CN1149059A - 海澡多糖钙络合物及制备方法和用途 - Google Patents

Abstract

本发明属于生物大分子金属络合物的制备技术领域，特别是涉及藻类与钙络合反应制备多糖钙络合物。本发明为了充分利用廉价的藻类作原料和节约能源，从而提供一种在常温常压条件下，将干藻浸泡于碱水中提取藻多糖，再与钙离子络合反应生成海藻多糖钙络合物，它可用于食品添加剂和医药，可用于治疗心血管疾病和作预防和治疗骨质疏松症的药物，无毒无副作用，而且价格低廉，制备方法简单，易于工业化生产，有着广泛的实用价值。

Description

海藻多糖钙络合物及制备方法和用途

本发明属于生物大分子金属络合物的制备技术领域，特别是涉及藻类与钙离子络合反应制备多糖钙络合物的技术领域。

生物大分子与微量元素金属离子在一定条件下反应形成的生物大分子金属络合物显示出特异的生物活性，如氨基酸、核酸金属络合物。氨基酸金属络合物作饲料添加剂已有专利。如赖氨酸与铜络合物(波兰格旦斯克大学Kaczmarek等人)，甘氨酸和三价铁离子形成的络合物  (美国怀俄明州大学化学系Devore EC等人)。德国公开专利号为2,209,616的药用半胱氨酸和锌形成的络合物作为补锌剂，该方法是把氯化锌水溶液加入到半胱氨酸溶液中，用NaoH溶液调节PH而形成络合物。

又如美国专利号为3,821,192的说明书中公开了一种用葡萄糖、麦芽糖、低分子右旋糖酐与三氯化铁反应形成糖铁络合物，其制备方法用三价铁离子的水溶液与右旋糖酐溶液混合，并加入碱溶液直到三氯化铁完全沉淀，此时PH低于7，经搅拌加入碱使PH上升到11以上溶液呈均一状态为止，反应过程中温度保持在80℃，不要超过95℃。为了使糖铁络合物充分沉淀出来还要加入醇类溶液，经离心分离、干燥、粉碎成所需颗粒。从上述专利文献描述的产物是用氨基酸、葡萄糖、麦芽糖经与金属离子加热反应，整个过程均需保持较高的反应温度，而且制备出的络合物作用单一，如制备出糖铁络合物，只用于治疗仔猪缺铁性贫血。

本发明的目的在于克服已有技术的缺点和不足，为了充分利用廉价的藻类资源，而且在不用加热条件下，海藻与钙络合反应生成具有不同功能的海藻多糖钙络合物作为动食品添加剂和医用，从而提供一种在常温常压下用藻类作原料在碱液中浸泡(碱化)提取藻多糖，再与钙离子络合反应生成海藻多糖钙络合物，用乙醇沉淀、分离、干燥制备出药用海藻多糖钙络合物的方法。

本发明的任务是这样实现的：

采用天然的海藻如：褐藻、红藻、兰藻、绿藻、金藻等作原料。按比例为100g的干海藻放入0.5-5wt％碳酸钠溶液1000-10000ml中浸泡12-24小时，过滤提取藻多糖液，滤掉残渣，再把2mol/L浓度的CaCl₂离子溶液滴加在海藻多糖液里，边滴加边搅拌，共加入80-150mlCaCl₂溶液，直到饱和为止，同时要滴加2mol/L的氢氧化钠溶液，进行络合反应，使溶液达到PH＝9-11时停止加入氢氧化钠溶液，为了络合反应均匀，继续搅拌0.5-2小时，生成海藻多糖钙络合物溶液，再往里加入2倍溶液体积的乙醇或其它醇，直至其产物沉淀为止，并采用离心或过滤方法将其滤出来，沉淀物经干燥还可以采用机械手段粉碎成所需颗粒制成海藻多糖钙络合物。所用化学原料纯度均采用工业纯度以上的。海藻多糖钙络合物的结构如下：

