CN108530559A - 一种海藻多糖衍生物的制备方法 - Google Patents

一种海藻多糖衍生物的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108530559A
CN108530559A CN201810363276.4A CN201810363276A CN108530559A CN 108530559 A CN108530559 A CN 108530559A CN 201810363276 A CN201810363276 A CN 201810363276A CN 108530559 A CN108530559 A CN 108530559A
Authority
CN
China
Prior art keywords
preparation
pertusa
marine algae
polysaccharide
algae polysaccharide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810363276.4A
Other languages
English (en)
Inventor
綦慧敏
蒋南芳
刘效磊
李炳玺
李伟达
常新涛
张羽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Weifang Medical University
Original Assignee
Weifang Medical University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Weifang Medical University filed Critical Weifang Medical University
Priority to CN201810363276.4A priority Critical patent/CN108530559A/zh
Publication of CN108530559A publication Critical patent/CN108530559A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/006—Heteroglycans, i.e. polysaccharides having more than one sugar residue in the main chain in either alternating or less regular sequence; Gellans; Succinoglycans; Arabinogalactans; Tragacanth or gum tragacanth or traganth from Astragalus; Gum Karaya from Sterculia urens; Gum Ghatti from Anogeissus latifolia; Derivatives thereof
    • C08B37/0084—Guluromannuronans, e.g. alginic acid, i.e. D-mannuronic acid and D-guluronic acid units linked with alternating alpha- and beta-1,4-glycosidic bonds; Derivatives thereof, e.g. alginates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/0003—General processes for their isolation or fractionation, e.g. purification or extraction from biomass

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Abstract

本发明涉及天然多糖化学改性技术领域，尤其涉及一种海藻多糖衍生物的制备方法，包括以下步骤：(1)超声预处理；(2)调pH；(3)加热处理；(4)透析处理；(5)冷冻干燥；利用本发明中的方法可以将磷酸基团成功导入孔石莼多糖中，得到一种新的具有高效抗氧化活性的孔石莼多糖磷酸化衍生物。

