CN110407955A - 一种水溶性海洋低聚多糖的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种水溶性海洋低聚多糖的制备方法，属于海洋技术领域，包括：提供高分子量的海洋多糖；提供电子流，上述电子流对上述多糖进行电离辐射降解；提供分离纯化工序，得到水溶性优良的低聚多糖；上述低聚多糖的分子量为1×103‑5×104Da。本发明提供的水溶性海洋低聚多糖的制备方法，采用电子流辐照而不引入无机盐，达到简化工序的目的，重现性和可控性好，无环境污染，降解效率高，降解效果和产品均一性好，能在较低的吸收剂量下得到分子量低的水溶性多糖，能降低产物结晶度，增加水溶解性能，能降低能耗和生产成本。

Description

一种水溶性海洋低聚多糖的制备方法
技术领域
本发明属于海洋技术领域，具体涉及一种水溶性海洋低聚多糖的制备方法。
背景技术
近年来人们对海洋多糖给予了极大关注。海洋多糖来源可分为三类：海藻多糖、海洋动物多糖和海洋微生物多糖。海藻多糖又分为褐藻多糖、红藻多糖、绿藻多糖及螺旋藻多糖等。海洋微生物多糖主要来源于细菌和真菌，按结构分为肽聚糖、葡聚糖和脂多糖等。海洋动物多糖如甲壳质、糖胺聚糖及酸性黏多糖等。
壳聚糖，学名为(1,4)-2-氨基-2-脱氧-β-D葡聚糖。壳聚糖是甲壳素的脱乙酰化衍生物，通常由螃蟹、虾壳和细胞壁真菌、昆虫和酵母中制得，壳聚糖分子里面含有3种游离的官能团：羟基(OH)、酰胺基(NHCOCH3)、氨基(NH2)，因此壳聚糖作为功能性生物聚合物受到了很多关注，同时也是唯一天然来源多糖。由于其可再生性、可生物降解性、生物相容性和无毒性等独特特性，应用于农业、医药、食品、化妆品、可再生材料等方面。这些功能的应用不仅依赖于其化学结构还依赖有分子量的大小。特别在医药和食品工业中的应用，天然多糖受其高分子量(Mw)导致其在溶液中的溶解度低，不溶于普通溶剂，只能在某些酸性介质中溶解，这使壳聚糖的应用受到极大限制。低分子量壳聚糖具有溶解性好、抗氧化性和抑菌效果好等特点，是理想的防腐剂和保鲜剂。因此，选择适当的方法对壳聚糖进行降解，制备低分子量壳聚糖具有十分重要的意义。
目前多糖的降解方法包括化学法如酸水解、氧化降解等，但酸水解及氧化降解的产物均一性差、得率低，易产生废物，且容易破坏多糖中活性基团，对环境造成污染；生物法如酶解法，但酶解法适用性差，不易控制，且成本昂贵，难以大规模生产；物理法如超声法、微波法等，能减少有机溶剂使用，但制备时间长、效率低、能耗和噪音较大。现有技术如CN102585023B提供了海参多糖的电离辐射降解法，依次包括以下步骤：1)、将海参多糖完全溶于蒸馏水中，得到海参多糖的水溶液；2)、于常温下采用60Co进行电离辐射降解海参多糖水溶液，吸收剂量为2kGy-200kGy；3)、将步骤2)的所得物经静置沉降或离心除去非降解沉淀得到清液；将清液干燥，得到低分子量的寡糖；采用上述方法处理后所得的产物，分子量均匀、集中，分子量分布指数接近于1，产品的均一性较好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用电子流辐照而不引入无机盐以简化工序，重现性和可控性好，无环境污染，降解效率和速率高，降解效果和产品均一性好，能在较低的吸收剂量下得到分子量低的水溶性多糖，能降低产物结晶度，增加水溶解性能，能降低能耗和生产成本的水溶性海洋低聚多糖的制备方法。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：
