RU2302429C1 - Method for producing fucoidan from laminaria - Google Patents
Method for producing fucoidan from laminaria Download PDFInfo
- Publication number
- RU2302429C1 RU2302429C1 RU2005132687/13A RU2005132687A RU2302429C1 RU 2302429 C1 RU2302429 C1 RU 2302429C1 RU 2005132687/13 A RU2005132687/13 A RU 2005132687/13A RU 2005132687 A RU2005132687 A RU 2005132687A RU 2302429 C1 RU2302429 C1 RU 2302429C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fucoidan
- acid
- solution
- ultrafiltration
- drying
- Prior art date
Links
Landscapes
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к процессу переработки бурых водорослей и касается получения биологически активного полисахарида, в частности фукоидана для использования его в профилактической медицине, микробиологии, химико-фармацевтической, косметологической, пищевой промышленности и т.п.The invention relates to a process for processing brown algae and for the production of a biologically active polysaccharide, in particular fucoidan for use in preventive medicine, microbiology, chemical pharmaceutical, cosmetology, food industry, etc.
Кислый полисахарид-фукоидан представляет собой водорастворимое высокомолекулярное соединение, содержащее множество боковых цепей. Он обладает различными биологическими активностями, включая антикоагуляционное, онкопрофилактическое, антивирусное, гиполипидемическое.An acidic polysaccharide-fucoidan is a water-soluble high molecular weight compound containing many side chains. It has various biological activities, including anticoagulation, cancer prevention, antiviral, lipid-lowering.
Известны способы получения из бурых водорослей кислого полисахарида - фукоидана:Known methods for producing from brown algae acidic polysaccharide - fucoidan:
- патент РФ №2247574 от 26.12.2002, МПК А61К 35/80 "Средство, обладающее антикоагулянтным и иммунотропным действием", включающий обработку бурой водоросли Fucus evanescens этанолом, затем ее сушку и измельчение, обработку водой сначала при комнатной температуре, а затем при температуре 50-60°С. Концентрация экстракта, отделение осадка, получение натриевой соли фукоидана путем высаживания ее эталоном, промывание водой и сушку также этанолом;- RF patent №2247574 dated 12.26.2002, IPC А61К 35/80 "Means with anticoagulant and immunotropic effects", including the treatment of brown alga Fucus evanescens with ethanol, then its drying and grinding, treatment with water first at room temperature and then at temperature 50-60 ° C. The concentration of the extract, separation of the precipitate, obtaining the sodium salt of fucoidan by planting it with a standard, washing with water and drying with ethanol;
- патент РФ №2135518 от 17.06.1998 "Способ получения водорастворимых полисахаридов бурых водорослей". Способ предусматривает обработку свежих или замороженных, или сухих водорослей растворителями (этанол, ацетон, хлороформ), последовательную экстракцию полисахаридов 0.1 N соляной кислоты при комнатной температуре и водой 50-60°С. Получение фукоидана осуществляют с помощью гидрофобной хроматографии;- RF patent No. 2135518 dated 06/17/1998 "Method for producing water-soluble brown algae polysaccharides." The method involves the processing of fresh or frozen, or dry algae with solvents (ethanol, acetone, chloroform), sequential extraction of polysaccharides of 0.1 N hydrochloric acid at room temperature and water at 50-60 ° C. The preparation of fucoidan is carried out using hydrophobic chromatography;
- патент РФ №2028153 от 09.02.1995 "Способ получения биологически активных веществ из ламинарии". Способ предусматривает обработку свежих, замороженных или сухих бурых водорослей спиртовым раствором с последующим осаждением из спиртового раствора комплекса ламинарана с фукоиданом. Для отделения фукоидана осадок обрабатывают 0.4% раствором соляной кислоты при комнатной температуре и водой при температуре 50-60°С в течение 2 часов; затем к полученному раствору добавляют 0.5 М раствора цетавлона для переведения кислых полисахаридов в осадок. Полученный осадок растворяют в 0.4% растворе соляной кислоты, а затем обрабатывают раствором этанола с получением фукоидана; - RF patent No. 2028153 dated 02/09/1995 "Method for the production of biologically active substances from kelp." The method involves treating fresh, frozen or dry brown algae with an alcohol solution, followed by precipitation from an alcohol solution of a complex of laminaran with fucoidan. To separate fucoidan, the precipitate is treated with a 0.4% hydrochloric acid solution at room temperature and water at a temperature of 50-60 ° C for 2 hours; then, a 0.5 M solution of cetavlon is added to the resulting solution to convert acidic polysaccharides to the precipitate. The resulting precipitate is dissolved in a 0.4% hydrochloric acid solution, and then treated with an ethanol solution to obtain fucoidan;