Description

一种海藻多糖衍生物的制备方法
技术领域
本发明涉及天然多糖化学改性技术领域，尤其涉及一种海藻多糖衍生物的制备方法。
背景技术
孔石莼(Ulva pertusa)属绿藻门(Chlorophyta)石莼科(Ulvaceae)石莼属(Ulva)，是一种大型绿藻，在我国广泛分布于辽宁，江苏，山东等沿海地区。孔石莼作为一种传统中药，具有降低胆固醇、解暑、利水减压的功效。多糖的生物活性直接或间接的受其结构影响，现有技术通过对多糖结构进行修饰来改变其活性，例如姬松茸多糖经过磷酸化修饰后，免疫调节作用、抑菌作用都明显提高，竹荪多糖经磷酸化修饰后其体外抗氧化活性、抗肿瘤作用都进一步提高。目前常用的多糖结构修饰方法包括硫酸化、磷酸化、乙酰化、烷基化、羧甲基化等。
孔石莼多糖的衍生化主要有硫酸化、烟酰化、磺化等，通过研究发现经修饰后的孔石莼多糖均不同程度提高了体外抗氧化活性。目前，国内外孔石莼多糖磷酸化相关方面研究较少，因此本发明建立一种对孔石莼多糖进行磷酸化修饰的方法，进而得到一种新的具有高效抗氧化活性的孔石莼多糖衍生物。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种具有高效抗氧化活性的海藻多糖衍生物的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种海藻多糖衍生物的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)超声预处理：将孔石莼多糖、磷酸化试剂按照质量比1:5-9的比例称量，加入蒸馏水，超声处理，得到均匀混合的溶液；
(2)调pH:取步骤(1)均匀混合的溶液，调pH至5-9；
(3)加热处理：取步骤(2)调pH后的溶液，加热温度控制在60-105℃，加热3-7h，冷却至室温得到反应液；
(4)乙醇沉淀：取步骤(3)中的反应液加入乙醇，静置，收集的沉淀物干燥后进行复溶，得到复溶液；
(5)透析处理：取步骤(4)中复溶液冷却至室温，置于截留分子量为500-5000DA的透析袋中透析48-72h，收集截留液；
(6)冷冻干燥：取步骤(5)中截留液，经过浓缩、冷冻干燥得到磷酸化孔石莼多糖衍生物。
作为一种优选的技术方案，所述孔石莼多糖、磷酸化试剂的质量比为1:5。
作为一种改进的技术方案，所述步骤(1)中磷酸化试剂为多聚磷酸钠、三偏磷酸钠或两者的混合物。
作为一种优选的技术方案，所述磷酸化试剂为多聚磷酸钠和三偏磷酸钠，且所述多聚磷酸钠和三偏磷酸钠的质量比为4-8:1。
作为一种优选的技术方案，所述步骤(1)中超声处理的功率为200-400W，超声时间为20-40min。
作为一种改进的技术方案，所述步骤(1)的反应溶剂中还加有3-5g无水硫酸钠。
作为一种优选的技术方案，所述步骤(2)中均匀混合溶液的pH为9。
作为一种优选的技术方案，所述步骤(3)中加热温度控制在100℃，加热时间为7h。
作为一种优选的技术方案，所述步骤(4)中乙醇的体积浓度为95％，且所述反应液和乙醇的体积比为1:2-4。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
(1)本发明采用孔石莼多糖与磷酸化试剂为反应原料，加入无水硫酸钠进行超声溶解，得到混合均匀的原料反应液，再经过调pH值，回流加热反应，乙醇沉淀，透析袋透析，浓缩、冷冻干燥后得到磷酸化孔石莼多糖衍生物，然后将得到的衍生物通过P元素含量测定、红外光谱可以确定磷酸基团成功引入到孔石莼多糖的结构中，磷酸化衍生物制备成功；
(2)本发明将孔石莼多糖与磷酸化试剂超声溶解时所加入的无水硫酸钠可避免孔石莼多糖与磷酸化试剂溶解过程中产生泡沫，有助于孔石莼多糖与磷酸化试剂的溶解；本发明采用的磷酸化试剂为多聚磷酸钠和三偏磷酸钠按照质量比4-8:1的比例混合，在实际反应中可使孔石莼多糖结合磷达到饱和；本发明用体积浓度为95％的乙醇对加热反应后得到的反应液进行沉淀，并且保证乙醇在反应液体系中的终浓度在65-81.4％，可以使反应液中的多糖得到较好的沉淀；
(3)本发明采用磷酸化制备孔石莼多糖衍生物的方法具有反应条件温和、产品得率高、成本低廉、操作简单、环境友好等优点；此外通过体外清除自由基试验以及金属螯合能力测定证明本发明的孔石莼多糖衍生物具有高效抗氧化活性。
附图说明
图1为孔石莼多糖的红外光谱图；
图2为孔石莼多糖磷酸化衍生物的红外光谱图；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
将孔石莼多糖衍生物及孔石莼多糖分别磷元素的含量测定，并分别采用KBr薄片法进行红外光谱测定，根据图1、图2分别为孔石莼多糖修饰前后的红外光谱图。相比较可发现磷酸化孔石莼多糖衍生物在1132.11cm-1处出现P＝O特征峰，推测为引入磷酸盐中的P＝O特征峰，998.6cm-1为P-O-C的特征峰；
通过红外光谱测定以及磷元素的含量测定结果证明：磷酸基团成功引入到原料孔石莼多糖结构中，获得一种新的磷酸化孔石莼多糖衍生物。
实施例1
孔石莼多糖的制备