一种水溶性海洋低聚多糖的制备方法，包括：提供高分子量的海洋多糖；提供电子流，上述电子流对上述多糖进行电离辐射降解；提供分离纯化工序，得到水溶性优良的低聚多糖；上述低聚多糖的分子量为1×103-5×104Da。该方法采用电子流辐照降解高分子量多糖，体系中产生自由基进攻糖苷键使其断裂，从而实现高分子多糖的碎片化，达到降低分子量的目的，制得具有优良生物活性的低分子量多糖，方法重现性和可控性高，无环境污染，降解所得低聚多糖主链结构无明显变化，不存在活性链断裂或活性基团脱落现象，水溶性增大，结晶度降低，生物相容性不受影响，具有广阔的发展前景。
对本发明而言，电子流为β射线，上述β射线的吸收剂量为5-200kGy，辐射剂量率为5-50kGy/min。优选地，β射线的吸收剂量为20-200kGy，辐射剂量率为10kGy/min。射线辐照在不引入无机盐的情况下，可直接断开多糖分子结构中的糖苷键，也无需后续中和、脱盐等步骤，简化了工序，避免了大量试剂的使用和损耗，减少了后续工序对产物的损耗，且反应在常温下进行，属冷加工技术，在较低的剂量下即可达到降解的目的，节约了能耗，降低了成本。
对本发明而言，海洋多糖为海藻多糖或壳聚糖，上述多糖的分子量至少为5×105Da。海藻多糖包括但不限于岩藻多糖、褐藻多糖、红藻多糖、绿藻多糖及螺旋藻多糖等。
对本发明而言，分离纯化工序采用凝胶渗透色谱法(GPC)进行分子量表征后，离心收集分散体系中的上清液，并于30-60℃烘箱中烘干，所得即为低分子量的低聚多糖，凝胶渗透色法用流动相为：0.12mol CH3COOH/0.06mol CH3COONa的水溶液，柱温为33-38℃，流速为0.3-0.5mL/min。凝胶渗透色谱用于分离测定聚合物的相对分子质量和相对分子质量分布，同时由于凝胶色谱不能分辨分子量大小相近的聚合物，因此也能初步判断产物分子量的均一性。
对本发明而言，电离辐射操作环境为：温度为20-35℃的水分散体系，上述水分散体系中多糖质量浓度为1-40％。优选地，水分散体系中多糖质量浓度为5-40％。在水分散体系中，射线能促使羟基自由基产生，由羟基自由基进攻糖苷键，造成多糖分子链断裂，提高多糖降解速率。更进一步的，多糖分散于水分散体系后，将体系静置10-12h，然后封口密闭，再进行电离辐射操作。
对本发明而言，低聚多糖的分子量分布指数范围为1.10-1.30。分子量分布指数接近于1，说明低聚多糖中分子量分布均匀、集中，高分子量多糖的降解效果好，产品均一性好。
本发明还提供了一种上述水溶性海洋低聚多糖的制备方法在低分子量的海洋多糖制备技术领域的用途。上述制备方法工艺简单，可控性好，能耗低，可实现多糖分子量的连续均匀下降，通过控制辐照剂量及多糖浓度即可获得不同分子量的降解产物，且降解产物分子量分布指数接近于1，可用于高分子量的海洋多糖降解制备低聚多糖，包括但不限于海藻多糖、肽聚糖、葡聚糖、脂多糖、甲壳质、糖胺聚糖及酸性黏多糖等。
本发明的有益效果为：
1)本发明采用电子流辐照降解高分子量多糖，所得低聚多糖分子量显著降低，其主链结构无明显变化，不存在活性链断裂或活性基团脱落现象，水溶性增大，结晶度降低，生物相容性不受影响；
2)本发明中采用电子流辐照而不引入无机盐，避免了大量试剂的使用和损耗，减少了后续工序对产物的损耗，且反应在常温下进行，属冷加工技术，在较低的剂量下即可达到降解的目的，简化了工序，节约了能耗，降低了成本；
3)本发明制备方法工艺简单，重现性和可控性好，能耗和生产成本低，无环境污染，降解效果好，降解效率高，产品均一性和溶解性得到提高，具有广阔的市场前景，利于推广。
本发明采用了上述技术方案提供一种水溶性海洋低聚多糖的制备方法，弥补了现有技术的不足，设计合理，操作方便。
附图说明
图1为不同辐照条件下壳聚糖在固态和液态环境中降解后的重均分子量变化示意图；
图2为不同辐照条件下壳聚糖在固态和液态环境中降解后的分子量分布指数变化示意图；
