CN102617748A - 一种普鲁兰多糖的纯化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种普鲁兰多糖的纯化方法。其中主要包括以下步骤:用Savage法除去蛋白质,反复4~20次,再用95%或98%的乙醇配制成不同浓度梯度的溶液,进行醇沉,除去小分子物质,最后用蒸馏水为洗脱溶剂,进行凝胶层析,最终得到纯化普鲁兰多糖,纯度在99%以上,收率在58%以上(以多糖含量计算)。本发明用时间短、收率高、方法简单,所得的普鲁兰多糖的多糖纯度高等优点,适合于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用Savage法、分级醇沉和凝胶层析纯化普鲁兰多糖的方法,属于生物技术领域。
技术背景
普鲁兰多糖是短梗霉多糖(pullulan)的中文译名,是通过黑酵母菌的一种出芽短梗霉发酵所产生的胞外多糖,是无味无嗅的白色粉末。其化学组成主要是由α-1.4葡萄糖苷键连接的聚麦芽三糖,分子结构中含1/3的α-1.6葡萄糖苷键,2/3的α-1.4葡萄糖苷键,受不同发酵培养条件的影响,分子量一般在5.0×104-5.0×106道尔顿之间。该多糖易溶于水,安全无毒、可食用、低热值、耐酸碱、可塑性好、成膜性好、簿膜隔气性佳。因其在自然界可被微生物降解利用,不会引起环境污染,故被誉为无公害塑料。
1938年R.Bauer从微生物的培养物中发现普鲁兰多糖的产生菌,而普鲁兰多糖的研究工作则起始于西德,英国人在理论方面也作了不少工作,日本进行了比较系统尤其是生产工艺和产品应用的研究,并取得了大量专利。1976年至1980年是普鲁兰多糖的第一个研究高峰,主要是对其性质和发酵方法的研究,1984年至1996年是第二个研究高峰,主要集中在对其产生机理和应用方面的研究。我国在80年代初期开始进行相关研究,虽然在菌种和工艺方面取得了一定成绩,但生产厂商较少。普鲁兰多糖的纯化工艺一般采用氯仿/丁醇混合溶液除去蛋白质后透析,后用溶液洗涤、干燥,经DEAE-纤维素柱层析,收集多糖峰,减压浓缩、透析、冷冻干燥。反应时间较长,多次用到透析,对溶剂消耗量较大,且所得到的普鲁兰多糖纯度多在90%-95%之间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不同于传统的普鲁兰多糖的纯化方法,采用发明所述的工艺方法,制得普鲁兰多糖的含糖量在99%以上,产品得率高。
本发明提供的普鲁兰多糖的纯化工艺是以普鲁兰多糖粗品为原料(含糖量20%左右——硫酸苯酚法测定(中国药学杂质,1996,31(9):550),分子量为5000-15000道尔顿),对其进行纯化,使之达到多糖纯度在99%以上,其具体包括以下步骤:
(a)将粗品普鲁兰多糖加蒸馏水稀释成普鲁兰多糖水溶液,加入氯仿/正丁醇或氯仿/戊醇混合液,充分震荡,离心,除去沉淀,将上清液再用此方法重复处理,最后得到脱去蛋白的上清液,减压蒸馏除去有机溶液,冻干,得到粗普鲁兰多糖。
(b)将一定量的粗普鲁兰多糖溶解在蒸馏水中,加入乙醇,醇析,离心,沉淀为普鲁兰多糖,然后继续向上清液中加入乙醇,至不同梯度的乙醇浓度,每次操作如上所述。
(c)将分级醇沉淀得到的粗普鲁兰多糖用Sepharose 6fast flow(2.6×60cm)凝胶层析住分离,分部收集器分管收集减压旋蒸含有活性物质的洗脱液,得到普鲁兰多糖,再用冷冻乙酸乙酯冲洗,冻干,既得普鲁兰多糖纯品。
本发明所提供的方法,相对于现有普鲁兰多糖纯化方法,具有以下优势:
(1)传统方法在除去普鲁兰多糖粗品的小分子时采用的是透析方法,所用时间较长,一般一次透析在8小时以上,且整个纯化工艺中至少要使用3次透析;本发明所采用方法采用分级醇沉方法除去小分子,只需一次分级醇沉,所用时间在2-8小时,大大节省了纯化时间;
(2)传统方法制得的普鲁兰多糖的多糖纯度在90%-95%,而采用本发明所提供方法,普鲁兰多糖的多糖纯度能达到99%以上,收率(以多糖含量计算,下同)在58%以上。
具体实施案例
下面通过实施例对本发明做进一步说明,下述实施例是说明性的,不是限定性的,所用术语从事生物技术行业的技术人员均能读懂。
实施例1
(a)将粗品普鲁兰多糖100g加蒸馏水稀释成1.5%的普鲁兰多糖水溶液,加入氯仿/正丁醇(V氯仿∶V正丁醇=4∶1)混合液,充分震荡,以2000r/min离心15min,除去沉淀,将上清液再用此方法重复处理8次,最后得到脱去蛋白的上清液,减压蒸馏除去有机溶液,冻干,得到粗普鲁兰多糖。