(1)预处理：将孔石莼藻体用自来水洗净，除去泥沙，杂草及其他附着物；然后自然凉干，粉碎后过60目筛，得到孔石莼藻体粉末，封装备用；
(2)脱脂处理：称取步骤(1)中的孔石莼藻体粉末，用80％乙醇回流三次，离心，40℃减压干燥得到脱脂孔石莼藻体；
(3)热水提取：将步骤(2)得到的脱脂孔石莼藻体在125℃水浴条件下提取3次，每次提取2h，过滤，合并三次滤液，然后将滤液进行旋转蒸发浓缩，用75％的乙醇沉淀24h，滤出沉淀；
(4)干燥：将步骤(3)中滤出的沉淀用无水乙醇脱水处理两次后，置于干燥箱内40℃条件下烘干，得到孔石莼多糖粗品。该方法制备的孔石莼多糖主要的重复二糖单元:[-4>-β-D-Glc A-(1->4)-α-L-Rha 3S-1>]和[-4>-α-L-Ido A-(1->4)-α-L-Rha 3S-1>]。
其结构式分别为：
其中G:(1→4)连接β－D－葡萄糖醛酸；R:(1→4)连接α－L－鼠李糖－3－硫酸基(与β－D－葡萄糖醛酸相连)；I:(1→4)连接α－L－艾杜糖醛酸；R*:(1→4)连接α－L－鼠李糖－3－硫酸基(与α－L－艾杜糖醛酸相连)。
实施例2
孔石莼多糖衍生物的制备
(1)超声处理：将1g制得的孔石莼多糖,加入100mL蒸馏水中，加入一定量混合磷酸盐试剂(STTP:STMP为4:1)，加入5g无水硫酸钠，以200-400W功率超声处理30min，得到均匀的混合溶液；
(2)调pH：将步骤(1)所得到的混合溶液，用新制备得到饱和氢氧化钠溶液或者盐酸溶液调节pH；
(3)加热反应：将步骤(2)调pH后的混合溶液，置于三颈烧瓶中，回流加热，加热一定时间后，冷却至室温得反应液；
(4)乙醇沉淀：取步骤(3)中反应液，加入反应液4倍体积的体积浓度95％乙醇静置24h,除去液体将沉淀干燥后加入100mL蒸馏水，于60℃水浴复溶。
(5)透析处理：将步骤(4)所得到的溶液冷却至室温后置于3500Da透析袋中透析72h。
(6)冷冻干燥：将步骤(5)所得到的液体进行浓缩后冷冻干燥，得到磷酸化孔石莼多糖衍生物。
按照上述制备方法，样品磷元素含量为指标，以孔石莼多糖与混合磷酸盐质量比、反应时间、反应温度以及反应pH值作为考察因素，每个因素拟定三个水平(见表1)，选用L9(34)正交表进行实验，每组实验重复六次，并将制备的样品做标记，干燥器中储存，用来进行磷元素含量测定。结果计算：利用元素分析仪测定制备的衍生物样品中磷元素的含量，产品的得率％＝(产品的质量/孔石莼多糖的质量)×100％，正交试验结果见表2。
表1正交试验因素水平
表2正交试验结果
综合正交实验结果，以磷元素含量为主要因素，得出磷酸化孔石莼多糖衍生物最佳制备条件：孔石莼多糖与磷酸化溶剂的质量比为1:5，反应pH为9，反应时间为7h，反应温度为100℃，利用元素分析仪对孔石莼多糖及其上述工艺下制备的衍生物进行p元素含量测定，测定结果：孔石莼多糖磷元素含量为0.27％，衍生物中磷元素含量为10.47％±0.12％，其明显高于孔石莼多糖磷元素含量。
实施例3
磷酸化孔石莼多糖衍生物羟自由基清除作用的测定
取150mmol/L磷酸钠盐缓冲液(pH＝7.4)1mL,360μg/mL的番红花1mL,2mmol/LEDTA-Fe 0.5mL，加入按照表3多糖浓度或多糖衍生物配制样品液1.0mL,3％H2O21mL，于试管中摇匀，在37℃水溶液中保温反应30min后，测定反应体系在520nm处的吸光度。空白组：1mL蒸馏水替代供试样品。对照组：1mL蒸馏水代替供试样品，1mL磷酸缓冲液替代H2O2，清除率结果见表3。
计算公式：清除率(％)＝(A样品－A空白)/(A对照－A空白)×100％
表3孔石莼多糖与孔石莼多糖衍生物清除自由基
实验结果表明，在不同浓度下，孔石莼多糖以及磷酸化孔石莼多糖对羟自由基均存在清除作用，在0.7-3.5mg/ml浓度范围内，多糖衍生物的清除作用均明显强于原料多糖，并且随着浓度的增大清除作用增强。
实施例4
磷酸化孔石莼多糖衍生物金属螯合力测定
按照表4多糖浓度配制原料多糖以及孔石莼多糖衍生物溶液，每个梯度取3.5mL溶液，先后加入0.1mL,2mmol·L-1的FeCl2和0.4mL,5mmol·L-1ferrozine，震荡、摇匀，25℃下反应10min，562nm处检测吸光度；空白组：用蒸馏水代替样品。用EDTA配制成梯度相同的一系列溶液，按相同方法测定其鳌合作用，螯合率用下式计算，鳌合率结果见表4；
计算公式：螯合率(％)＝(1－A样品/A空白)×100％
表4孔石莼多糖与孔石莼多糖衍生物金属螯合能力测定
浓度(mg/ml) 孔石莼多糖金属螯合率(％) 孔石莼多糖衍生物金属螯合率(％)
0.01 2.61 12.07
0.05 3.96 74.07
0.10 5.38 78.10
0.25 6.14 80.05
0.50 7.00 81.03
实验结果表明，在不同浓度下，孔石莼多糖和磷酸化孔石莼多糖均存在金属鳌合能力，在0.01-0.50mg/ml浓度范围内，孔石莼多糖衍生物的金属鳌合能力明显强于原料多糖，且随着浓度的增大鳌合能力先增强再逐渐稳定。