图3为辅助剂对不同辐照条件下降解所得壳聚糖产品的结晶度变化影响示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述：
一种水溶性海洋低聚多糖的制备方法，包括：提供高分子量的海洋多糖；提供电子流，上述电子流对上述多糖进行电离辐射降解；提供分离纯化工序，得到水溶性优良的低聚多糖；上述低聚多糖的分子量为1×103-5×104Da。该方法采用电子流辐照降解高分子量多糖，体系中产生自由基进攻糖苷键使其断裂，从而实现高分子多糖的碎片化，达到降低分子量的目的，制得具有优良生物活性的低分子量多糖，方法重现性和可控性高，无环境污染，降解所得低聚多糖主链结构无明显变化，不存在活性链断裂或活性基团脱落现象，水溶性增大，结晶度降低，生物相容性不受影响，具有广阔的发展前景。
对本发明而言，电子流为β射线，上述β射线的吸收剂量为5-200kGy，辐射剂量率为5-50kGy/min。优选地，β射线的吸收剂量为20-200kGy，辐射剂量率为10kGy/min。射线辐照在不引入无机盐的情况下，可直接断开多糖分子结构中的糖苷键，也无需后续中和、脱盐等步骤，简化了工序，避免了大量试剂的使用和损耗，减少了后续工序对产物的损耗，且反应在常温下进行，属冷加工技术，在较低的剂量下即可达到降解的目的，节约了能耗，降低了成本。
对本发明而言，海洋多糖为海藻多糖或壳聚糖，上述多糖的分子量至少为5×105Da。海藻多糖包括但不限于岩藻多糖、褐藻多糖、红藻多糖、绿藻多糖及螺旋藻多糖等。
对本发明而言，分离纯化工序采用凝胶渗透色谱法(GPC)进行分子量表征后，离心收集分散体系中的上清液，并于30-60℃烘箱中烘干，所得即为低分子量的低聚多糖，凝胶渗透色法用流动相为：0.12mol CH3COOH/0.06mol CH3COONa的水溶液，柱温为33-38℃，流速为0.3-0.5mL/min。凝胶渗透色谱用于分离测定聚合物的相对分子质量和相对分子质量分布，同时由于凝胶色谱不能分辨分子量大小相近的聚合物，因此也能初步判断产物分子量的均一性。
对本发明而言，电离辐射操作环境为：温度为20-35℃的水分散体系，上述水分散体系中多糖质量浓度为1-40％。优选地，水分散体系中多糖质量浓度为5-40％。在水分散体系中，射线能促使羟基自由基产生，由羟基自由基进攻糖苷键，造成多糖分子链断裂，提高多糖降解速率。更进一步的，多糖分散于水分散体系后，将体系静置10-12h，然后封口密闭，再进行电离辐射操作。
对本发明而言，该方法还包括提供用于浸渍高分子量的海洋多糖的辅助剂，辅助剂的使用量为海洋多糖重量的0.01-0.1％，上述辅助剂为硫代二丙酸二月桂酯和乙氧基喹啉，其重量比为3:1-2.5。使用辅助剂提前浸渍高分子量多糖，辅助剂能链接在多糖结构中，在进行射线辐照时，辅助剂能结合并清除体系中产生的水合电子，避免水合电子与羟基自由基复合，以提高羟基自由基攻击造成糖苷键断裂的速率，提高壳聚糖的降解速率，进而在较低的吸收剂量下得到数均分子量低的产物，降低能耗，同时辅助剂的存在使得降解产生的小分子链段在体系中空间排列较分散，链段间因氢键作用减弱而不能重新聚合，降低了产物的结晶度，有利于降解产物尤其是低聚多糖的制备。上述辅助剂用量少效果好，在辐照下稳定发挥作用，且该辅助剂与水不溶，有利于辐照后对体系进行离心分离时从产物中脱除，与传统的强酸强碱等辅助剂相比，该辅助剂的后期处理过程更简单，更利于对壳聚糖的充分开发与利用。
对本发明而言，浸渍操作步骤为：将辅助剂溶于3-5倍多糖重量的有机溶剂中，然后添加多糖并搅拌均匀，在20-35℃下浸渍30-60min后，抽滤，取沉淀洗涤并干燥，即得预处理过的多糖。
