一種從海洋褐藻中提取制備低分子巖藻多糖的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及海藻化工領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種從海洋褐藻中提取制備低分子巖藻多糖的方法。具體為將原料褐藻浸泡在水中浸泡提取1.5-3.0h，而后過(guò)濾，將濾液進(jìn)行脫鹽使過(guò)濾液鹽度達(dá)到0.6-1.0％，將脫鹽后濾液超濾濃縮其體積的1/20-1/30，作為原料溶液待用；在上述原料溶液中加入乙醇，使原料溶液中的乙醇濃度達(dá)到60-70％(v/v)，而后過(guò)濾將所得沉淀減壓濃縮至水分在10-15％，即得到低純度巖藻多糖。通過(guò)本發(fā)明獲得巖藻糖(L-focused)含量15％-40％、有機(jī)硫酸根含量20％-40％，分子量小于5萬(wàn)道爾頓的低分子巖藻多糖。
【專利說(shuō)明】一種從海洋褐藻中提取制備低分子巖藻多糖的方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及海藻化工領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種從海洋褐藻中提取制備低分子巖藻多糖的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)海藻化工起步于上世紀(jì)60年代末，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，目前我國(guó)褐藻酸鈉年產(chǎn)量達(dá)3萬(wàn)多噸，成為世界最大的海藻化工產(chǎn)品生產(chǎn)國(guó)，其中主要以褐藻酸鈉、碘和甘露醇作為主要產(chǎn)品。但由于產(chǎn)品單一、工藝落后、高耗能和高污染等原因，嚴(yán)重制約了我國(guó)海帶養(yǎng)殖和海帶加工更大規(guī)模的發(fā)展。開發(fā)具有“高附加值、低成本、高效率”的海藻加工新技術(shù)和新產(chǎn)品已成為當(dāng)前我國(guó)海藻化工行業(yè)新的方向發(fā)展和迫切要求。過(guò)去由于提取技術(shù)的限制，含有大量海洋活性物質(zhì)成分的海帶糖膠渣液在海帶綜合利用過(guò)程中成為影響提取膠、醇、碘的雜質(zhì)成分，因而被作為廢棄物扔掉。
[0003]目前隨著提取工藝技術(shù)的進(jìn)步，其提取研發(fā)工作也已逐步開展起來(lái)，目前在這方面研究較多的主要集中在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)及生理活性等基礎(chǔ)研究方面，在應(yīng)用方面，由輝南長(zhǎng)龍生產(chǎn)的用于治療腎衰竭的藥物“海昆腎喜膠囊”，已被國(guó)家藥檢局批準(zhǔn)為二類新藥，并得到廣大腎病患者的認(rèn)可。但就其原料巖藻多糖，目前在國(guó)內(nèi)尚無(wú)形成較成熟的大規(guī)模工業(yè)化產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)和高純度的產(chǎn)品。在抗腫瘤、降血脂、治療心腦血管等方面的應(yīng)用目前還沒有成熟的產(chǎn)品。各個(gè)研究團(tuán)隊(duì)也以不同的研究方式提取出褐藻中的巖藻多糖。
[0004]褐藻糖膠是所有褐藻中所固有的細(xì)胞間多糖，存在于細(xì)胞壁基質(zhì)中。海帶中褐藻糖膠的含量要少于泡葉藻，變黑雷松藻，樹皮藻。褐藻糖膠具有一定的抗高血脂和抑制腫瘤的藥物活性因此已經(jīng)逐漸引起人們的重視。隨著對(duì)這類化合物的不斷重視，科學(xué)家了解了褐藻糖膠結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，也知道褐藻糖膠并不是單一的化合物。
