CN106916234A - 一种褐藻多糖硫酸酯的提取分离工艺 - Google Patents

一种褐藻多糖硫酸酯的提取分离工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种褐藻多糖硫酸酯的提取分离工艺,包括制备滤液、超滤、洗滤和后处理。本发明采用超滤膜组进行两次超滤,克服了传统采用电渗析存在的串水现象,一般电渗析脱盐率为75~80%,而本发明方法脱盐率可达95%,因此,分离精度高,且为纯物理过程,无化学反应,无二次污染。本发明方法低温运行,特别适合热敏性高的成分分离;分离工艺没有蒸汽消耗,电耗只是电渗析的二分之一,显著降低了运行成本;超滤膜组的操作方式采取自动控制连续处理,洗滤为在线自动洗滤,因此,自动化程度高,降低了劳动强度和减少劳动成本。

Description

一种褐藻多糖硫酸酯的提取分离工艺
技术领域
本发明涉及一种植物原料药的提取分离工艺,具体涉及一种褐藻多糖硫酸酯的提取分离工艺。
背景技术
褐藻多糖硫酸酯(fucoidan)是一类硫酸化多糖,存在于褐藻中,首先由Kylin 在1913 年从掌状海带中提取出来。Kylin 将提取物水解后分离出L- 岩藻糖,他将这种多糖命名为fucoidin,现根据多糖的命名原则一般定名为fucoidan,中文名称为墨角藻多糖、岩藻多糖、岩藻聚糖、岩藻聚糖硫酸酯、褐藻糖胶或褐藻多糖硫酸酯。现在人们对褐藻多糖硫酸酯的组成有较为清晰的了解,它是一类化学组成和结构非常复杂的多糖,以岩藻糖和硫酸基为主,随着藻的种类不同还含有半乳糖、木糖、糖醛酸等其他成分。海带Fucoidan 由岩藻糖、半乳糖、木糖、葡萄糖醛酸、阿拉伯糖等单糖组成。以岩藻糖和半乳糖为主,岩藻糖与半乳糖大概在3:1。
关于海带褐藻多糖硫酸酯的结构,多数的研究资料表明海带褐藻多糖硫酸酯主要是以α-(1 → 3) 连接的L- 岩藻糖组成,硫酸化发生在C4 或C2 位,而且部分研究显示存在部分(1 → 2) 连接的L- 岩藻糖作为侧链。与上述中绳藻褐藻多糖硫酸酯结构有相似之处。但绳藻中有部分乙酰基。而且不同取代基团所占的比例也不一样。当然分子中还存在半乳糖、木糖、鼠李糖等单糖,半乳糖可能参与了主链的组成,而木糖、鼠李糖等是以侧链的形式存在。
褐藻多糖硫酸酯具有抗凝血、提高免疫力、抗肿瘤、降血糖、抗辐射、抑制腹水瘤等活性,CN1547478A 则公开了其在治疗粘连、关节炎和牛皮癣中的用途。已将褐藻多糖硫酸酯开发成为治疗肾功能衰竭的治疗药物,褐藻多糖硫酸酯作为保健品和化妆品原料也有巨大的发展前景。已有多篇文献公开了褐藻多糖硫酸酯的制备方法及其制药用途。现有方法中常用电渗析工艺对海带滤液进行脱盐处理,但是电渗析工艺存在以下缺陷:
(1)易发生透膜扩散现象和串水现象:在浓水室循环增浓的浓水,与其淡水相比,两者浓度相差很大,产生了很高的渗透压,易于发生跨膜迁移,使得淡水的水质变坏,浓水的浓度降低。电渗析器的浓淡水密封是依靠离子交换膜的弹性来密封,当电渗析器拆洗后,再次重装,发生离子交换膜的错位,使密封不严,易导致浓水和淡水串流,影响最终出水水质。
(2)电渗析器的脱盐率不高:以制备纯水用的电渗析器为例,一般电渗析器的脱盐率约为70%左右,近年来发明的无极水全自控电渗析器,其脱盐率为95%以上,即电导率小于1 000 μS/cm 的进水,出水电导率在50μS/cm 左右。