对本发明而言，低聚多糖的分子量分布指数范围为1.10-1.30。分子量分布指数接近于1，说明低聚多糖中分子量分布均匀、集中，高分子量多糖的降解效果好，产品均一性好。
本发明还提供了一种上述水溶性海洋低聚多糖的制备方法在低分子量的海洋多糖制备技术领域的用途。上述制备方法工艺简单，可控性好，能耗低，可实现多糖分子量的连续均匀下降，通过控制辐照剂量及多糖浓度即可获得不同分子量的降解产物，且降解产物分子量分布指数接近于1，可用于高分子量的海洋多糖降解制备低聚多糖，包括但不限于海藻多糖、肽聚糖、葡聚糖、脂多糖、甲壳质、糖胺聚糖及酸性黏多糖等。
实施例1：
一种水溶性海洋低聚多糖的制备方法，其具体步骤如下：
(1)将高分子量壳聚糖(重均分子量MW为50万)分散于水中，形成质量浓度为15％的水分散体系，然后将体系静置12h，再将容器封口密闭，置于温度为30℃、吸收剂量为200kGy、辐射剂量率为10kGy/min的条件下进行β射线辐照；
(2)辐照后将水分散体系静置2h，离心，取上清液于60℃烘箱中烘干，得到粉末状的低分子量壳聚糖，取产物配制成浓度为1％的溶液，采用凝胶渗透色法对壳聚糖的分子量进行测定：所用流动相为：0.12mol CH3COOH/0.06mol CH3COONa的水溶液，柱温为35℃，流速为0.5mL/min。
实施例2：
一种水溶性海洋低聚多糖的制备方法，其具体步骤如下：
(1)分别取5份1g的高分子量壳聚糖(重均分子量MW为50万)分散于水中，形成质量浓度为25％的水分散体系，然后将体系静置12h，再将容器封口密闭，置于温度为30℃、辐射剂量率为10kGy/min的条件下进行β射线辐照，并设置每组的吸收剂量为分别为20、40、80、160、200kGy；
(2)辐照后将水分散体系静置2h，离心，取上清液于60℃烘箱中烘干，得到粉末状、不同分子量的低分子量壳聚糖，采用多角度激光散射(SEC-MALLS)的水相体积排阻色谱法测定不同辐照条件下同一浓度壳聚糖降解后的相对分子量。具体结果统计及分析如表1所示。
表1不同辐照条件下同一浓度壳聚糖降解后的相对分子量测定结果
辐照剂量(KGy) 未辐照 20 40 80 160 200
数均分子量(KDa) 360.80 50.87 6.80 3.84 3.21 2.12
重均分子量(KDa) 500.00 70.90 10.95 3.92 3.46 2.60
分子量分布指数 1.76 1.30 1.20 1.14 1.23 1.22
由上表可知，随着辐照剂量的增大，壳聚糖的重均分子量和数均分子量都在降低，壳聚糖经辐照后的分子量分布指数均低于未辐照组的分子量分布指数，分子量分布范围变窄，表明辐照效应以降解为主，低聚多糖中分子量分布均匀、集中，产品均一性好；低分子量壳聚糖产物的分子量低于3KDa时，常温下在水中能完全溶解，溶解性最佳。
实施例3：
一种水溶性海洋低聚多糖的制备方法，其具体步骤如下：
(1)分别取4份1g的高分子量壳聚糖(重均分子量MW为50万)分散于水中，分别形成质量浓度为15％、20％、25％、35％的水分散体系，然后将体系静置12h，再将容器封口密闭，置于温度为30℃、吸收剂量为80kGy、辐射剂量率为10kGy/min的条件下进行β射线辐照；
(2)辐照后将水分散体系静置2h，离心，取上清液于60℃烘箱中烘干，得到粉末状、不同分子量的低分子量壳聚糖，采用多角度激光散射(SEC-MALLS)的水相体积排阻色谱法测定不同浓度壳聚糖同一辐照剂量降解后的相对分子量。具体结果统计及分析如表2所示。
表2不同浓度壳聚糖同一辐照剂量降解后的相对分子量测定结果
质量浓度 未辐照 35％ 25％ 20％ 15％
数均分子量(KDa) 360.80 20.20 6.33 3.80 3.21
重均分子量(KDa) 500.00 36.12 8.50 3.93 3.60