[0005]巖藻糖是1913年Kylin首次從褐藻細(xì)胞壁基質(zhì)中中提取出來(lái)的一種多糖。隨后對(duì)巖藻糖的研究越來(lái)越多，現(xiàn)已經(jīng)明確巖藻糖主要由巖藻糖、S04、少量糖醛酸、半乳糖和木糖以及金屬等組成。
[0006]近年來(lái)，海藻化工企業(yè)已經(jīng)逐步啟動(dòng)對(duì)海帶中巖藻多糖的提取，但是含量很低，沒有形成固定的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)模式和工藝，生產(chǎn)技術(shù)各式各樣，產(chǎn)量也很少，很難滿足銷售的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明目的在于提供一種從海洋褐藻中提取制備低分子巖藻多糖的方法。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0009]一種從海洋褐藻中提取制備低分子巖藻多糖的方法，其特征在于:
[0010]1)將原料褐藻浸泡在水中浸泡提取1.5-3.0h，而后過(guò)濾，將濾液進(jìn)行脫鹽使過(guò)濾液鹽度達(dá)到0.6-1.0%，將脫鹽后濾液超濾濃縮其體積的1/20-1/30，作為原料溶液待用；
[0011]2)在上述原料溶液中加入乙醇，使原料溶液中的乙醇濃度達(dá)到60-70% (v/v)，而后過(guò)濾將所得沉淀減壓濃縮至水分在10-15%，即得到低純度巖藻多糖。
[0012]所述將上述所得低純度巖藻多糖用水溶解至濃度在1% _3%，再加入鹽酸使溶液pH至9-10，再加入積量的6% -8%的雙氧水，以及加入溶液重量的7% -10%的食用氯化鈉，待全部溶解后，向溶液中加入乙醇，使溶液中乙醇濃度達(dá)到55% -65% (V/V)，而后將溶液在5°C -10°C下靜止24-30h，過(guò)濾，沉淀經(jīng)減壓濃縮，即得到精制低分子巖藻多糖。
[0013]所述步驟I)將原料褐藻浸泡在其干重5-8倍水中浸泡提取1.5-3.0h,而后將原料褐藻切割成小塊后再在原料褐藻干重5-8倍水浸泡提取2-4h，而后將兩次浸泡液合并，待用。 [0014]將合并后的浸泡液用裝有石英砂的砂濾罐過(guò)濾，再用分別預(yù)涂有珍珠巖、硅藻土的真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)依次過(guò)濾，最后用預(yù)涂有硅藻土的板框式過(guò)濾機(jī)再次過(guò)濾，保留過(guò)濾清液。
[0015]將步驟I)過(guò)濾后清液在0.5-3.0kg/cm2壓力下電滲析，然后在通過(guò)4040膜元件進(jìn)行反滲透脫鹽，使鹽度達(dá)到0.6-1.0%，獲得原料溶液。
[0016]所述步驟2)原料溶液中加入乙醇使原料溶液中的乙醇濃度達(dá)到60-70% (v/v)，攪拌5-8min后靜置20-30h，300目篩絹過(guò)濾。所述減壓濃縮是將沉淀轉(zhuǎn)移至旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中在50-65°C溫度下減壓濃縮。所述原料褐藻主要包括泡葉藻，變黑雷松藻，樹皮藻，海帶。
[0017]本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn):
[0018]1.本發(fā)明采用非強(qiáng)烈化學(xué)試劑的提取巖藻多糖，保留了其具有活性作用的硫酸酯部分；并采用聚砜膜超濾進(jìn)行回流超濾濃縮和分子量截留技術(shù)，獲得了海洋褐藻低分子巖藻多糖(<5萬(wàn)道爾頓)。本發(fā)明對(duì)不同種的褐藻提取巖藻多糖適應(yīng)性、通用性強(qiáng)。工藝步驟少、提取率高、降低產(chǎn)品成本。
[0019]2.本發(fā)明提取工藝條件溫和，最大限度減少堿的使用，特別之處是不用酸類，最大限度的保證了巖藻多糖的生物活性和保持了天然組分的含量與比例。工藝過(guò)程減少了酸、堿類廢液、廢渣的排放，有利于環(huán)保。
