專利名稱：殼寡糖硫酸鹽及其制備方法
技術領域：
本發明涉及殼寡糖硫酸鹽以及它的制備方法，制得的產品易于保存，該產品可用作抗腫瘤、調節免疫力和關節炎的藥物和保健食品的原料。
背景技術：
甲殼素作為一種來自動、植物體內的堿性多糖，無毒、無害，來源豐富，有許多獨特生理活性，被認為是“生命第六要素”。哺乳動物奶水中的寡糖含有乙酰氨基葡萄糖單元。然而，隨著生活條件的提高，人們從粗食物中攝取甲殼素的機會減少，因此，需要進行必要的補充，不過，甲殼素不溶于水和酸。殼聚糖是甲殼素脫乙酰基后的衍生物，可溶于某些酸溶液，但不溶于中性介質，影響其在體內的消化與吸收，嚴重影響其生理活性作用。
氨基葡萄糖單糖作為防護和治療關節炎的藥物已在歐洲有近半個世紀的歷史。殼寡糖是聚合度小的殼聚糖，此說明書中指2至30的殼聚糖，在生理pH條件下可溶。上世紀八十年代科學家研究發現甲殼六糖和殼六糖對小鼠移植性癌細胞有明顯的抑制作用。近來研究顯示聚合度大于6的水溶性殼寡糖具有更好的抗腫瘤活性和免疫促進作用。
目前，工業化制備殼寡糖的方法主要是采用酶催化降解，一般將殼聚糖原料先溶解在醋酸、乳酸、檸檬酸等弱酸溶液中，然后進行降解，所得產物經膜分離后，冷凍干燥，產物主要是殼寡糖的弱酸鹽。但是，這些產品貨架壽命短，在空氣中和較高氣溫中易變棕黑色，失去水溶性和活性。我們研究發現殼寡糖鹽酸鹽比殼寡糖弱酸鹽穩定，產品易于保存。但是殼寡糖鹽酸鹽中引入氯離子，不適宜于心血管病及腎病患者，所以，我們將殼寡糖制備成殼寡糖硫酸鹽，克服殼寡糖弱酸鹽和鹽酸鹽的不足之處。
發明內容
本發明所要解決的問題是提供一種適宜人群更加廣泛的殼寡糖鹽，即殼寡糖硫酸鹽以及它的制備方法。制得的殼寡糖硫酸鹽可用作抗腫瘤、調節免疫力和關節炎的藥物和保健食品的原料。
本發明提供的技術方案是殼寡糖硫酸鹽，由聚合度為2至30的殼寡糖和硫酸反應形成的鹽產物即為殼寡糖硫酸鹽。
本發明還提供了上述殼寡糖硫酸鹽的制備方法將殼聚糖加入0.5～5wt％的弱有機酸溶液中攪拌，控制殼聚糖的濃度為1～10wt％，然后按殼聚糖重量的0.1～5wt％加酶試劑，控制反應混合物pH值在4.5到6.5，在40～60℃攪拌2～24小時，當反應主產物聚合度在2至30時，冷卻，過濾。濾液可以選擇以下方法處理得到殼寡糖硫酸鹽產物。方法一按殼聚糖中氨基與H2SO4的物質的量之比為1∶0.4-1.0的比例向加入硫酸，煮沸5～15分鐘，過濾除酶后(可以采用活性炭脫色)減壓濃縮、加有機溶劑沉降和洗滌，然后干燥。方法二濾液用5-20kDa的超濾膜超濾除酶得到超濾液，分級后的超濾液(可以采用活性炭脫色)用納濾膜濃縮或減壓濃縮后，按殼聚糖中氨基與H2SO4的物質的量之比為1∶0.4-1.0的比例向加入硫酸，采用有機溶劑沉降和洗滌，然后干燥。
所述有機溶劑為乙醇、甲醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異戊醇、丙酮和/或丁酮。
所述酶試劑為殼聚糖酶、甲殼素酶、纖維素酶、半纖維素酶、淀粉酶、蛋白酶和/或溶菌酶；所述弱有機酸為醋酸、乳酸或檸檬酸。
本發明收率較高、成本較低；所得殼寡糖硫酸鹽產品穩定、溶于水，易于保存，可用作抗腫瘤、調節免疫力和關節炎的藥物和保健食品的原料。
具體實施例方式
實施例1取小龍蝦殼殼聚糖(脫乙酰度88％)10克，用200毫升2wt％稀醋酸溶解，加α-淀粉酶0.3克，于50-55℃水浴中反應，當殼聚糖產物的主組分聚合度降到30以下時，自然冷卻，采用10kDa的超濾膜過濾，濾液加2.5克硫酸后減壓濃縮，加乙醇沉降和洗滌，過濾抽干，固體物采用真空干燥，得到殼寡糖硫酸鹽產物。
實施例2取市售蟹殼殼聚糖(脫乙酰度86％)50克，加2000毫升1wt％稀醋酸，攪拌4小時，加入R-10纖維酶3克，在45℃反應，當殼聚糖產物的主組分聚合度降到30以下時，冷卻，過濾，加25克硫酸后，煮沸10分鐘左右，過濾除酶，濾液活性碳脫色，減壓濃縮，加丙酮沉降和洗滌，離心后，固體產物50℃烘干，得到殼寡糖硫酸鹽產物。