Claims (9)

1.一种海藻多糖衍生物的制备方法，其特征在于所述制备方法包括以下步骤：
(1)超声预处理：将孔石莼多糖、磷酸化试剂按照质量比1:5-9的比例称量，加入蒸馏水，超声处理，得到均匀混合的溶液；
(2)调pH:取步骤(1)均匀混合的溶液，调pH至5-9；
(3)加热处理：取步骤(2)调pH后的溶液，加热温度控制在60-105℃，加热3-7h，冷却至室温得到反应液；
(4)乙醇沉淀：取步骤(3)中的反应液加入乙醇，静置，收集的沉淀物干燥后进行复溶，得到复溶液；
(5)透析处理：取步骤(4)中复溶液冷却至室温，置于截留分子量为500-5000DA的透析袋中透析48-72h，收集截留液；
(6)冷冻干燥：取步骤(5)中截留液，经过浓缩、冷冻干燥得到磷酸化孔石莼多糖衍生物。
2.根据权利要求1所述的一种海藻多糖衍生物的制备方法，其特征在于：所述孔石莼多糖、磷酸化试剂的质量比为1:5。
3.根据权利要求1所述的一种海藻多糖衍生物的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中磷酸化试剂为多聚磷酸钠、三偏磷酸钠或两者的混合物。
4.根据权利要求3所述的一种海藻多糖衍生物的制备方法，其特征在于：所述磷酸化试剂为多聚磷酸钠和三偏磷酸钠，且所述多聚磷酸钠和三偏磷酸钠的质量比为4-8:1。
5.根据权利要求1所述的一种海藻多糖衍生物的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中超声处理的功率为200-400W，超声时间为20-40min。
6.根据权利要求1所述的一种海藻多糖衍生物的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)的反应溶剂中还加有3-5g无水硫酸钠。
7.根据权利要求1所述的一种海藻多糖衍生物的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中均匀混合溶液的pH为9。
8.根据权利要求1所述的一种海藻多糖衍生物的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中加热温度控制在100℃，加热时间为7h。
9.根据权利要求1所述的一种海藻多糖衍生物的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中乙醇的体积浓度为95％，且所述反应液和乙醇的体积比为1:2-4。
CN201810363276.4A 2018-04-21 2018-04-21 一种海藻多糖衍生物的制备方法 Pending CN108530559A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810363276.4A CN108530559A (zh) 2018-04-21 2018-04-21 一种海藻多糖衍生物的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810363276.4A CN108530559A (zh) 2018-04-21 2018-04-21 一种海藻多糖衍生物的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108530559A true CN108530559A (zh) 2018-09-14