[0020]3.通過(guò)本發(fā)明方法獲得的巖藻糖(L-focused)含量15% -40%、有機(jī)硫酸根含量20% -40%,分子量小于5萬(wàn)道爾頓的低分子巖藻多糖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]實(shí)施例1
[0022]稱取淡干海帶、泡葉藻，變黑雷松藻或樹皮藻等巨藻100千克，加入500升自來(lái)水浸泡1.5h，收集浸泡液。將海帶切成2-5cm再加入500升自來(lái)水浸泡3小時(shí)，收集二次浸泡水。合并浸泡水并通過(guò)裝有石英砂的砂濾罐過(guò)濾。濾后水再用分別預(yù)涂有珍珠巖、硅藻土的真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)依次過(guò)濾，最后用預(yù)涂有硅藻土的板框式過(guò)濾機(jī)再次過(guò)濾，保留過(guò)濾清液。
[0023]將過(guò)濾清液通過(guò)操作壓力0.5-3.0kg/cm2的電滲析裝置進(jìn)行滲析，再通過(guò)4040膜元件反滲透設(shè)備進(jìn)行脫鹽后，使濾清液鹽度達(dá)到0.9 %，獲得制備原料溶液。
[0024]將上述所得原料溶液用聚砜膜超濾機(jī)(分子量< 5萬(wàn)道爾頓)進(jìn)行回流超濾濃縮，當(dāng)回流液體積達(dá)到起始原料溶液量的1/20時(shí)(約50L)，停止?jié)饪s。向濃縮液中加入濃度95-98 % (V/V)的乙醇，使?jié)饪s液中乙醇濃度達(dá)到65 % (v/v)，攪拌混合5min并靜置沉降20h，在經(jīng)過(guò)300目篩絹過(guò)濾、收集固體沉降物。將含有固體的溶液在55°C溫度下減壓濃縮，濃縮物水分保持在15%，獲得低純度巖藻多糖1502克。
[0025]用去離子水對(duì)上述低純度巖藻多糖進(jìn)行溶解并控制其在濃度3%，而后加入36-38%的鹽酸調(diào)節(jié)pH至9，同時(shí)加入上述濃度3%溶解液總體積量的6%的雙氧水，攪拌5min后，靜置4h。靜止后用預(yù)涂硅藻土的板框過(guò)濾機(jī)進(jìn)行過(guò)濾獲得澄清液體。澄清液體中加入其重量8% (W/W)的食用氯化鈉，攪拌10-15min全部溶解后，在加入95-98% (V/V)的乙醇，使溶液中乙醇濃度達(dá)到65% (V/V)并保持在8°C，攪拌3min，靜置24h。靜止后經(jīng)200目篩絹過(guò)濾。收集固體物在60°C真空減壓蒸發(fā)至含水量不高于10%，獲得顏色為淡黃色，有機(jī)硫酸根含量在20-30%，巖藻糖含量在28%左右的純化精制的低分子巖藻多糖(分子量≥5萬(wàn)道爾頓)1008克。
[0026]實(shí)施例2
[0027]稱取干品泡葉藻，變黑雷松藻或樹皮藻等巨藻塊或淡干海帶100千克，加入700L自來(lái)水浸泡3.0h,收集浸泡液。繼續(xù)700L加入500升自來(lái)水浸泡4小時(shí)，收集二次浸泡水。合并浸泡水并通過(guò)裝有石英砂的砂濾罐過(guò)濾。濾后再用分別預(yù)涂有珍珠巖、硅藻土的真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)依次過(guò)濾，最后用預(yù)涂有硅藻土的板框式過(guò)濾機(jī)再次過(guò)濾，保留過(guò)濾清液。
[0028]將上述過(guò)濾清液通過(guò)操作壓力為0.5-3.0kg/cm2的電滲析裝置進(jìn)行電滲析，再通過(guò)4040膜元件反滲透設(shè)備進(jìn)行脫鹽后，使溶液鹽度達(dá)到1.0%。繼續(xù)用聚砜膜超濾機(jī)(分子量≤8萬(wàn)道爾頓)進(jìn)行回流超濾濃縮，當(dāng)回流液體積達(dá)到起始溶液量的1/30時(shí)(約47L)，停止?jié)饪s。向濃縮液中加入濃度95-98% (V/V)的乙醇，使?jié)饪s液中乙醇濃度達(dá)到68% (v/V)，攪拌混合8min并靜置沉降25h，沉降后用300目篩絹過(guò)濾、收集固體沉降物。將含有固體的溶液在65°C溫度下減壓濃縮，濃縮物水分保持在15%，獲得低純度巖藻多糖1955克。
