CN110655588A

CN110655588A - 一种海星枝管藻多糖的制备方法及其应用

Info

Publication number: CN110655588A
Application number: CN201910972663.2A
Authority: CN
Inventors: 骆峰; 杨升平; 董婷婷
Original assignee: Shanghai Hui Wen Biotechnology Ltd By Share Ltd
Current assignee: Shanghai Hui Wen Biotechnology Ltd By Share Ltd
Priority date: 2019-10-10
Filing date: 2019-10-10
Publication date: 2020-01-07

Abstract

本发明适用于化工技术领域，提供了一种海星枝管藻多糖的制备方法及其应用，通过以盐渍海蕴为原料，通过预粉碎、提取、浓缩、脱色、沉淀、干燥等一系列制备步骤，从海蕴中制备海星枝管藻多糖，这个制取的步骤简单，操作方便，便于大范围的推广使用，同时所得海星枝管藻多糖进行了纯化并根据其含量组成及其独特性将其应用到化妆品中，使得该化妆品使用时上手比较有质感，润滑不粘腻，涂抹时具有良好的铺展性，吸收后皮肤感觉轻盈透气，不增加皮肤负担，能够调节使用者的情绪，赋予产品愉快的感官体验和快乐感觉，根据海星枝管藻多糖具有高效保湿作用制成洗发水，该洗发水改善了毛糙发质，清洗后令头发更滑爽。

Description

一种海星枝管藻多糖的制备方法及其应用

技术领域

本发明属于化工技术领域，尤其涉及一种海星枝管藻多糖的制备方法及其应用。

背景技术

海星枝管藻多糖是褐藻中一种十分重要的硫酸多糖，具有抗凝血、降血脂、抗肿瘤、抗病毒、抗辐射、增强机体免疫机能等多种生物活性，成为当今世界功能性食品，化妆品以及药物研究的热点。

目前有报告过从海带和巨藻藻渣中提取海星枝管藻多糖，使用得超声波辅助酸提法：温度90℃，超声70min，水浴2h，料液比1:80，pH＝6。该工艺使用了大量得溶剂，提取时间长，能耗大，收率低。

还有氯化钙水提法，和普通水提法，海星枝管藻多糖的提取率低，总糖和岩藻糖含量均不高，硫酸根含量不稳定也很低。

该产品经过DEAE～SepharoseFF阴离子交换柱层析纯化后，分别得到三个组分，其化学组成和单糖构成均有差异，工艺不稳定。

多糖物质是海蕴藻体的重要组成部分，目前研究较少，现有的研究仅限于海蕴海星枝管藻多糖结构的初步表征，并不了解其详细结构，并且没有关于海蕴来源的海星枝管藻多糖的生物活性的报道。

发明内容

本发明提供一种海星枝管藻多糖的制备方法及其应用，主要目的在于解决提供一种简单有效的多糖提取工艺和方法，从盐渍海蕴中提取获得了一种海星枝管藻多糖；同时解决了大多数多糖类物质共同的缺陷，即在化妆品应用中，肤感粘腻，不爽快，易增加皮肤负担的问题。

本发明是这样实现的，一种海星枝管藻多糖的制备方法，包括以下操作步骤：

步骤一：预粉碎：海蕴粗碎机对盐渍海蕴进行粉碎研磨成粘稠的料液；

步骤二：提取：分为提取时和提取后；

提取时：将上一步中粘稠料液放入提取罐中，加入0.2倍～1倍纯水，再加入用1％～36％的HCl调节料液pH值4～10，升温至20℃～90℃，加入 0.05％～10％的蛋白酶，保温提取2～6小时，后加入1％～36％的HCl调节 pH值4～8，再加入0.05％～10％的淀粉酶，升温至20℃～90℃，该条件下保温提取2～6小时；

提取后：将提取后的料液升温至90℃～95℃，灭酶30分钟，趁热过滤，得到海蕴提取物粗滤液，滤渣弃去，再向粗滤液中加入1％～30％白色硅藻土助滤，得到精滤液；

步骤三：浓缩：将提取的精滤液浓缩得到浓缩液，向浓缩液中加入1％～36％的HCl，调节浓缩液pH值4～9；

步骤四：脱色:调节上一步中的浓缩液温度至20℃～80℃，并向该液中加入 0.1％～1％(m/m)二氧化氯，保温搅拌，脱色5～20分钟，料液为黄色，脱色结束后，用10％氢氧化钠调节料液pH值5～7；