(3)发生浓差极化反应,无法进行深度处理:在电渗析工艺处理的水中导电离子很少的情况下,会在电渗析器内发生浓差极化现象,水解离成H+和OH-,来补充导电离子,这一来浪费了大量的电,二来使得水质不能得到提高。
(4)电渗析工艺排水无法得到充分利用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种褐藻多糖硫酸酯的提取分离工艺。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:一种褐藻多糖硫酸酯的提取分离工艺,它包括以下步骤:
S1. 制备滤液:将海带加水浸泡会经碱凝聚、酸溶、醇沉、水酸溶解后过滤,得滤液;
S2. 超滤:将滤液打入超滤膜组,滤液经超滤膜组去除杂质盐和水,得浓缩物;其中,
所述超滤膜组由一级超滤膜和二级超滤膜组成,所述一级超滤膜的膜孔径为50~100nm,所述二级超滤膜的膜孔径为20~80nm;
S3. 洗滤:将浓缩物加水洗滤得洗滤液,洗滤至洗滤液的电导率≤1500us/cm;
S4. 后处理:洗滤液进行膜浓缩,浓缩至洗滤液原体积的5~10倍,再进行蒸发和喷雾干燥,制得褐藻多糖硫酸酯。
进一步地,步骤S1所述制备滤液的具体操作为:
(1)碱凝聚:干海带切段后加水浸泡2~6h,取浸泡液并加碱调至pH值为11~12,生成碱凝聚物;
(2)酸溶:板框滤布过滤碱凝聚物,固体加酸溶解,并调整溶液的pH值至3~4;二次板框过滤,取滤液,调整滤液的pH值为4~5;二次滤液进行三次板框过滤;
(3)醇沉:经三次板框过滤的滤液中加乙醇调至滤液中乙醇质量百分比浓度为70%,生成沉淀,沉淀物用水和盐酸溶解,并调整溶液的pH值为2~3,搅拌7.5~8.5h,静置10~14h,硅藻土真空转鼓吸附过滤,得滤液。
进一步地,所述超滤膜组的操作方式采取自动控制连续处理方式。
进一步地,所述洗滤为在线自动洗滤。
进一步地,所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或碳酸钾中的任意一种。
进一步地,所述酸溶所用酸为盐酸、硫酸或硝酸中的任意一种。
进一步地,步骤S4中所述膜浓缩的膜孔径为20~80nm。
本发明具有以下优点:本发明采用超滤膜组进行两次超滤,克服了传统采用电渗析存在的串水现象,一般电渗析脱盐率为75~80%,而本发明方法脱盐率可达95%,因此,分离精度高,且为纯物理过程,无化学反应,无二次污染。本发明方法低温运行,特别适合热敏性高的成分分离;分离工艺没有蒸汽消耗,电耗只是电渗析的二分之一,显著降低了运行成本;超滤膜组的操作方式采取自动控制连续处理,洗滤为在线自动洗滤,因此,自动化程度高,降低了劳动强度和减少劳动成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述,本发明的保护范围不局限于以下所述:
实施例1:一种褐藻多糖硫酸酯的提取分离工艺,它包括以下步骤:
S1. 制备滤液:将海带加水浸泡会经碱凝聚、酸溶、醇沉、水酸溶解后过滤,得滤液;
(1)碱凝聚:干海带切段后加水浸泡2h,取浸泡液并加氢氧化钠调至pH值为11,生成碱凝聚物;
(2)酸溶:板框滤布过滤碱凝聚物,固体加盐酸溶解,并调整溶液的pH值至3~4;二次板框过滤,取滤液,调整滤液的pH值为4;二次滤液进行三次板框过滤;
