CN108164613A

CN108164613A - 一种具有防治糖尿病的绿藻多糖铬的制备及其应用

Info

Publication number: CN108164613A
Application number: CN201810060207.6A
Authority: CN
Inventors: 王鹏; 崔洁芬
Original assignee: Ocean University of China
Current assignee: Ocean University of China
Priority date: 2018-01-22
Filing date: 2018-01-22
Publication date: 2018-06-15

Abstract

本发明涉及一种具有防治糖尿病的绿藻多糖铬的制备及其应用，属于生物技术应用领域。制备步骤包括前处理、交联、螯合、离心、透析、冻干等。该方法操作简单工艺稳定、能够高效获得绿藻多糖铬。所得绿藻多糖铬安全无毒、能够有效调节机体糖代谢和脂代谢，从而调节血糖和血脂，改善胰岛素抵抗及其并发症，在II型糖尿病的防治方面具有广阔的应用前景。

Description

一种具有防治糖尿病的绿藻多糖铬的制备及其应用

技术领域

本发明为一种具有防治糖尿病的绿藻多糖铬的制备及其应用，具体涉及绿藻多糖铬的制备方法，属于生物技术应用领域。

背景技术

胰岛素抵抗是指胰岛素对靶器官敏感性下降，促进葡萄糖摄取和利用效率降低，机体代偿性地分泌过多胰岛素而产生高胰岛素血症。据统计，世界肥胖人口达10 亿，临床发现 80%的肥胖患者均表现出明显的胰岛素抵抗。另一方面，目前II型糖尿病人群近 1.5亿，胰岛素抵抗在该类人群的发生率高达85%。虽然西药（促胰岛素分泌药、胰岛素增敏药等）降糖快、疗效好，但长期服用会导致明显不良反应，并引发多器官病变。因此开发辅助降血糖功能食品以缓解胰岛素抵抗、提高胰岛素敏感性已成为防治II 型糖尿病的研究热点。

铬作为人体重要的微量元素之一，能够增强胰岛素敏感性，调节糖代谢和脂代谢。当体内缺铬时，胰岛素水平下降，易诱发糖、脂代谢紊乱。相比无机铬，有机铬生物利用率高，作为辅助降血糖功能食品的功效成分和营养素补充剂已得到广泛应用。吡啶甲酸铬是有机铬的代表，但研究发现，长期服用吡啶甲酸铬会产生DNA毒性、细胞毒性和生殖毒性，其毒性与配体吡啶甲酸密切相关。因此，寻找降血糖活性好、安全性高的新型有机铬替代品改善胰岛素抵抗具有重要意义。

中国专利授权公告号CN 101691410 B和CN 101649004 B分别发明了一种寡聚古罗糖醛酸铬和一种寡聚甘露糖醛酸铬的制备方法，但是这两种方法都是采用直接调节反应体系的温度（40-80℃）和pH（5-12）来实现目标产物的制备且铬螯合率都较低（0.1-15.0%）。研究发现绿藻多糖是一种由鼠李糖、木糖、葡萄糖醛酸组成并富含硫酸基的聚阴离子糖链，具有抗凝血、降血糖、免疫调节等多种生物学活性。糖链多羟基、硫酸基的独特空间结构具备稳定的多价金属离子螯合能力。本发明首先对绿藻多糖进行活化，活化的绿藻多糖与铬螯合，得到绿藻多糖铬。

本发明所得绿藻多糖铬螯合率高，水溶性好，易于被机体吸收利用，其制备方法尚未见报道。制备的绿藻多糖铬具备良好的安全性、无毒副作用且降血糖活性好，能够有效改善胰岛素抵抗，防治II型糖尿病，具有广阔的市场及应用前景。

发明内容

本发明提供一种安全、无毒副作用并具有防治糖尿病的绿藻多糖铬的制备方法，以开发新型胰岛素增敏剂为目标，改善糖代谢和脂代谢紊乱，缓解糖尿病及其并发症。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案为。

步骤（1）在25-45℃水浴条件下向绿藻多糖溶液中加入0.1 mol/L的乙二胺四乙酸（EDTA）反应1-3 h，冷却至室温。

步骤（2）依次向上述反应体系中加入0.01 mmol/L的1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺（EDC）、5 μmol/L的N-羟基琥珀酰亚胺（NHS），磁力搅拌0.5 h，4℃交联3 h。反应结束后用3倍体积无水乙醇沉淀，4800 r/min 离心10 min，收集沉淀。

步骤（3）向沉淀中加入0.01 mol/L的三氯化铬溶液，用稀酸调节pH至2-5，于40-60℃下保温0.5-2 h。反应结束后10000 r/min 离心10 min。上清液用分子截留量为1000 Da的透析袋透析24 h，冷冻干燥得到绿藻多糖铬。