- патент РФ №2240816 от 28.07.03, при этом бурые водоросли обрабатывают этанолом, обработанную водоросль экстрагируют раствором соляной кислоты, экстракт концентрируют до 1/5 первоначального объема на ультрафильтрационной установке с мембраной, имеющей поры от 5 до 100 кДа, нейтрализуют до рН 6.0 раствором гидроксида натрия и упаривают на роторном испарителе до 1 л. Полученный концентрат нейтрализуют, а затем этанолом осаждают фукоидан и высушивают;- RF patent No. 2240816 dated 07/28/03, wherein brown algae is treated with ethanol, the treated algae is extracted with hydrochloric acid solution, the extract is concentrated to 1/5 of the original volume in an ultrafiltration unit with a membrane having pores from 5 to 100 kDa, neutralized to pH 6.0 sodium hydroxide solution and evaporated on a rotary evaporator to 1 liter The resulting concentrate is neutralized, and then fucoidan is precipitated with ethanol and dried;
- патент РФ №2233104, 09.12.02 "Способ комплексной переработки бурых водорослей с получением йодсодержащих и полисахаридных продуктов", при этом бурые водоросли экстрагируют водно-спиртовым раствором, твердый остаток обрабатывают 1% раствором соляной кислоты в течение 6-10 часов при комнатной температуре. Полученную массу подогревают до температуры 45-55°С в течение 4-6 ч. Полученный кислотный экстракт сначала нейтрализуют до рН 7, упаривают под вакуумом при температуре 50-55°С, а затем фукоидан выделяют путем осаждения его этанолом и сушат. - RF patent No. 2233104, 09.12.02, "A method for the complex processing of brown algae to obtain iodine-containing and polysaccharide products", while the brown algae is extracted with a water-alcohol solution, the solid residue is treated with 1% hydrochloric acid solution for 6-10 hours at room temperature . The resulting mass is heated to a temperature of 45-55 ° C for 4-6 hours. The resulting acid extract is first neutralized to pH 7, evaporated in vacuo at a temperature of 50-55 ° C, and then fucoidan is isolated by precipitation with ethanol and dried.
Недостатками данных способов является то, что сырье сначала обрабатывают спиртосодержащим растворителем, а для получения кислого полисахарида-фукоидана используют либо дорогостоящие химические вещества (спирт, либо цетавлон), либо дорогостоящее оборудование, а именно гидрофобную хроматографию, роторные испарители. Сушку осуществляют также в основном спиртом.The disadvantages of these methods is that the raw materials are first treated with an alcohol-containing solvent, and either expensive chemicals (alcohol or cetavlon) or expensive equipment, namely hydrophobic chromatography, rotary evaporators, are used to obtain the acid polysaccharide-fucoidan. Drying is also carried out mainly with alcohol.
Наиболее близким по технической сущности способом получения кислых полисахаридов является способ по патенту №2041656 от 23.10 1991, МПК 6 A23L 1/337 "Способ получения пищевого полуфабриката из ламинариевых водорослей", включающий измельчение бурых водорослей, обработку их пищевой кислотой при рН 1-3 в течение 2-3 часов при комнатной температуре, с получением гелеобразного продукта, в состав которого входит и кислый полисахарид - фукоидан.The closest in technical essence the method of producing acidic polysaccharides is the method according to patent No. 2041656 of 23.10 1991, IPC 6 A23L 1/337 "Method for the preparation of food semi-finished products from laminaria algae", including grinding brown algae, processing them with food acid at pH 1-3 in for 2-3 hours at room temperature, to obtain a gel-like product, which also includes acid polysaccharide - fucoidan.
Недостатком данного способа является получение только комплексного кислого полисахарида, в состав которого входят как низкомолекулярные продукты, так и высокомолекулярные полисахариды, в частности фукоидан.The disadvantage of this method is to obtain only a complex acid polysaccharide, which includes both low molecular weight products and high molecular weight polysaccharides, in particular fucoidan.
Задачей данного изобретения является получение чистого кислого полисахарида - фукоидана с сохранением его нативных свойств, а также увеличение чистоты конечного продукта.The objective of the invention is to obtain a pure acidic polysaccharide - fucoidan while maintaining its native properties, as well as increasing the purity of the final product.