[0029]用去離子水對(duì)上述低純度巖藻多糖進(jìn)行溶解并控制其在濃度2%，加入36-38%的鹽酸調(diào)節(jié)pH至9,再加入上述調(diào)節(jié)至pH至9德溶解液總體積量的8%的雙氧水,攪拌5min后，靜置4h。將靜止后溶液用預(yù)涂硅藻土的板框過(guò)濾機(jī)進(jìn)行過(guò)濾獲得澄清液體。澄清液體中加入其液體重量9% (W/W)的食用氯化鈉,攪拌15min全部溶解后，再向澄清液體中加入95-98% (V/V)的乙醇，使溶液中乙醇濃度達(dá)到68% (V/V)并保持在8°C，攪拌5min，靜置30h。靜止后經(jīng)200目篩絹過(guò)濾。收集固體物65°C真空減壓蒸發(fā)至含水量不高于10%，獲得顏色為灰白色，有機(jī)硫酸根含量在25-35%，巖藻糖含量在35%左右的純化精制的低分子巖藻多糖(分子量≥8萬(wàn)道爾頓)1597克。
【權(quán)利要求】
1.一種從海洋褐藻中提取制備低分子巖藻多糖的方法，其特征在于: 1)將原料褐藻浸泡在水中浸泡提取1.5-3.0h，而后過(guò)濾，將濾液進(jìn)行脫鹽使過(guò)濾液鹽度達(dá)到0.6-1.0%，將脫鹽后濾液超濾濃縮其體積的1/20-1/30，作為原料溶液待用； 2)在上述原料溶液中加入乙醇，使原料溶液中的乙醇濃度達(dá)到60-70%(v/v)，而后過(guò)濾將所得沉淀減壓濃縮至水分在10-15%，即得到低純度巖藻多糖。
2.按權(quán)利要求1所述從海洋褐藻中提取制備低分子巖藻多糖的方法，其特征在于:所述將上述所得低純度巖藻多糖用水溶解至濃度在I % _3%，再加入鹽酸使溶液pH至9-10，再加入積量的6% -8%的雙氧水，以及加入溶液重量的7% -10%的食用氯化鈉，待全部溶解后，向溶液中加入乙醇，使溶液中乙醇濃度達(dá)到55% -65% (V/V)，而后將溶液在5°C -10°C下靜止24-30h，過(guò)濾，沉淀經(jīng)減壓濃縮，即得到精制低分子巖藻多糖。
3.按權(quán)利要求1所述從海洋褐藻中提取制備低分子巖藻多糖的方法，其特征在于:所述步驟I)將原料褐藻浸泡在其干重5-8倍水中浸泡提取1.5-3.0h，而后將原料褐藻切割成小塊后再在原料褐藻干重5-8倍水浸泡提取2-4h，而后將兩次浸泡液合并，待用。
4.按權(quán)利要求1或3所述從海洋褐藻中提取制備低分子巖藻多糖的方法，其特征在于:將合并后的浸泡液用裝有石英砂的砂濾罐過(guò)濾，再用分別預(yù)涂有珍珠巖、硅藻土的真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)依次過(guò)濾，最后用預(yù)涂有硅藻土的板框式過(guò)濾機(jī)再次過(guò)濾，保留過(guò)濾清液。
5.按權(quán)利要求1所述從海洋褐藻中提取制備低分子巖藻多糖的方法，其特征在于:將步驟I)過(guò)濾后清液在0.5-3.0kg/cm2壓力下電滲析，然后在通過(guò)4040膜元件進(jìn)行反滲透脫鹽，使鹽度達(dá)到0.6-1.0%，獲得原料溶液。
6.按權(quán)利要求1所述從海洋褐藻中提取制備低分子巖藻多糖的方法，其特征在于:所述步驟2)原料溶液中加入乙醇使原料溶液中的乙醇濃度達(dá)到60-70% (v/v)，攪拌5-8min后靜置20-30h,300目篩絹過(guò)濾。
7.按權(quán)利要求1或2所述從海洋褐藻中提取制備低分子巖藻多糖的方法，其特征在于:所述減壓濃縮是將沉淀轉(zhuǎn)移至旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中在50-65°C溫度下減壓濃縮。
8.按權(quán)利要求1所述從海洋褐藻中提取制備低分子巖藻多糖的方法，其特征在于:所述原料褐藻主要包括泡葉藻，變黑雷松藻，樹皮藻，海帶。
【文檔編號(hào)】C08B37/00GK103554295SQ201310590749
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】李柏省 申請(qǐng)人:威海金琳水產(chǎn)有限公司