步骤五：沉淀：向脱色后的浓缩液中加入无机盐，在料液中的浓度达到 0.5％～5％，再加入乙醇至料液中，乙醇含量达50％～95％(V/V)得到沉淀，静置0.5h～2h，搅拌析出沉淀，得到海蕴提取的粗多糖；

步骤六：干燥：取出沉淀湿料，向其中加入高浓度乙醇，进行剪切、粉碎、脱水、离心分离、过滤，80℃～90℃热风干燥，得到海星枝管藻多糖成品。

优选的，步骤二中提取时：纯水优选0.3倍～0.5倍，更优选0.3倍；调节 PH值4～10还可以选用1％～20％碳酸钠或者氢氧化钠，其中PH值4～10 中优选pH值约7～10，更优选pH值约9；温度20℃～90℃中优选约50℃～ 80℃，更优选约60℃；pH值4～8中优选pH值约6；温度20℃～90℃中优选约50℃～80℃，更优选约80℃。

优选的，步骤二中提取后：趁热过滤采用震荡过滤机；白色硅藻土优选约 5％～15％，更优选约10％；滤液澄清为褐色。

优选的，步骤三中：浓缩液pH值4～9中优选pH值约4～7，更优选pH 值约6；步骤四中：温度20℃～80℃中优选约40℃～60℃，更优选约50℃。

优选的，步骤五中：无机盐选用氯化钠或者醋酸钠；乙醇含量达50％～ 95％(V/V)中优选约乙醇含量为65％(V/V)。

优选的，步骤六中：高浓度乙醇优选85％～100％(V/V)乙醇；干燥还可以选用冷冻干燥、真空干燥。

本发明是这样实现的，一种海星枝管藻多糖应用，包括基于海星枝管藻多糖的化妆品配方：其中去离子水添加量100(％)、甘油添加量5.0(％)、 WSK～L(银耳多糖(低分子量))添加量0.05(％)、卡波980(卡波姆) 添加量0.12(％)、三乙醇胺添加量0.12(％)、EDTA～2Na(螯合剂)添加量0.10(％)、海星枝管藻多糖添加量1(％)、PE9010(防腐剂)添加量0.5(％)。

优选的，所述海星枝管藻多糖技术指标包括：性状：白色或浅灰色固体粉末或颗粒、透光率(1％水溶液)85％～100％、粘度(1％水溶液)0.1～1.5pa.s、水分<10％、总多糖含量(苯酚硫酸法)50％～100％、岩藻糖含量(HPLC方法)10％～60％、有机硫酸根5％～30％、半乳糖醛酸含量(咔唑硫酸法)5％～50％、重金属<10ppm、砷<0.2ppm。

优选的，所述海星枝管藻多糖具有特殊的成膜性和高效保湿两项特性。

优选的，还包括基于海星枝管藻多糖的洗发水，该洗发水在原有洗发水的基础上添加1％的海星枝管藻多糖制成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种海星枝管藻多糖的制备方法及其应用，通过以盐渍海蕴为原料，通过预粉碎、提取、浓缩、脱色、沉淀、干燥等一系列制备步骤，从海蕴中制备海星枝管藻多糖，比传统的超声波辅助酸提法从海带和巨藻藻渣中提取海星枝管藻多糖能耗小、时间短、收率高；比氯化钙水提法和普通水提法中提取海星枝管藻多糖总糖和岩藻糖含量更高，碳酸根含量稳定，也比DEAE-SepharoseFF阴离子交换柱层析纯化后的化学组成和单糖的构成高，且工艺稳定，且这个制取的步骤简单，操作方便，便于大范围的推广使用，同时所得海星枝管藻多糖进行了纯化并根据其含量组成及其独特性将其应用到化妆品中，使得该化妆品使用时上手比较有质感，润滑不粘腻，涂抹时具有良好的铺展性，吸收后皮肤感觉轻盈透气，不增加皮肤负担，能够调节使用者的情绪，赋予产品愉快的感官体验和快乐感觉，根据海星枝管藻多糖具有高效保湿作用制成洗发水，该洗发水改善了毛糙发质，清洗后令头发更滑爽。