式中M为Ca²⁺

本发明的海藻多糖钙络合物是利用廉价的藻类作原料，在不需加温加压的条件下，  通过络合反应获得该产物，节约能源。该产物作为食品添加剂或医药用价格低廉，尤其作为预防和治疗骨质疏松症药物有着实用价值，因为采用天然原料生产，可以无毒无副作用，另外其生产方法简单，易于大规模生产。

本发明的海藻多糖钙络合物可做食品添加剂，也可以药用，它是一种预防和治疗骨质疏松症的药物，还可以预防和治疗心血管疾病，并可作保护大脑神经的药物，海藻多糖钙络合物抗骨质疏松的作用其实验结果如下：

用维甲酸制造小鼠骨质疏松模型，灌服维甲酸七天小鼠的后腿站立不起，十二天后不能行走，实验组灌服马尾藻多糖钙络合物，对照组灌服瑞士出产的罗钙全和注射瑞士出产的降钙素，用药十五天后所用的实验动物注射硫喷妥钠麻醉进行X-光拍照，观察其骨骼的病理变化。结果表明灌服马尾藻多糖钙络合物小鼠的骨骼、关节发白，发亮，与注射降钙素组情况不相上下，而对照组和罗钙全组小鼠全身多处骨折，关节点发黑。用硫喷妥钠麻醉后，空白对照组、阳性药物对照组都大批死亡，如罗钙全组小鼠死亡达50％。而马尾藻多糖钙络合物组全部存活下来，而且活得健康活泼这说明马尾藻多糖钙络合物不但有防治骨质疏松作用，还有保护大脑神经的作用。

下面结合实施例对本发明进行详细地说明。实施例1：制备海藻多糖钙络合物

取干净的干马尾藻100g放在0.5wt％浓度的Na₂Co₃5000ml溶液中浸泡24小时，成为粘稠的棕黑色溶液，经过滤滤掉残渣，向溶液内加入2mol/L的CaCl₂溶液100ml左右，边加边搅拌，并同时加入2mol/L NaOH溶液，调节溶液的PH值，使其溶液保持碱性，观察溶液中加入CaCl₂溶液不能溶解为止不再加入钙离子溶液了，继续搅拌加入2mol/L NaOH直到PH＝9-11范围时停止加入，再搅拌0.5小时，雪片似的小沉淀都溶解掉后，停止搅拌再加入2倍总溶液体积的工业乙醇，产生大量絮状沉淀，室温下放置3小时过滤或离心，所得灰白色产物即为海藻多糖钙络合物。实施例2：制备海藻多糖钙络合物

步骤同实施例1，采用干净的干燥马尾藻200g和5wt％浓度的Na₂CO₃为原料10000ml，浸泡12小时，钙离子溶液用2mol/L的CaCl₂溶液，用2mol/L NaOH溶液调节PH值，加入2倍总体积的乙醇迅速产生沉淀，再经过滤、干燥得到最终灰白色海藻多糖钙络合物产物。实施例3：制备海藻多糖钙络合物

按实施例1步骤制备，其中原料采用干净的干藻马尾藻50g，Na₂CO₃浓度为2.5wt％(重量百分比)溶液2500ml中浸泡18小时，加入浓度为2mol/升的CaCl₂钙溶液，并同时加入NaOH浓度为2mol/L搅拌1小时，室温下放置5小时，其余同实施例1，制备出灰白色海藻多糖钙络和物。实施例4：制备海藻多糖钙络合物