Поставленная задача решается путем измельчение сырья, обработки бурых водорослей раствором кислоты с рН 1-3, отделения кислотного экстракта и получения из него конечного продукта, согласно изобретению обработку бурых водорослей проводят 0,5-1% раствором кислоты в течение 4-5 часов при комнатной температуре, конечный продукт получают путем одноразовой ультрафильтрации на мембране от 100 до 300 кДа, а затем сушат. Причем сушку осуществляют с помощью лиофильной сушки, либо распылительной, или вакуумной.The problem is solved by grinding raw materials, processing brown algae with an acid solution with a pH of 1-3, separating the acid extract and obtaining the final product from it, according to the invention, the processing of brown algae is carried out with a 0.5-1% acid solution for 4-5 hours at room temperature, the final product is obtained by one-time ultrafiltration on a membrane from 100 to 300 kDa, and then dried. Moreover, the drying is carried out using freeze drying, or spray, or vacuum.
Предлагаемое техническое решение соответствует критериям "новизна", "изобретательский уровень" и "промышленное применение".The proposed technical solution meets the criteria of "novelty", "inventive step" and "industrial application".
Сущность способа заключается в следующем.The essence of the method is as follows.
Водоросль сырец (или сухую, после предварительного замачивания в воде при 80°С в течение 2-3 часов) измельчают на фарш-волчке и проводят кислотную обработку 0,5-1.0% раствором пищевой кислоты (рН 1-3) в течение 4-5 часов при комнатной температуре. Кислотный экстракт отделяют от твердой фракции фильтрованием через сито и тканевый фильтр и направляют на ультрафильтрацию с мембраной от 100 до 300 кДа, полученный конечный продукт сушат.Raw algae (or dry, after preliminary soaking in water at 80 ° C for 2-3 hours) is ground on a minced top and an acid treatment is carried out with a 0.5-1.0% solution of food acid (pH 1-3) for 4- 5 hours at room temperature. The acid extract is separated from the solid fraction by filtration through a sieve and a fabric filter and sent to ultrafiltration with a membrane from 100 to 300 kDa, the resulting final product is dried.
Новым в заявляемом техническом решении является то, что исходное сырье - бурые водоросли обрабатывают 0,5-1.0% раствором кислоты в течение 4-5 часов при комнатной температуре, а конечный продукт получают путем одноразовой ультрафильтрации на мембране от 100 до 300 кДа кислотного экстракта с последующей сушкой.New in the claimed technical solution is that the source of raw materials - brown algae is treated with a 0.5-1.0% acid solution for 4-5 hours at room temperature, and the final product is obtained by one-time ultrafiltration on a membrane from 100 to 300 kDa of an acid extract with subsequent drying.
Обработка сырья 0,5-1.0% раствором кислоты с рН 1-3 в течение 4-5 часов при комнатной температуре позволяет максимально сохранить нативные свойства конечного.Processing of raw materials with a 0.5-1.0% acid solution with a pH of 1-3 for 4-5 hours at room temperature allows you to maximize the preservation of the native properties of the final.
Применение одноразовой ультрафильтрации на мембране от 100 до 300 кДа позволяет получить без дополнительных затрат высокомолекулярный кислый полисахарид - фукоидан с молекулярной массой от 100000 до 300000 дальтон, полностью избавиться от низкомолекулярных полисахаридов, снижающих нативную активность препарата и вызывающих побочные явления, в частности аллергию и получить полисахарид, обладающий высокой биологической активностью, а именно противовоспалительной, антиоксидантной и антикоагуляционной, антивирусной. Выход конечного продукта составляет 6.0-8.0% от сухого сырья.The use of one-time ultrafiltration on a membrane from 100 to 300 kDa allows you to get a high molecular weight acid polysaccharide - fucoidan with a molecular weight of 100,000 to 300,000 daltons, to completely get rid of low molecular weight polysaccharides that reduce the native activity of the drug and cause side effects, in particular allergies, and get a polysaccharide possessing high biological activity, namely anti-inflammatory, antioxidant and anticoagulation, antiviral. The yield of the final product is 6.0-8.0% of dry raw materials.
Сушку конечного продукта осуществляют без применения спирта, что значительно сокращает время сушки и трудозатраты.The drying of the final product is carried out without the use of alcohol, which significantly reduces the drying time and labor costs.
Заявляемый способ характеризуется простотой и технологичностью, т.к. включает в основном экстракцию и ультрафильтрацию. С помощью последнего приема получают нативный фукоидан с чистотой 92-96%.The inventive method is characterized by simplicity and manufacturability, because It mainly includes extraction and ultrafiltration. Using the last dose, native fucoidan is obtained with a purity of 92-96%.