附图说明

图1为本发明的制备步骤示意图；

图2为本发明的海星枝管藻多糖成膜后微观结构与透明质酸钠溶液成膜后微观结构对比图；

图3为本发明的海星枝管藻多糖配成1％水溶液，与市售海藻提取物1％水溶液对比图；

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，以下结合附图及实施例，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。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种海星枝管藻多糖的制备方法，该方法包括以下步骤：步骤一：预粉碎：取盐渍的海蕴粗碎机进行预粉碎，或研磨进行粉碎，粉碎成粘稠的料液；

步骤二：提取：将预粉碎好的海蕴投入提取罐中，加入0.2倍～1倍纯水(优选0.3倍～0.5倍，更优选0.3倍)，再加入用1％～36％的HCl或者1％～20％碳酸钠(或者氢氧化钠)调节料液pH值4～10(优选pH值约7～10，更优选 pH值约9)，升温至20℃～90℃(优选约50℃～80℃，更优选约60℃)，加入 0.05％～10％的蛋白酶，保温提取2～6小时，

后用1％～36％的HCl调节pH值4～8(优选pH值约6)，加入0.05％～10％的淀粉酶(分解淀粉样物质，降低粘度，易于过滤，也使功效物质释放更彻底)，升温至20℃～90℃(优选约50℃～80℃，更优选约80℃)，该条件下保温提取 2～6小时，

提取结束，料液升温至90℃～95℃，灭酶30分钟，趁热过滤(优选震荡过滤机，因为料液粘稠不易过滤)。得到海蕴提取物粗滤液，滤渣弃去。再向粗滤液中加入1％～30％(优选约5％～15％，更优选约10％)白色硅藻土助滤，得到精滤液，滤液澄清为褐色；

步骤三：浓缩：提取精滤液浓缩得到浓缩液，向浓缩液中加入1％～36％的HCl，调节浓缩液pH值4～9(优选pH值约4～7，更优选pH值约6)；

步骤四：脱色:调节浓缩液温度至20℃～80℃(优选约40℃～60℃，更优选约50℃)，向料液中加入0.1％～1％(m/m)二氧化氯，保温搅拌脱色5～20 分钟，料液为黄色，脱色结束后，用10％氢氧化钠调节料液pH值5～7；

步骤五：沉淀：脱色后的浓缩液中加入无机盐(氯化钠、醋酸钠等)，在料液中的浓度达到0.5％～5％，再加入乙醇至料液中乙醇含量达50％～95％(V/V)(优选约65％(V/V))得到沉淀，静置0.5h～2h，搅拌析出沉淀，得到海蕴提取的粗多糖(高含量)；

步骤六：干燥：取出沉淀湿料，向其中加入高浓度乙醇(优选85％～ 100％(V/V)乙醇)，进行剪切、粉碎、脱水、离心分离、过滤，80℃～90℃热风干燥(或冷冻干燥、真空干燥)，得到海星枝管藻多糖成品。

实施例一，将2000g盐渍海蕴研磨粉碎后，料液粘稠，加入1000ml纯水搅拌后料液PH＝6.74，向料液中加入10克碳酸钠(事先用100毫升热水溶解)，搅拌均匀，将料液加热升温至60℃，向其中加入碱性蛋白酶2克(原料重量的 0.1％)，保温酶解3小时，酶解结束，向料液中加入6％盐酸，调节料液PH＝5.34，升温至80℃，PH＝6.08，调节料液PH＝5.4，耗6％盐酸5ml，向其中加入淀粉酶2克(原料重量的0.1％)，保温提取2小时，酶解结束，过震荡过滤机，弃掉滤渣。粗滤液中加入270g白色硅藻土过滤，滤速尚可，得精滤液，滤液澄清，浓缩至1000毫升，料液PH＝7.07，调节料液PH＝6.01，将料液降温至 50℃，向料液中加入0.2％，保温搅拌脱色10分钟，料液淡黄色，脱色结束，料液PH＝3.67，调节料液PH＝5.42，耗10％氢氧化钠33ml，向其中加入高浓度乙醇沉淀至65％，静置沉降1小时，取出沉淀湿料，向其中加入高浓度乙醇进行剪切、粉碎、脱水，湿重28g，80℃～82℃热风干燥得10.3g产品。

