泡提取1.5-3.0h，而后将原料褐藻切割成小块后再在原料褐藻干重5-8倍水浸泡提取2-4h，而后将两次浸泡液合并，待用；将合并后的浸泡液用装有石英砂的砂滤罐过滤，再用分别预涂有珍珠岩、硅藻土的真空转鼓过滤机依次过滤，最后用预涂有硅藻土的板框式过滤机再次过滤，保留过滤清液；过滤后清液在0.5-3.0kg/cm²压力下电渗析，然后在通过4040膜元件进行反渗透脱盐，使盐度达到0.6-1.0％，将脱盐后滤液超滤浓缩至其体积的1/20-1/30，作为原料溶液待用；

2)在上述原料溶液中加入乙醇，使原料溶液中的乙醇浓度达60-70％(v/v)，而后过滤将所得沉淀减压浓缩至水分在10-15％，即得到低纯度岩藻多糖；

所述将上述所得低纯度岩藻多糖用水溶解至浓度在1％-3％，再加入盐酸使溶液pH至9-10，再加入体积量的6％-8％的双氧水，以及加入溶液重量的7％-10％的食用氯化钠，待全部溶解后，向溶液中加入乙醇，使溶液中乙醇浓度达到55％-65％(V/V)，而后将溶液在5℃-10℃下静置24-30h，过滤，沉淀经减压浓缩，即得到精制低分子岩藻多糖；

所述原料褐藻包括泡叶藻，变黑雷松藻，树皮藻或海带。

2.按权利要求1所述从海洋褐藻中提取制备低分子岩藻多糖的方法，其特征在于：所述步骤2)原料溶液中加入乙醇使原料溶液中的乙醇浓度达到60-70％(v/v)，搅拌5-8min后静置20-30h，300目筛绢过滤。

3.按权利要求1所述从海洋褐藻中提取制备低分子岩藻多糖的方法，其特征在于：所述减压浓缩是将沉淀转移至旋转蒸发仪中在50-65℃温度下减压浓缩。