按实施例1步骤、条件制备，只是采用洗净的干海带做原料，取海带100g，放在3wt％浓度的Na₂CO₃ 5000ml溶液中浸泡24小时，经过滤滤掉残渣，向溶液内加入2mol/L的CaCl₂溶液100ml左右，边加边搅拌，并同时加入2mol/LNaOH调节溶液的PH值，使其溶液保持碱性，观察溶液中加入CaCl₂溶液不能溶解为止不再加入CaCl₂溶液了，继续搅拌加入2mol/L NaOH直到PH＝9-11范围时停止加入，再搅拌0.5小时，雪片似的小沉淀都溶解掉后，停止搅拌再加入2倍总溶液体积的工业乙醇，产生大量絮状沉淀，室温下放置3小时过滤或离心，所得灰白色产物即为海带多糖钙络合物。实施例5：制备海藻多糖钙络合物

完全按照实施例4的步骤及试剂用量，只是采用1.5wt％浓度的Na₂CO₃浸泡红藻1000g 20小时，其余条件不变，制成灰白色海带多糖钙络合物。实施例6：制备海藻多糖钙络合物

完全同实施例1一样，只是海藻采用兰藻200g，用4wt％浓度的Na₂CO₃浸泡兰藻20小时，其余条件相同，制成海藻多糖钙络合物。实施例7：制备海藻多糖钙络合物

制备方法如实施例1，海藻采用金藻400g，再用2wt％浓度的Na₂CO₃溶液浸泡金藻24小时，其余条件相同，制备成海藻多糖钙络合物。实施例8：制备海藻多糖钙络合物

制备方法如实施例1，海藻采用褐藻300g，再用3.5wt％浓度的Na₂CO₃溶液浸泡褐藻22小时，其余条件相同，制备成海藻多糖钙络合物。实施例9：制备海藻多糖钙络合物

制备方法如实施例1，海藻采用绿藻400g，再用2.5wt％浓度的Na₂CO₃溶液浸泡绿藻24小时，其余条件相同，制备成海藻多糖钙络合物。实施例10：用S.D大鼠灌胃测定其血药浓度

所用海藻多糖钙络合物为0.1000g溶于10毫升自来水中，溶液呈乳白色，无沉淀，PH值＝8-9。取S.D大鼠20只，雌雄各半，体重为250克。实验前12小时断粮，只供水。给药前先从眼眶取血一次(摘除眼球)，取血清作空白对照。海藻多糖钙络合物溶于水中，以300ml/Kg剂灌胃方式给药。给药后半小时取血，1.5h，3.0h，6.0h各取血一次，离心，取血清0.05ml加钙试剂，混合后立即用722分光光度计于612nm处比色，以蒸馏水为空白，调零，减去空白显色液吸光度，即为样品的吸光度。血清中钙离子含量的计算公式：

以采血时间为横标，血清钙含量的对数值为纵标作图，得出以时—量的曲线，如图1是一次口服给药得出的时—量曲线图所示。消除速率 Kel＝2.3×β  kel＝0.02logc＝-βt＋logc消除半衰期 $t_{1/2\mathrm{\β}}=\frac{\mathrm{Lg}0.5\×2.3}{\mathrm{Kel}}=\frac{0.693}{\mathrm{Kel}}$ $=\frac{0.693}{0.02}=34.65h$ 口服给药基本上属于一室模型分布半衰期 $t_{1/2\mathrm{\α}}=\frac{0.693}{1.28}=0.51h$ 实施例11：海藻多糖钙络合物生物利用度的实验结果：

取昆明种小鼠100只，体重20±2g，雌雄各半，分10组。

所用药品为：

A.维酸钾 用于制造骨质疏松模型，重庆制药厂出产

B.降钙素 治疗骨质疏松特效药。瑞士Sandoz药业公司出产

C.罗钙全 维生素D₃的生物活性药。瑞士Hoffmann公司出产

D.活性钙 广州侨光药厂出产

E.赖基酸络合物 自己合成

F.海藻多糖钙络合物 自己合成

实验过程：用以上各药除降钙素肌肉注射外，其余全部以灌胃方式给药。给药剂量，维酸钾每日一次，每鼠2mg。阳性对照药降钙素每鼠肌注0.05ml，三天一次。罗钙全灌胃为0.5ml，内含0.00125μg，每三天一次。活性钙每鼠每天2.5mg，溶于0.5ml水中，赖氨酸钙0.5ml。实验用海藻多糖钙络合物分二个组，一个高剂量组400mg/Kg，一个低剂量组300mg/Kg。