进一步的，一种海星枝管藻多糖应用，包括基于海星枝管藻多糖的化妆品配方：其中去离子水添加量100(％)、甘油添加量5.0(％)、WSK～L(银耳多糖(低分子量))添加量0.05(％)、卡波980(卡波姆)添加量0.12(％)、三乙醇胺添加量0.12(％)、EDTA～2Na(螯合剂)添加量0.10(％)、海星枝管藻多糖添加量1(％)、PE9010(防腐剂)添加量0.5(％)。

在本实施方式中，配方设计思路：海星枝管藻多糖上手铺展性好，吸收后皮肤感觉轻盈透气，比较适合用于清爽的化妆水中，且海星枝管藻多糖有一定的离子性，故增稠剂选择耐离子性较强的卡波，尽量不影响海星枝管藻多糖的清爽肤感，增加部分水溶性油脂提高上手肤感，小分子的银耳多糖用于提升配方整体的质感；

根据对海星枝管藻多糖溶液的肤感评测，海星枝管藻多糖作为一款平和的糖类化妆品原料，上手比较有质感，润滑不粘腻，涂抹时具有良好的铺展性，吸收后皮肤感觉轻盈透气，不增加皮肤负担，能够调节使用者的情绪，赋予产品愉快的感官体验和快乐感觉，适用于需求清爽肤感的化妆品。

进一步的，海星枝管藻多糖技术指标包括：性状：白色或浅灰色固体粉末或颗粒、透光率(1％水溶液)85％～100％、粘度(1％水溶液)0.1～1.5pa.s、水分<10％、总多糖含量(苯酚硫酸法)50％～100％、岩藻糖含量(HPLC方法)10％～60％、有机硫酸根5％～30％、半乳糖醛酸含量(咔唑硫酸法)5％～50％、重金属<10ppm、砷<0.2ppm.

在本实施方式中，该物质的主链为1,3-α糖苷键链接的岩藻糖，在一些岩藻糖的2或4位上链接有支链，支链可能是半乳糖醛酸或半乳糖，在一些主链岩藻糖的4位上有硫酸酯。

进一步的，海星枝管藻多糖具有特殊的成膜性和高效保湿两项特性。

在本实施方式中，其中特殊的成膜性：取该工艺制备出的海星枝管藻多糖与其他增稠剂(如亚麻籽胶、果胶、阿拉伯胶)按照10％—60％复配，再加水配制成0.1％—10％的溶液，取溶液样品6g—10g平铺在干燥皿中，120℃恒温烘箱干燥2小时，失水后的产品拍照，并在显微镜下(放大倍数10倍)观察膜结果，以1％透明质酸钠溶液作为对照(如图2)；海星枝管藻多糖在显微镜下观察海星枝管藻多糖能形成质地均匀的网状结构，孔径大小为1—6微米；敷与皮肤上透气性好，可以让空气和自由水分子进出，保护皮肤自由呼吸，不会感到紧绷，薄膜下层通过缔合作用锁住一部分水分子，滋润皮肤，又根据边缘效应可以抵抗微生物、病毒、灰尘的入侵，对皮肤的接触从而起到隔离保护的作用，而透明质酸钠的膜是无骨架结构的，无空隙，透气性差；

其中高效保湿：皮肤屏障功能是皮肤的重要生理功能之一，与皮肤的健康与否，与护肤美容的选择和使用效果有重要的关系，屏障功能差，皮肤水分易丢失，导致皮肤干燥。皮肤经皮水丢失(TEWL)值越高，说明失水越快，如果涂抹了高效保湿的保护层，一段时间后其TEWL值会在初始TEWL值之下，试验设计取海星枝管藻多糖配成1％水溶液，与市售海藻提取物1％水溶液对比，(如图3)结果如下：海星枝管藻多糖溶液在涂抹10-20min时TEWL值快速降低，并降低至涂抹前的基础值以下，保湿指数明显上升，且在20min-180min内，保湿指数维持在较高的水平，具有良好的保湿效果，从而起到皮肤保护作用。而市售海藻提取物溶液TEWL值始终未降低至基础值以下。

进一步的，还包括基于海星枝管藻多糖的洗发水，该洗发水在原有洗发水的基础上添加1％的海星枝管藻多糖制成。

在本实施方式中，用添加1％的海星枝管藻多糖的市售洗发液，对样品毛发进行反复洗发、洗涤、干燥30次后，电子显微镜观察头发表面与用未添加海星枝管藻多糖的洗发液进行处理的头发表面显示，海星枝管藻多糖具有明显的保护效果，改善了毛糙发质，清洗后令头发更滑爽。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种海星枝管藻多糖的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：