(3)醇沉:经三次板框过滤的滤液中加乙醇调至滤液中乙醇质量百分比浓度为70%,生成沉淀,沉淀物用水和盐酸溶解,并调整溶液的pH值为2,搅拌7.5h,静置10h,硅藻土真空转鼓吸附过滤,得滤液。
S2. 超滤:将滤液打入超滤膜组,滤液经超滤膜组去除杂质盐和水,得浓缩物;其中,所述超滤膜组由一级超滤膜和二级超滤膜组成,所述一级超滤膜的膜孔径为50nm,所述二级超滤膜的膜孔径为80nm;所述超滤膜组的操作方式采取自动控制连续处理方式;
S3. 洗滤:将浓缩物加水洗滤得洗滤液,洗滤至洗滤液的电导率≤1500us/cm;所述洗滤为在线自动洗滤;
S4. 后处理:洗滤液进行膜浓缩,所述膜浓缩的膜孔径为20nm,浓缩至洗滤液原体积的5倍,再进行蒸发和喷雾干燥,制得褐藻多糖硫酸酯。
实施例2:一种褐藻多糖硫酸酯的提取分离工艺,它包括以下步骤:
S1. 制备滤液:将海带加水浸泡会经碱凝聚、酸溶、醇沉、水酸溶解后过滤,得滤液;
(1)碱凝聚:干海带切段后加水浸泡6h,取浸泡液并加氢氧化钾调至pH值为12,生成碱凝聚物;
(2)酸溶:板框滤布过滤碱凝聚物,固体加硫酸溶解,并调整溶液的pH值至3~4;二次板框过滤,取滤液,调整滤液的pH值为4~5;二次滤液进行三次板框过滤;
(3)醇沉:经三次板框过滤的滤液中加乙醇调至滤液中乙醇质量百分比浓度为70%,生成沉淀,沉淀物用水和盐酸溶解,并调整溶液的pH值为3,搅拌8.5h,静置14h,硅藻土真空转鼓吸附过滤,得滤液。
S2. 超滤:将滤液打入超滤膜组,滤液经超滤膜组去除杂质盐和水,得浓缩物;其中,所述超滤膜组由一级超滤膜和二级超滤膜组成,所述一级超滤膜的膜孔径为100nm,所述二级超滤膜的膜孔径为20nm;所述超滤膜组的操作方式采取自动控制连续处理方式;
S3. 洗滤:将浓缩物加水洗滤得洗滤液,洗滤至洗滤液的电导率≤1500us/cm;所述洗滤为在线自动洗滤;
S4. 后处理:洗滤液进行膜浓缩,所述膜浓缩的膜孔径为80nm,浓缩至洗滤液原体积的10倍,再进行蒸发和喷雾干燥,制得褐藻多糖硫酸酯。
实施例3:一种褐藻多糖硫酸酯的提取分离工艺,它包括以下步骤:
S1. 制备滤液:将海带加水浸泡会经碱凝聚、酸溶、醇沉、水酸溶解后过滤,得滤液;
(1)碱凝聚:干海带切段后加水浸泡4h,取浸泡液并加碳酸钠调至pH值为11,生成碱凝聚物;
(2)酸溶:板框滤布过滤碱凝聚物,固体加硫酸溶解,并调整溶液的pH值至3.5;二次板框过滤,取滤液,调整滤液的pH值为4;二次滤液进行三次板框过滤;
(3)醇沉:经三次板框过滤的滤液中加乙醇调至滤液中乙醇质量百分比浓度为70%,生成沉淀,沉淀物用水和盐酸溶解,并调整溶液的pH值为2,搅拌8h,静置12h,硅藻土真空转鼓吸附过滤,得滤液。
S2. 超滤:将滤液打入超滤膜组,滤液经超滤膜组去除杂质盐和水,得浓缩物;其中,
所述超滤膜组由一级超滤膜和二级超滤膜组成,所述一级超滤膜的膜孔径为60nm,所述二级超滤膜的膜孔径为40nm;所述超滤膜组的操作方式采取自动控制连续处理方式;
S3. 洗滤:将浓缩物加水洗滤得洗滤液,洗滤至洗滤液的电导率≤1500us/cm;所述洗滤为在线自动洗滤;
S4. 后处理:洗滤液进行膜浓缩,所述膜浓缩的膜孔径为60nm,浓缩至洗滤液原体积的6.5倍,再进行蒸发和喷雾干燥,制得褐藻多糖硫酸酯。
实施例4:一种褐藻多糖硫酸酯的提取分离工艺,它包括以下步骤:
S1. 制备滤液:将海带加水浸泡会经碱凝聚、酸溶、醇沉、水酸溶解后过滤,得滤液;
(1)碱凝聚:干海带切段后加水浸泡2~6h,取浸泡液并加碳酸钾调至pH值为12,生成碱凝聚物;
(2)酸溶:板框滤布过滤碱凝聚物,固体加硝酸溶解,并调整溶液的pH值至4;二次板框过滤,取滤液,调整滤液的pH值为5;二次滤液进行三次板框过滤;
(3)醇沉:经三次板框过滤的滤液中加乙醇调至滤液中乙醇质量百分比浓度为70%,生成沉淀,沉淀物用水和盐酸溶解,并调整溶液的pH值为3,搅拌7.5h,静置13h,硅藻土真空转鼓吸附过滤,得滤液。
S2. 超滤:将滤液打入超滤膜组,滤液经超滤膜组去除杂质盐和水,得浓缩物;其中,
所述超滤膜组由一级超滤膜和二级超滤膜组成,所述一级超滤膜的膜孔径为80nm,所述二级超滤膜的膜孔径为40nm;所述超滤膜组的操作方式采取自动控制连续处理方式;
S3. 洗滤:将浓缩物加水洗滤得洗滤液,洗滤至洗滤液的电导率≤1500us/cm;所述洗滤为在线自动洗滤;
S4. 后处理:洗滤液进行膜浓缩,所述膜浓缩的膜孔径为50nm,浓缩至洗滤液原体积的9倍,再进行蒸发和喷雾干燥,制得褐藻多糖硫酸酯。

Claims (7)

1.一种褐藻多糖硫酸酯的提取分离工艺,其特征在于,它包括以下步骤:
S1. 制备滤液:将海带加水浸泡会经碱凝聚、酸溶、醇沉、水酸溶解后过滤,得滤液;
S2. 超滤:将滤液打入超滤膜组,滤液经超滤膜组去除杂质盐和水,得浓缩物;其中,
所述超滤膜组由一级超滤膜和二级超滤膜组成,所述一级超滤膜的膜孔径为50~100nm,所述二级超滤膜的膜孔径为20~80nm;
S3. 洗滤:将浓缩物加水洗滤得洗滤液,洗滤至洗滤液的电导率≤1500us/cm;
S4. 后处理:洗滤液进行膜浓缩,浓缩至洗滤液原体积的5~10倍,再进行蒸发和喷雾干燥,制得褐藻多糖硫酸酯。
2.如权利要求1所述的一种褐藻多糖硫酸酯的提取分离工艺,其特征在于,步骤S1所述制备滤液的具体操作为:
(1)碱凝聚:干海带切段后加水浸泡2~6h,取浸泡液并加碱调至pH值为11~12,生成碱凝聚物;
(2)酸溶:板框滤布过滤碱凝聚物,固体加酸溶解,并调整溶液的pH值至3~4;二次板框过滤,取滤液,调整滤液的pH值为4~5;二次滤液进行三次板框过滤;
(3)醇沉:经三次板框过滤的滤液中加乙醇调至滤液中乙醇质量百分比浓度为70%,生成沉淀,沉淀物用水和盐酸溶解,并调整溶液的pH值为2~3,搅拌7.5~8.5h,静置10~14h,硅藻土真空转鼓吸附过滤,得滤液。
3.如权利要求1所述的一种褐藻多糖硫酸酯的提取分离工艺,其特征在于,所述超滤膜组的操作方式采取自动控制连续处理方式。
4.如权利要求1所述的一种褐藻多糖硫酸酯的提取分离工艺,其特征在于,所述洗滤为在线自动洗滤。
5.如权利要求2所述的一种褐藻多糖硫酸酯的提取分离工艺,其特征在于,所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或碳酸钾中的任意一种。
6.如权利要求2所述的一种褐藻多糖硫酸酯的提取分离工艺,其特征在于,所述酸溶所用酸为盐酸、硫酸或硝酸中的任意一种。
7.如权利要求1所述的一种褐藻多糖硫酸酯的提取分离工艺,其特征在于,步骤S4中所述膜浓缩的膜孔径为20~80nm。
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