(b)将粗普鲁兰多糖溶解在蒸馏水中,加入95%乙醇至浓度为20%(体积浓度,下同),4℃醇析8小时,以15000r/min离心10min,沉淀为普鲁兰多糖,然后继续向上清液中继续加入乙醇,至终浓度分别为30%、40%、50%、60%、70%,每次操作同前所述。
(c)将分级醇沉淀得到的粗普鲁兰多糖用Sepharose 6fast flow(2.6×60cm)凝胶层析住分离,用蒸馏水洗脱,流速2.0mL/min,分部收集器分管收集,收集活性片段减压旋蒸含有活性物质的洗脱液,得到普鲁兰多糖,再用冷冻乙酸乙酯冲洗,冻干,既得普鲁兰多糖纯品16.2g。用硫酸苯酚法测定多糖纯度为99.2%,收率81%。
实施例2
(a)将粗品普鲁兰多糖500g加蒸馏水稀释成2%的普鲁兰多糖水溶液,加入氯仿/戊醇(V氯仿∶V戊醇=4∶1)混合液,充分震荡,以3000r/min离心30min,除去沉淀,将上清液再用此方法重复处理5次,最后得到脱去蛋白的上清液,减压蒸馏除去有机溶液,冻干,得到粗普鲁兰多糖。
(b)将粗普鲁兰多糖溶解在蒸馏水中,加入98%乙醇至浓度为15%(体积浓度,下同),4℃醇析5小时,以25000r/min离心10min,沉淀为普鲁兰多糖,然后继续向上清液中继续加入乙醇,至终浓度分别为30%、45%、60%、75%,每次操作同前所述。
(c)将分级醇沉淀得到的粗普鲁兰多糖用Sepharose 6fast flow(2.6×60cm)凝胶层析住分离,用蒸馏水洗脱,流速3.0mL/min,分部收集器分管收集,收集活性片段,减压旋蒸含有活性物质的洗脱液,得到普鲁兰多糖,再用冷冻乙酸乙酯冲洗,冻干,既得普鲁兰多糖纯品76g。用硫酸苯酚法测定多糖纯度为99.4%,收率76%。
实施例3
(a)将粗品普鲁兰多糖200g加蒸馏水稀释成10%的普鲁兰多糖水溶液,加入氯仿/戊醇(V氯仿∶V戊醇=6∶1)混合液,充分震荡,以4000r/min离心30min,除去沉淀,将上清液再用此方法重复处理6次,最后得到脱去蛋白的上清液,减压蒸馏除去有机溶液,冻干,得到粗普鲁兰多糖。
(b)将粗普鲁兰多糖溶解在蒸馏水中,加入98%乙醇至浓度为15%(体积浓度,下同),4℃醇析10小时,以20000r/min离心20min,沉淀为普鲁兰多糖,然后继续向上清液中继续加入乙醇,至终浓度分别为30%、45%、60%、75%,每次操作同前所述。
(c)将分级醇沉淀得到的粗普鲁兰多糖用Sepharose 6fast flow(2.6×60cm)凝胶层析住分离,用蒸馏水洗脱,流速5.0mL/min,分部收集器分管收集,收集活性片段,减压旋蒸含有活性物质的洗脱液,得到普鲁兰多糖,再用冷冻乙酸乙酯冲洗,冻干,既得普鲁兰多糖纯品24g。用硫酸苯酚法测定多糖纯度为99.5%,收率为60%。
Claims (7)
1.本发明是采用Savage法、分级醇沉和凝胶层析的方法纯化粗品普鲁兰多糖,得到99%以上的普鲁兰多糖。
2.权利要求1中所述的Savage法指的是:用蒸馏水稀释粗品普鲁兰多糖,加入氯仿/正丁醇或氯仿/戊醇混合液,离心,将上清液再用此方法重复处理,最后得到脱去蛋白的上清液,减压蒸馏除去有机溶液,冻干,得到粗普鲁兰多糖。
3.权利要求1中所述的分级醇沉指的是:将权利要求2所得的粗普鲁兰多糖溶解在蒸馏水中,加入乙醇,醇析,离心,沉淀为普鲁兰多糖,然后继续向上清液中加入乙醇,至不同梯度的乙醇浓度,每次操作同上述。
4.权利要求1中所述的凝胶层析指的是:将分级醇沉淀得到的粗普鲁兰多糖用Sepharose 6fast flow(2.6×60cm)凝胶层析住分离,分部收集器分管收集,减压旋蒸含有活性物质的洗脱液,得到普鲁兰多糖,再用冷冻乙酸乙酯冲洗,冻干,既得普鲁兰多糖纯品,纯度在99%以上。
5.权利要求2中所述的普鲁兰多糖水溶液的浓度为0.5%~10%;氯仿/正丁醇和氯仿/戊醇的比例为V氯仿∶V戊醇或正丁醇=6~1∶1;离心的速率在1500r/min~4000r/min,离心时间为10min~30min;Savage法重复次数为4~20次。
6.权利要求3中所述的乙醇选用95%或98%乙醇,乙醇浓度梯度为5%~20%,乙醇的始浓度为10%~20%,终浓度为70%~80%;醇析时间为4~20小时,醇析温度为0℃~6℃;离心速率为10000r/min~40000r/min,时间为10~60min。
7.权利要求4中所述的凝胶柱层析洗脱液为蒸馏水,流速为1.0mL/min~5.0mL/min。
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