分子量分布指数 1.76 1.20 1.12 1.14 1.16
由上表可知，随着质量浓度的降低，壳聚糖的重均分子量和数均分子量都在降低，壳聚糖经辐照后的分子量分布指数均低于未辐照组的分子量分布指数，分子量分布范围变窄，表明辐照效应以降解为主，低聚多糖中分子量分布指数接近于1，表明产物分子量分布均匀、集中，产品均一性好。
实施例4：
一种水溶性海洋低聚多糖的制备方法，其具体步骤如下：
(1)将辅助剂溶于4倍壳聚糖重量的无水乙醇中，然后添加高分子量壳聚糖(重均分子量MW为50万)并搅拌均匀，在30℃下浸渍45min后，抽滤，取沉淀洗涤并干燥，即得预处理过的高分子量壳聚糖，上述辅助剂的使用量为壳聚糖重量的0.08％，上述辅助剂为硫代二丙酸二月桂酯和乙氧基喹啉，其重量比为3:2.5，使用辅助剂提前浸渍高分子量多糖，辅助剂能链接在多糖结构中，在进行射线辐照时，辅助剂能结合并清除体系中产生的水合电子，避免水合电子与羟基自由基复合，以提高羟基自由基攻击造成糖苷键断裂的速率，提高壳聚糖的降解速率，进而在较低的吸收剂量下得到数均分子量低的产物，降低能耗，同时辅助剂的存在使得降解产生的小分子链段在体系中空间排列较分散，链段间因氢键作用减弱而不能重新聚合，降低了产物的结晶度，有利于降解产物尤其是低聚多糖的制备；上述辅助剂用量少效果好，在辐照下稳定发挥作用，且该辅助剂与水不溶，有利于辐照后对体系进行离心分离时从产物中脱除，与传统的强酸强碱等辅助剂相比，该辅助剂的后期处理过程更简单，更利于对壳聚糖的充分开发与利用；
(2)将预处理过的高分子量壳聚糖分散于水中，形成质量浓度为5％的水分散体系，然后将体系静置12h，再将容器封口密闭，置于温度为30℃、吸收剂量为80kGy、辐射剂量率为10kGy/min的条件下进行β射线辐照；
(3)辐照后将水分散体系静置2h，离心，取上清液于60℃烘箱中烘干，得到粉末状的低分子量壳聚糖，取产物配制成浓度为1％的溶液，采用凝胶渗透色法对壳聚糖的分子量进行测定：所用流动相为：0.12mol CH3COOH/0.06mol CH3COONa的水溶液，柱温为35℃，流速为0.5mL/min。
实施例5：
本实施例与实施例2的不同之处在于：本实施例直接对固态壳聚糖进行电离辐射降解，其具体措施为：
(1)分别取5份1g的高分子量壳聚糖(重均分子量MW为50万)粉体置入袋中，壳聚糖厚度控制均匀一致，封口后于温度为30℃、辐射剂量率为10kGy/min的条件下进行β射线辐照，吸收剂量分别为20、40、80、160、200kGy，样品辐照后在真空烘箱中50℃烘2h，制得粉末状的低分子量壳聚糖。
(2)采用多角度激光散射(SEC-MALLS)的水相体积排阻色谱法测定不同辐照条件下固态壳聚糖降解后的相对分子量。具体结果统计及分析如表3所示。
(3)将本实施例与实施例2所得液态环境下降解所得壳聚糖的重均分子量及分子量分布指数进行对比做图，如附图1所示。
图1为不同辐照条件下壳聚糖在固态和液态环境中降解后的重均分子量变化示意图。图2为不同辐照条件下壳聚糖在固态和液态环境中降解后的分子量分布指数变化示意图。
表3不同辐照条件下固态壳聚糖降解后的相对分子量测定结果
辐照剂量(KGy) 未辐照 20 40 80 160 200
数均分子量(KDa) 360.80 300.71 280.86 80.42 50.42 36.78
重均分子量(KDa) 500.00 450.65 300.95 90.43 64.53 45.68
分子量分布指数 1.76 1.60 1.58 1.45 1.54 1.43