Family

ID=63478034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810363276.4A Pending CN108530559A (zh) 2018-04-21 2018-04-21 一种海藻多糖衍生物的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108530559A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112646049A (zh) * 2020-12-30 2021-04-13 南方海洋科学与工程广东省实验室(湛江) 磷酸化扁藻胞外多糖及其制备方法
CN117946292A (zh) * 2024-03-22 2024-04-30 青岛浩大海洋生物科技股份有限公司 一种海藻多糖衍生物的制备方法
CN117946292B (zh) * 2024-03-22 2024-06-07 青岛浩大海洋生物科技股份有限公司 一种海藻多糖衍生物的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104592411A (zh) * 2015-01-21 2015-05-06 合肥工业大学 一种磷酸酯化瓜蒌皮多糖及其医药用途
CN105601760A (zh) * 2016-03-14 2016-05-25 南京农业大学 一种磷酸化淫羊藿多糖的制备方法
CN106749723A (zh) * 2016-12-09 2017-05-31 潍坊医学院 孔石莼多糖分离产物及其分离纯化方法
CN107674129A (zh) * 2017-09-04 2018-02-09 珠海伊斯佳科技股份有限公司 裂褶多糖磷酸化衍生物及其制备方法、应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104592411A (zh) * 2015-01-21 2015-05-06 合肥工业大学 一种磷酸酯化瓜蒌皮多糖及其医药用途
CN105601760A (zh) * 2016-03-14 2016-05-25 南京农业大学 一种磷酸化淫羊藿多糖的制备方法
CN106749723A (zh) * 2016-12-09 2017-05-31 潍坊医学院 孔石莼多糖分离产物及其分离纯化方法
CN107674129A (zh) * 2017-09-04 2018-02-09 珠海伊斯佳科技股份有限公司 裂褶多糖磷酸化衍生物及其制备方法、应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
曾戎: "《多糖基高分子-药物轭合物的设计、合成、表征和评价》", 31 May 2011, 华南理工大学出版社 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112646049A (zh) * 2020-12-30 2021-04-13 南方海洋科学与工程广东省实验室(湛江) 磷酸化扁藻胞外多糖及其制备方法
CN117946292A (zh) * 2024-03-22 2024-04-30 青岛浩大海洋生物科技股份有限公司 一种海藻多糖衍生物的制备方法
CN117946292B (zh) * 2024-03-22 2024-06-07 青岛浩大海洋生物科技股份有限公司 一种海藻多糖衍生物的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109400734A (zh) 一种刺梨多糖及其制备方法与应用
CN106634978A (zh) 以甘蔗废糖蜜为原料合成荧光碳点的制备方法及其应用
CN103044572B (zh) 酵母β-D-葡聚糖的制备方法
CN110122886A (zh) 一种柑橘膳食纤维的制备方法
CN105693871B (zh) 一种抗性糊精的制备方法
CN106213523A (zh) 一种海芦笋膳食纤维的提取方法
CN104987427B (zh) 利用响应曲面法优化黑果枸杞多糖的复合酶微波提取方法
CN107739418A (zh) 一种采用木瓜蛋白酶冷冻干燥制备壳寡糖的方法
CN106866834B (zh) 一种制备高效定制分子量的褐藻糖胶的方法及其应用
CN102512353B (zh) 一种竹荪水提取物及其制备方法与应用
CN104877035A (zh) 一种具有降糖作用的黑木耳多糖的制备方法
CN111333746A (zh) 一种猴头菇多糖的提取方法
CN102875694A (zh) 一种利用鱿鱼鞘制备水溶性壳寡糖的方法及其壳寡糖的生物活性
CN111378053A (zh) 一种猴头菇多糖的提取方法
CN108530559A (zh) 一种海藻多糖衍生物的制备方法
CN102827306A (zh) 一种从辣椒渣中制备果胶的方法
CN114591448A (zh) 一种桑树桑黄子实体甘露半乳聚糖及其制备和用途
CN106317253A (zh) 一种人参浆果果胶及其提取方法
CN101194684A (zh) 一种制取可溶性膳食纤维的方法
CN109136307B (zh) 一种用蜗牛酶制备壳寡糖的方法及其用途
CN104004109B (zh) 海洋硫酸酯化糖胺聚糖se-3及其制备方法
CN109705230A (zh) 一种从红藻中提取卡拉胶的方法及卡拉胶
CN104672196A (zh) 一种蓝莓花青素抗氧化性能增强方法
CN105063126B (zh) 一种花生壳制备细菌纤维素的方法
CN104432109A (zh) 一种挤压制备硫酸酯化水溶性膳食纤维的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180914