其中，步骤（1）中的绿藻多糖溶液，其特征在于是来源于石莼、礁膜、浒苔，溶液浓度为10-15 mg/mL。EDTA，其特征在于加入量为0.01-0.05% (v/v)。

其中，步骤（2）中的EDC、NHS其特征在于加入量分别为0.1-0.5% (v/v)和0.01-0.03% (v/v)。

其中，步骤（3）中的稀酸，其特征在于是醋酸或乳酸。制备获得的绿藻多糖铬，其特征在于铬螯合率为18.4-20.8%。

本发明所述的绿藻多糖铬，可用来调节糖脂代谢紊乱、防治胰岛素抵抗及其并发症。

附图说明

图1为所述制备获得的绿藻多糖铬X-射线衍射图。

由图1可知绿藻多糖铬在11.7°、20.8°、29.2°、31.8°和45.5°处出现了新的特征峰，证明了绿藻多糖与三氯化铬发生了螯合作用。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明。

实施例1。

绿藻多糖铬制备方法如下。

（1）在35℃水浴条件下向10 mg/mL的绿藻多糖溶液中加入0.02%（v/v）、0.1 mol/L的EDTA反应1 h，冷却至室温。

（2）依次向上述反应体系中加入0.01 mmol/L的EDC、5 μmol/L的NHS，加入量依次为0.1%（v/v）、0.01%（v/v），磁力搅拌0.5 h，4℃交联3 h。反应结束后用3倍体积无水乙醇沉淀，4800 r/min 离心10 min，收集沉淀。

（3）向沉淀中加入0.01 mol/L的三氯化铬溶液，用乳酸调节pH至3，于40℃下保温0.5 h。反应结束后10000 r/min 离心10 min。上清液用分子截留量为1000 Da的透析袋透析24 h，冷冻干燥得到铬螯合率为18.9%的绿藻多糖铬。

实施例2。

绿藻多糖铬制备方法如下。

（1）在45℃水浴条件下向12 mg/mL的绿藻多糖溶液中加入0.03%（v/v）、0.1 mol/L的EDTA反应1 h，冷却至室温。

（2）依次向上述反应体系中加入0.01 mmol/L的EDC、5 μmol/L的NHS，加入量依次为0.3%（v/v）、0.03%（v/v），磁力搅拌0.5 h，4℃交联3 h。反应结束后用3倍体积无水乙醇沉淀，4800 r/min 离心10 min，收集沉淀。

（3）向沉淀中加入0.01 mol/L的三氯化铬溶液，用乳酸调节pH至4，于50℃下保温1h。反应结束后10000 r/min 离心10 min。上清液用分子截留量为1000 Da的透析袋透析24h，冷冻干燥得到铬螯合率为19.3%的绿藻多糖铬。

Claims

1.一种具有防治糖尿病的绿藻多糖铬的制备及其应用，其特征在于绿藻多糖铬的重均分子量为5.1 kDa，单糖组成为鼠李糖（55.8%）、葡萄糖醛酸（20.1%）、木糖（14.9%）、葡萄糖（9.1%），硫酸基含量为20.3-25.7%，铬螯合率为18.4-20.8%。

2.一种具有防治糖尿病作用的绿藻多糖铬的制备方法，其特征在于25-45℃水浴条件下向绿藻多糖溶液中加入0.1 mol/L的乙二胺四乙酸（EDTA）反应1-3 h，冷却至室温，依次加入0.01 mmol/L的1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺（EDC）、5 μmol/L的N-羟基琥珀酰亚胺（NHS），磁力搅拌0.5 h，4℃交联3 h；反应结束后用3倍体积无水乙醇沉淀，4800r/min 离心10 min，收集沉淀；向沉淀中加入0.01 mol/L的三氯化铬溶液，用稀酸调节pH至2-5，于40-60℃下保温0.5-2 h；反应结束后10000 r/min 离心10 min；上清液用分子截留量为1000 Da的透析袋透析24 h，冷冻干燥得到绿藻多糖铬。

3.根据权利要求2所述的绿藻多糖溶液，其特征在于溶液浓度为10-15 mg/mL。

4.根据权利要求2所述的EDTA，其特征在于加入量为0.01-0.05% (v/v)。

5.根据权利要求2所述的EDC，其特征在于加入量为0.1-0.5% (v/v)。

6.根据权利要求2所述的NHS，其特征在于加入量为0.01-0.03% (v/v)。

7.根据权利要求2所述的稀酸，其特征在于是醋酸或乳酸。