由上表和图1、2可知，在固态条件下，壳聚糖的重均分子量和数均分子量都在降低，达到降解目的，壳聚糖经辐照后的分子量分布指数均低于未辐照组的分子量分布指数，分子量分布范围变窄，表明辐照效应以降解为主。但在相同辐照剂量下，固态降解得到的低聚多糖分子量显著大于液态环境下降解所得，且固态降解所得低聚多糖中分子量分布指数皆高于1.3，而液态降解所得分子量分布指数皆在1.1-1.3，表明液态环境下降解所得产物分子量分布更均匀、集中，产品均一性更好，在实际生产中具有优势。
对比例1：
本实施例中采用酸水解法降解高分子量壳聚糖，具体措施如下：将与实施例2中相同重量的高分子量壳聚糖溶于3倍量、浓度为0.2mol/L的硫酸溶液中，然后于100℃水浴下恒温水解6h，水解液采用Ba(OH)2中和之后，离心并取上清液于-30℃下真空冷冻干燥，得到粉末状的低分子量壳聚糖，取产物配制成浓度为1％的溶液，采用凝胶渗透色法对壳聚糖的分子量进行测定：所用流动相为：0.12mol CH3COOH/0.06mol CH3COONa的水溶液，柱温为35℃，流速为0.5mL/min。
对比例2：
本实施例中采用酶解法降解高分子量壳聚糖，具体措施如下：将与实施例2中相同重量的高分子量壳聚糖溶于5倍量的醋酸溶液中，然后调整溶液pH值为5，然后添加壳聚糖重量8％的复合酶，于温度50℃下反应4h，所得酶解液微滤去除残渣后，将截留液喷雾干燥，得到粉末状的低分子量壳聚糖，取产物配制成浓度为1％的溶液，采用凝胶渗透色法对壳聚糖的分子量进行测定：所用流动相为：0.12mol CH3COOH/0.06mol CH3COONa的水溶液，柱温为35℃，流速为0.5mL/min，上述复合酶为重量比为1:1的α-淀粉酶和菠萝蛋白酶。
实施例6：
一种水溶性海洋低聚多糖的制备方法，其具体步骤如下：
(1)将辅助剂溶于4倍岩藻多糖重量的无水乙醇中，然后添加高分子量岩藻多糖(重均分子量MW为50万)并搅拌均匀，在30℃下浸渍45min后，抽滤，取沉淀洗涤并干燥，即得预处理过的高分子量壳聚糖，上述辅助剂的使用量为壳聚糖重量的0.1％，上述辅助剂为硫代二丙酸二月桂酯和乙氧基喹啉，其重量比为3:2；
(2)将预处理过的高分子量岩藻多糖分散于水中，形成质量浓度为10％的水分散体系，然后将体系静置12h，再将容器封口密闭，置于温度为30℃、吸收剂量为100kGy、辐射剂量率为10kGy/min的条件下进行β射线辐照；
(3)辐照后将水分散体系静置2h，离心，取上清液于60℃烘箱中烘干，得到粉末状的低分子量岩藻多糖，取产物配制成浓度为1％的溶液，采用凝胶渗透色法对岩藻多糖的分子量进行测定：所用流动相为：0.12mol CH3COOH/0.06mol CH3COONa的水溶液，柱温为35℃，流速为0.5mL/min。上述岩藻多糖产物的数均分子量为2.48KDa，重均分子量为2.95KDa，分子量分布指数为1.19，高分子量多糖的降解效果好，产品均一性高。
试验例1：
壳聚糖降解后的分子量变化以及分子量分布情况试验
试验样品：实施例1、4及对比例1、2所得低分子量壳聚糖。
试验方法：取高分子量的壳聚糖为空白组，测定其分子量，再将所得低分子量壳聚糖样品分别采用凝胶渗透色谱测定多糖的分子量，包括重均分子量和数均分子量及分子量分布指数，其中分子量分布指数＝重均分子量/数均分子量。统计及分析如下表4所示。
表4不同制备方法所得低分子量壳聚糖的分子量变化以及分子量分布结果
重均分子量(KDa) 数均分子量(KDa) 分子量分布指数
空白组 500.00 360.80 1.76
实施例1 2.60 2.12 1.22
实施例4 2.56 2.23 1.15
对比例1 10.39 7.02 1.48
对比例2 10.53 6.46 1.63