小鼠骨胳生长情况：实验12天后，用硫喷妥钠麻醉，在广州中山医科大学第三附属医院骨科拍照X光片。拍照条件：33KVP，1.5mA，75cm，软射线，共拍照11张片子，骨胳生长情况列入下表。这次实验得到一个意外发现，那就是小鼠用硫喷妥钠麻醉后，各组都有死亡，其中，赖氨酸钙实验组和罗钙全实验组死亡率最高，海藻多糖络合钙实验组死亡最少，具体数字请看下表：

               用硫喷妥钠后小鼠情况

组  别	原有只数	死亡	状况	骨胳状况*
					维甲酸+活性钙	10	4	差	一般
维+海糖钙(L)	8	1	活泼	关节点亮
					维+海糖钙(H)	8	1	活泼	关节点亮
维+赖氨酸钙	10	7	只剩三只奄奄一息	发黑
					维+降钙素	10	3	差	一般
维+罗钙全	10	6	差	一般
					维甲酸	10	4	不活动  差	发黑
海藻多糖钙(L)	10	1	活泼	发白发亮
					海藻多糖钙(H)	10	1	活泼	关节点亮
对  照	10	2	差  不活泼	一般

*  骨胳发白发亮为骨密度高，发黑为骨质疏松。实施例12：海藻多糖钙络合物毒理学的结果：

NIH系小鼠(体重20-30g)20只，雌雄混合，分二组，一组为对照组，一组为海藻多糖微量元素钙络合物实验组，两组所用饲料相同。以4.0g·kg^-1的剂量给实验组小鼠灌服海藻多糖微量元素钙络合物。灌胃15天，无一死亡。观察其外观行为无异常，将小鼠处死，观察内脏无异常，并将其心、肝、肾做成石蜡切片，在显微镜下进行镜检，结果未发现任何异常。仅算出口服最大耐受量为9.9g·kg^-1KD50kg^-1，属无毒物质。

Claims (6)

1.一种海藻多糖钙络合物，其特征在于：

式中M为Ca²⁺

2.一种制备权利要求1所述的海藻多糖钙络合物的方法，其特征在于：

①按比例为100g干海藻浸泡入1000-10000ml浓度为0.5-5wt％碳酸钠溶液中，12-24小时后过滤提取藻多糖；

②配制成2mol/L浓度的CaCl₂离子溶液80-150ml；

③将已配好2mol/L浓度的钙离子溶液滴加到已提取的藻多糖中，边加边搅拌进行络合反应直到溶液饱和为止，同时滴入2mol/L的氢氧化钠溶液保持溶液PH值在9-11范围停止加碱，继续搅拌0.5-2小时，生成海藻多糖钙络合物溶液；

④向步骤③生成的海藻多糖钙络合物溶液中加入醇，所加醇的量是2倍海藻多糖钙络合物溶液体积总量，产生出沉淀，经过滤或离心分离、干燥，制得海藻多糖钙络合物。

3.按权利要求2所述的制备海藻多糖钙络合物的方法，其特征在于：所述的海藻包括：马尾藻、褐藻、红藻、兰藻、绿藻、金藻。

4.按权利要求2所述制备的海藻多糖钙络合物的方法，其特征在于：所述的步骤④制得干燥后的海藻多糖钙络合物再经粉碎成所需颗粒。

5.一种按权利要求1所述的海藻多糖钙络合物的用途，其特征在于：用做食品添加剂和药物。

6.按权利要求5所述制备的海藻多糖钙络合物的用途，其特征在于：所述的药物是预防和治疗骨质疏松症的药和治疗心血管疾病及保护大脑神经的药物。

Images