Количественное определение фукоидана проводили спектрофотометрическим методом по реакции взаимодействия фукоидана с тиогликолевой кислотой в среде серной кислоты и анализом образца фукоидана методом ЯМР на ядрах С13 и Н1.Quantification of fucoidan was carried out spectrophotometrically by the reaction of fucoidan with thioglycolic acid in sulfuric acid and an analysis of a fucoidan sample by NMR on C 13 and H 1 nuclei.
Полученный фукоидан представляет собой порошок белого цвета хорошо растворимый в воде и хорошо усваиваемый в желудочно-кишечном тракте. Это происходит за счет того, что молекулярная масса фукоидана составляет 100000-300000 дальтон. Молекулярный вес и количество сульфатных групп обеспечивает его растворение в воде и кислых растворах, что обуславливает возможность терапевтического применения фукоидана, полученного по заявляемой технологии.The resulting fucoidan is a white powder, highly soluble in water and well absorbed in the gastrointestinal tract. This is due to the fact that the molecular weight of fucoidan is 100,000-300,000 daltons. The molecular weight and quantity of sulfate groups ensures its dissolution in water and acidic solutions, which makes it possible to use fucoidan therapeutic using the claimed technology.
Острую токсичность препарата исследовали на неинбредных мышах путем добавления его в корм и введение под кожу. Полученный фукоидан нетоксичен при его приеме в дозах до 500 мг/кг.The acute toxicity of the drug was studied in non-inbred mice by adding it to food and introducing it under the skin. The resulting fucoidan is non-toxic when taken in doses up to 500 mg / kg.
Пример конкретного выполненияConcrete example
Пример 1.Example 1
10 кг сырой ламинарии измельчают на фарш-волчке и помещают в кислый раствор (12 л воды и 1 л 80% уксусной кислоты при рН 3 на 5 часов при комнатной температуре). Полученную смесь фильтруют через сито и тканевый фильтр. Полученный кислый экстракт пропускают через ультрафильтрационную установку с мембраной, имеющей поры 200 кДа. В процессе ультрафильтрации получают фукоидан с молекулярной массой 200000 дальтон, который сушат с помощью лиофильной сушки. Полученный конечный продукт - фукоидан представляет собой порошок белого цвета, хорошо растворимый в воде.10 kg of raw kelp are ground in a minced meat top and placed in an acidic solution (12 l of water and 1 l of 80% acetic acid at pH 3 for 5 hours at room temperature). The resulting mixture was filtered through a sieve and a fabric filter. The resulting acidic extract is passed through an ultrafiltration unit with a membrane having pores of 200 kDa. In the ultrafiltration process, fucoidan with a molecular weight of 200,000 daltons is obtained, which is dried by freeze drying. The resulting final product, fucoidan, is a white powder, readily soluble in water.
Пример 2.Example 2
10 кг замороженной сырой ламинарии размораживают, измельчают на фарш-волчке и помещают в 1% раствор соляной кислоты на 4 часа при комнатной температуре. Полученную смесь фильтруют через сито и тканевый фильтр, затем кислый экстракт пропускают через ультрафильтрационную установку с мембраной, имеющей поры 100 кДа. В процессе ультрафильтрации получают фукоидан с молекулярной массой 100000 дальтон, который затем сушат с помощью распылительной сушки.10 kg of frozen raw kelp are thawed, ground in a minced top and placed in a 1% hydrochloric acid solution for 4 hours at room temperature. The resulting mixture was filtered through a sieve and a fabric filter, then the acid extract was passed through an ultrafiltration unit with a membrane having pores of 100 kDa. In the ultrafiltration process, fucoidan with a molecular weight of 100,000 daltons is obtained, which is then dried by spray drying.
Продукт представляет собой порошок белого цвета, хорошо растворимый в воде.The product is a white powder, soluble in water.
Пример 3Example 3
1.3 кг сухой ламинарии замачивают в 15 л воды при 80°С в течение 2-3 часов, измельчают на фарш-волчке и помещают в 0.8% раствор соляной кислоты на 5 часов при комнатной температуре. Затем полученную смесь фильтруют через сито и тканевый фильтр, отделяют кислый экстракт и пропускают его через ультрафильтрационную установку с мембраной, имеющей поры 300 кДа. После ультрафильтрации получают фукоидан с молекулярной массой 300000 дальтон, который затем сушат с помощью барабанной сушки.1.3 kg of dry kelp is soaked in 15 l of water at 80 ° C for 2-3 hours, ground in a minced top and placed in a 0.8% hydrochloric acid solution for 5 hours at room temperature. Then the resulting mixture is filtered through a sieve and a fabric filter, the acidic extract is separated and passed through an ultrafiltration unit with a membrane having pores of 300 kDa. After ultrafiltration, fucoidan with a molecular weight of 300,000 daltons is obtained, which is then dried by drum drying.