由上表可知，对比例1采用的酸水解法能降解高分子量壳聚糖，但所得低分子量壳聚糖的分子量分布指数高于1.4，说明所得壳聚糖产品均一性较差，产品品质不佳，且试剂用量大，能耗较高；对比例2采用的酶解法能降解高分子量壳聚糖，但所得低分子量壳聚糖的分子量分布指数高于1.6，降解效果和产品品质不及实施例1好，且生产中酶用量较大，成本偏高；实施例4所得低分子量壳聚糖较实施例1的分子量差异不大、分子量分布指数更低，且实施例4所用辐照剂量80kGy远小于实施例1中200kGy，说明辅助剂存在能提高糖苷键断裂的速率，进而提升壳聚糖的降解速率，降低能量损耗，在实际生产中表现出节约能源、降低生产成本的优点。
试验例2：
不同辐照条件降解壳聚糖对其结晶度的影响试验
结晶度试验方法：分别按照实施例1和实施例4中的制备方法对高分子量的壳聚糖进行降解，辐照吸收剂量分别为0、30、60、90、120、150kGy，辐射剂量率为10kGy/min。辐照结束后，测定不同辐照条件的壳聚糖产品的结晶度变化情况，统计及分析结果如附图3所示。
图3为辅助剂对不同辐照条件下降解所得壳聚糖产品的结晶度变化影响示意图。由图可知，在辐照剂量低于90kGy时，相同剂量下壳聚糖降解产物结晶度显著降低，且差异不大；当高于90kGy时，实施例1中所得降解产物结晶度升高，而实施例4所得降解产物结晶度低于实施例1，且表现较稳定，是由于实施例1的制备方法中壳聚糖降解后生成小分子链段，间排列更紧密，氢键作用更加凸显，使得结晶度增加，而实施例4的制备方法能减弱链段间氢键作用，从而降低了产物的结晶度，结晶度降低能增加产物的水溶解性能，有利于获得水溶性低聚多糖。
上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，故在此不再详细赘述。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (9)

1.一种水溶性海洋低聚多糖的制备方法，包括：
提供高分子量的海洋多糖；
提供电子流，所述电子流对所述多糖进行电离辐射降解；
提供分离纯化工序，得到水溶性优良的低聚多糖；
所述低聚多糖的分子量为1×104-1×105Da。
2.根据权利要求1所述的一种水溶性海洋低聚多糖的制备方法，其特征在于：所述电子流为β射线；所述β射线的吸收剂量为5-200kGy，辐射剂量率为5-50kGy/min。
3.根据权利要求1所述的一种水溶性海洋低聚多糖的制备方法，其特征在于：所述β射线的吸收剂量为20-200kGy，辐射剂量率为10kGy/min。
4.根据权利要求1所述的一种水溶性海洋低聚多糖的制备方法，其特征在于：所述海洋多糖为海藻多糖或壳聚糖；所述多糖的分子量至少为5×105Da。
5.根据权利要求1所述的一种水溶性海洋低聚多糖的制备方法，其特征在于：所述分离纯化工序采用凝胶渗透色谱法进行分子量表征后，离心收集分散体系中的上清液，并于30-60℃烘箱中烘干，所得即为低分子量的低聚多糖。
6.根据权利要求5所述的一种水溶性海洋低聚多糖的制备方法，其特征在于：所述凝胶渗透色法用流动相为：0.12mol CH3COOH/0.06mol CH3COONa的水溶液，柱温为33-38℃，流速为0.3-0.5mL/min。
7.根据权利要求1所述的一种水溶性海洋低聚多糖的制备方法，其特征在于：所述电离辐射操作环境为：温度为20-35℃的水分散体系，所述水分散体系中多糖质量浓度为1-40％。
8.根据权利要求1所述的一种水溶性海洋低聚多糖的制备方法，其特征在于：所述低聚多糖的分子量分布指数范围为1.10-1.30。
9.权利要求1-8任一项所述的一种水溶性海洋低聚多糖的制备方法在低分子量的海洋多糖制备领域的用途。
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