步骤二：提取：分为提取时和提取后；

提取时：将上一步中粘稠料液放入提取罐中，加入0.2倍～1倍纯水，再加入用1％～36％的HCl调节料液pH值4～10，升温至20℃～90℃，加入0.05％～10％的蛋白酶，保温提取2～6小时，后加入1％～36％的HCl调节pH值4～8，再加入0.05％～10％的淀粉酶，升温至20℃～90℃，该条件下保温提取2～6小时；

步骤四：脱色:调节上一步中的浓缩液温度至20℃～80℃，并向该液中加入0.1％～1％(m/m)二氧化氯，保温搅拌，脱色5～20分钟，料液为黄色，脱色结束后，用10％氢氧化钠调节料液pH值5～7；

步骤五：沉淀：向脱色后的浓缩液中加入无机盐，在料液中的浓度达到0.5％～5％，再加入乙醇至料液中，乙醇含量达50％～95％(V/V)得到沉淀，静置0.5h～2h，搅拌析出沉淀，得到海蕴提取的粗多糖；

2.如权利要求1所述的一种海星枝管藻多糖的制备方法，其特征在于：步骤二中提取时：纯水优选0.3倍～0.5倍，更优选0.3倍；调节PH值4～10还可以选用1％～20％碳酸钠或者氢氧化钠，其中PH值4～10中优选pH值约7～10，更优选pH值约9；温度20℃～90℃中优选约50℃～80℃，更优选约60℃；pH值4～8中优选pH值约6；温度20℃～90℃中优选约50℃～80℃，更优选约80℃。

3.如权利要求1所述的一种海星枝管藻多糖的制备方法，其特征在于：步骤二中提取后：趁热过滤采用震荡过滤机；白色硅藻土优选约5％～15％，更优选约10％；滤液澄清为褐色。

4.如权利要求1所述的一种海星枝管藻多糖的制备方法，其特征在于：步骤三中：浓缩液pH值4～9中优选pH值约4～7，更优选pH值约6；步骤四中：温度20℃～80℃中优选约40℃～60℃，更优选约50℃。

5.如权利要求1所述的一种海星枝管藻多糖的制备方法，其特征在于：步骤五中：无机盐选用氯化钠或者醋酸钠；乙醇含量达50％～95％(V/V)中优选约乙醇含量为65％(V/V)。

6.如权利要求1所述的一种海星枝管藻多糖的制备方法，其特征在于：步骤六中：高浓度乙醇优选85％～100％(V/V)乙醇；干燥还可以选用冷冻干燥、真空干燥。

7.一种应用上述权利要求1～6中任意一项所述海星枝管藻多糖的制备方法的海星枝管藻多糖应用，其特征在于：包括基于海星枝管藻多糖的化妆品配方：其中去离子水添加量100(％)、甘油添加量5.0(％)、WSK～L(银耳多糖(低分子量))添加量0.05(％)、卡波980(卡波姆)添加量0.12(％)、三乙醇胺添加量0.12(％)、EDTA～2Na(螯合剂)添加量0.10(％)、海星枝管藻多糖添加量1(％)、PE9010(防腐剂)添加量0.5(％)。

8.如权利要求7所述的一种海星枝管藻多糖应用，其特征在于：所述海星枝管藻多糖技术指标包括：性状：白色或浅灰色固体粉末或颗粒、透光率(1％水溶液)85％～100％、粘度(1％水溶液)0.1～1.5pa.s、水分<10％、总多糖含量(苯酚硫酸法)50％～100％、岩藻糖含量(HPLC方法)10％～60％、有机硫酸根5％～30％、半乳糖醛酸含量(咔唑硫酸法)5％～50％、重金属<10ppm、砷<0.2ppm。

9.如权利要求7所述的一种海星枝管藻多糖应用，其特征在于：所述海星枝管藻多糖具有特殊的成膜性和高效保湿两项特性。

10.如权利要求7所述的一种海星枝管藻多糖应用，其特征在于：还包括基于海星枝管藻多糖的洗发水，该洗发水在原有洗发水的基础上添加1％的海星枝管藻多糖制成。