Продукт представляет собой порошок белого цвета, хорошо растворимый в воде.The product is a white powder, soluble in water.
В настоящее время на опытной базе ФГУП "ТИНРО-Центра" получена опытная партия фукоидана в количестве 150 г.Currently, an experimental batch of fucoidan in the amount of 150 g has been received at the experimental base of the Federal State Unitary Enterprise TINRO-Center.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005132687/13A RU2302429C1 (en) | 2005-10-24 | 2005-10-24 | Method for producing fucoidan from laminaria |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005132687/13A RU2302429C1 (en) | 2005-10-24 | 2005-10-24 | Method for producing fucoidan from laminaria |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2302429C1 true RU2302429C1 (en) | 2007-07-10 |
Family
ID=38316660
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005132687/13A RU2302429C1 (en) | 2005-10-24 | 2005-10-24 | Method for producing fucoidan from laminaria |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2302429C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120302742A1 (en) * | 2010-11-23 | 2012-11-29 | Fmc Corporation | Process for isolating fucoidan and laminarin from live, harvested seaweed |
RU2816758C1 (en) * | 2022-12-14 | 2024-04-04 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Stabilizer for food emulsions of oil-in-water type and method for its production |
-
2005
- 2005-10-24 RU RU2005132687/13A patent/RU2302429C1/en active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120302742A1 (en) * | 2010-11-23 | 2012-11-29 | Fmc Corporation | Process for isolating fucoidan and laminarin from live, harvested seaweed |
US10590207B2 (en) * | 2010-11-23 | 2020-03-17 | DuPont Nutrition USA, Inc. | Process for isolating fucoidan and laminarin from live, harvested seaweed |
RU2816758C1 (en) * | 2022-12-14 | 2024-04-04 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Stabilizer for food emulsions of oil-in-water type and method for its production |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2198548C1 (en) | Method of producing extract from plants stevia rebaudiana bertoni | |
Rao et al. | Extraction, purification, bioactivities and prospect of lentinan: A review | |
WO1997032896A1 (en) | Antitumor substance extracted from hen-of-the-woods | |
RU2650808C1 (en) | Dry extract from fucus algae with antioxidant action and the method of its production | |
RU2240816C1 (en) | Method for complex processing brown algae for preparing preparations for medicine and cosmetology | |
EP0212595B1 (en) | Calcium and magnesium complexes of phytohaemagglutinin-polyheteroglycanes, their manufacture and pharmaceutical preparations | |
EP1444177A1 (en) | Extraction of phenolic antioxidants | |
CN110540603B (en) | Rhizoma anemarrhenae polysaccharide, and preparation method, identification method and application thereof | |
CN105769926A (en) | Skin mucus extracts of andrias davidianus Blanchard for preparing anti-breast cancer drugs and application thereof | |
RU2441661C1 (en) | Method of sea urchin shells processing | |
RU2302429C1 (en) | Method for producing fucoidan from laminaria | |
JPH0539305A (en) | Immuno suppressive polysaccharide extracted from astragalus membranaceous and pharma- ceutical composition containing same | |
RU2676271C1 (en) | Method of complex processing of brown algae | |
RU2322456C1 (en) | Method for preparing pectin | |
RU2613294C1 (en) | Method for producing melanin from sunflower husks | |
RU2741634C1 (en) | Method for producing a biologically active polyphenol complex from arctic brown algae | |
RU2344829C1 (en) | Method of obtaining galacturonans with antiseptic effect from raw vegetable material | |
RU2793805C1 (en) | Method for obtaining polysaccharides from meal (processing waste) of brown algae | |
CN115462530B (en) | Chestnut kernel extract, extraction method thereof and application thereof in antioxidant products | |
KR102180261B1 (en) | Method for extraction of heparin derived from by-product of pork | |
CN116640237B (en) | Preparation method and application of rhizoma anemarrhenae polysaccharide-zinc complex | |
WO2017169311A1 (en) | Method for producing nepodin-rich extract of rumex plant and nepodin-rich extract of rumex plant | |
CN113735988B (en) | Extraction method of lentinan | |
KR100348870B1 (en) | Peptido-glyco Compounds from Chinese elm and Process for Preparing the Same | |
RU2247574C2 (en) | Agent eliciting anticoagulating and immunotropic effect |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20080604 |
|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20150820 |
|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20201202 |