實施例3取市售蝦殼殼聚糖(脫乙酰度93％)20克，加入2000毫升1wt％乳酸中攪拌2小時后加入2毫升酶液(武漢產，含半纖維酶和殼聚糖酶)，在48℃反應，當殼聚糖產物的主組分聚合度降到約30時，冷卻，過濾，濾液加5克硫酸后減壓濃縮，用甲醇沉降和洗滌，過濾抽干，固體產物70℃以下烘干，得到殼寡糖硫酸鹽產物。
實施例4取殼聚糖(脫乙酰度73％)10克，加入200毫升4wt％醋酸中，攪拌2小時后加溶菌酶0.5克，于50℃水浴中反應，當殼聚糖產物的主組分聚合度降到約4-8時，冷卻，過濾，濾液加3克硫酸后減壓濃縮，用乙醇沉降和洗滌，過濾抽干。固體產物加入200毫升水中溶解，活性碳脫色，減壓濃縮，加異戊醇沉降和洗滌，離心后，固體產物50℃烘干，得到殼寡糖硫酸鹽產物。
實施例5取水溶性殼聚糖(脫乙酰度52％)10克，用400毫升1wt％稀檸檬酸溶解，加入胃蛋白酶0.5克，于40-50℃水浴中反應，當殼聚糖產物的主組分聚合度降到20以下時，冷卻，采用10kDa的超濾膜過濾，濾液加3克硫酸后減壓濃縮，加丁酮沉降和洗滌，過濾抽干，固體物50℃烘干，得到殼寡糖硫酸鹽產物。
實施例5取殼聚糖(脫乙酰度85％)5克，用500毫升1wt％稀醋酸溶解，加入殼聚糖酶溶液2毫升，于45℃水浴中反應，當殼聚糖產物的主組分聚合度降到10以下時，冷卻，過濾，加2克硫酸后，煮沸10分鐘左右，過濾除酶，濾液活性碳脫色，減壓濃縮，加乙醇/丙酮1∶1(v/v)沉降和洗滌，離心后，固體產物50℃烘干，得到殼寡糖硫酸鹽產物。
權利要求
1.殼寡糖硫酸鹽，由聚合度為2至30的殼寡糖和硫酸反應形成的鹽產物即為殼寡糖硫酸鹽。
2.殼寡糖硫酸鹽的制備方法，其特征在于將殼聚糖加入0.8～5wt％的弱有機酸溶液中攪拌，控制殼聚糖的濃度為1～10wt％，然后按殼聚糖重量的0.1～5wt％加酶試劑，控制反應混合物pH值在4.5到6.5，在40～60℃攪拌2～24小時，當反應主產物聚合度在2至30時，冷卻，過濾得濾液；按殼聚糖中氨基與H2SO4的物質的量之比為1∶0.4-1.0的比例加入硫酸，煮沸5～15分鐘，過濾除酶后減壓濃縮、加有機溶劑沉降和洗滌，然后干燥得到殼寡糖硫酸鹽。
3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于過濾除酶后先用活性碳脫色，然后再減壓濃縮。
4.殼寡糖硫酸鹽的制備方法，其特征在于將殼聚糖加入0.8～5wt％的弱有機酸溶液中攪拌，控制殼聚糖的濃度為1～10wt％，然后按殼聚糖重量的0.1～5wt％加酶試劑，控制反應混合物pH值在4.5到6.5，在40～60℃攪拌2～24小時，當反應主產物聚合度在2至30時，冷卻，過濾得濾液；濾液用5-20kDa的超濾膜超濾除酶得到超濾液，所得超濾液用納濾膜濃縮或減壓濃縮后，按殼聚糖中氨基與H2SO4的物質的量之比為1∶0.4-1.0的比例加入硫酸，采用有機溶劑沉降和洗滌得到殼寡糖硫酸鹽。
5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于所得超濾液先用用活性碳脫色，然后再用納濾膜濃縮或減壓濃縮。
6.根據權利要求2或3或4或5所述的制備方法，其特征在于有機溶劑為乙醇、甲醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異戊醇、丙酮和/或丁酮。
7.根據權利要求2或3或4或5所述的制備方法，其特征在于所述酶試劑為殼聚糖酶、甲殼素酶、纖維素酶、半纖維素酶、淀粉酶、蛋白酶和/或溶菌酶；所述弱有機酸為醋酸、乳酸或檸檬酸。
全文摘要
本發明公開了殼寡糖硫酸鹽及其制備方法。殼寡糖硫酸鹽是指由殼寡糖和硫酸形成的鹽產物，其中殼寡糖的聚合度為2至30。其制備方法是先將殼聚糖溶解在弱酸溶液中，用酶催化進行降解成聚合度在2至30的殼寡糖，然后加硫酸轉化成殼寡糖硫酸鹽，分離純化后得到固體產物。殼寡糖硫酸鹽產品穩定，易于保存，可用作抗腫瘤、調節免疫力和關節炎的藥物和保健食品的原料。
文檔編號C07H5/00GK1908019SQ20061002001
公開日2007年2月7日 申請日期2006年8月17日 優先權日2006年8月17日
發明者覃彩芹, 王威, 曾林濤 申請人:孝感學院