專利名稱：一種紅藻寡糖的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種寡糖的制備方法，尤其涉及一種紅藻寡糖的制備方法。
背景技術：
從紅藻中所提取的紅藻多糖主要有瓊膠和卡拉膠兩大類。紅藻多糖在食品及醫藥領域的應用歷史悠久，而紅藻寡糖是多糖經過降解后得到的低分子量化合物，近年來，這類寡糖及其衍生物的許多生理活性逐漸被認識，瓊膠寡糖在抗氧化、抗炎、降血糖以及抗腫瘤方面都有所報道；而卡拉膠寡糖由于是一種天然的聚陰離子硫酸寡糖，所以在抗腫瘤、抗菌、抗凝血等方面有其獨特的活性，另外作為抗病毒的活性物質，卡拉膠寡糖對HIV病毒、HSV病毒、皰疹和肝炎病毒等都有很好的抑制作用，因此其應用前景較好；目前對紅藻多糖的降解方法主要有酶降解、液體酸降解以及氧化降解，在中國專利(專利號CN1467226)中采取了Fenton氧化降解方法，該方法造成產物的氧化程度嚴重，副產物眾多，對后續的分離純化造成很大的困難；日本專利(專利號JP2000116376)使用了卡拉膠酶制備κ-卡拉膠寡糖，中國專利(專利號CN1513989)也使用了瓊膠酶對瓊膠進行降解，但酶法水解首先需要分離提取所需要的酶，再以此酶進行降解得到寡糖混合體，由于酶的來源一般是海洋微生物或繡凹螺，所以價格昂貴，不適于工業化生產；中國專利(專利號CN1394879A，CN1513860)利用草酸、鹽酸、硫酸等對瓊膠進行降解，而中國專利(CN1513880A)中，采用了稀硫酸溶液作為水解介質，生產卡拉膠寡糖，這些使用液體酸的方法，若用于工業化生產必將造成設備腐蝕、排放的廢水易導致環境污染，并且方法中的中和步驟會產生大量的鹽，因此生產中也需要有脫鹽過程，導致工藝復雜，生產成本提高，生產效率也較低。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種工藝簡單、生產成本低、生產效率高且不會造成環境污染的紅藻寡糖的制備方法。
本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為一種紅藻寡糖的制備方法，該方法包括以下步驟a.將紅藻多糖溶于水制備成1-4％的溶膠；b.向溶膠中加入經過酸處理的固態的陽離子交換樹脂，溶膠與固態的陽離子交換樹脂的體積比為8∶1-4；c.將其置于80℃-95℃水浴中攪拌反應2-12小時；d.過濾分離固液相，濾去固態的陽離子交換樹脂；e.用活性炭層析柱吸附濾液，然后用8％-25％濃度的低分子醇溶液逐級洗脫，得到具有不同聚合度的寡糖的洗脫液；
f.將上述洗脫液蒸發濃縮，冷凍干燥，即得到白色粉末狀的紅藻寡糖產品。
上述步驟b所述的的酸為鹽酸、硫酸，其中以鹽酸為優選。
上述步驟b所述的溶膠與固態的陽離子交換樹脂的體積比，以8∶2為優選。
上述步驟c所述的水浴溫度為90℃及反應時間為6小時為優選。
上述步驟e所述的活性炭為中性活性炭，尤其以中性活性炭的粒度為50目為優選。
上述步驟e所述的低分子醇為乙醇、甲醇、異丙醇，或由它們組成的混合物，尤其以乙醇為優選。
上述步驟e中，以濃度為8％的乙醇溶液洗脫，得到具有n為2的寡糖的洗脫液，以濃度為15％的乙醇溶液洗脫，得到具有n為3~5的寡糖的洗脫液，以濃度為25％的乙醇溶液洗脫，得到具有n為6~10寡糖的洗脫液。
本發明所用的經過酸處理的陽離子交換樹脂，可以是Dowex 50W×2H型陽離子交換樹脂或732H型陽離子交換樹脂；陽離子交換樹脂經過處理、轉型可重復使用。
本發明所用的中性活性炭對洗脫液可以反復吸附兩次，吸附速度分別為5ml/min和10ml/min。
本發明所用的紅藻多糖可以是瓊膠或卡拉膠，而卡拉膠可以是任何一種類型的卡拉膠，如κ-卡拉膠、λ-卡拉膠、β-卡拉膠、μ-卡拉膠、θ-卡拉膠及ι-卡拉膠等。
本發明與現有技術相比的優點是用經過酸處理的固態的陽離子交換樹脂為介質制備紅藻寡糖，由于經過酸處理的固態的陽離子交換樹脂可重復利用，其價格低廉，并且不用把酸液排放到環境中去；用經過酸處理的固態的陽離子交換樹脂為介質對生產工藝無腐蝕性，減少了現有的在生產工藝中需中和及脫鹽的工藝步驟；因此本發明與現有技術相比，減少并優化了工藝步驟，降低了生產成本，提高了生產效率，并且解決了生產紅藻寡糖所造成的環境污染的問題；用本發明制備的產品卡拉膠寡糖具有明顯的抗肺炎病毒、皰疹病毒的作用，較強的抑制腫瘤細胞作用，以及抑制枯草芽孢桿菌生長等作用，而瓊膠寡糖也有較好的抗氧化及護肝的作用。
具體實施例方式
以下結合實施例對本發明作進一步詳細描述。
實施例1稱取40g κ-卡拉膠加入2升水中，煮沸使其呈溶膠狀，用鹽酸處理732型陽離子交換樹脂，并水洗至中性，取420g加入到卡拉膠溶膠中，于90℃水浴中攪拌反應，反應6h后，抽濾去除固態的陽離子交換樹脂；將粒度為50目的中性活性炭裝于6×60cm的層析柱內，抽濾后的溶液直接上層析柱吸附，溶液可反復吸附兩次，吸附速度分別為5ml/min和10ml/min，待全部吸附后，用水洗，首先去除小分子雜質以及單糖部分，然后以濃度為8％的乙醇溶液洗脫，得到具有聚合度為2的寡糖(2糖)的洗脫液，以濃度為15％的乙醇溶液洗脫，得到具有聚合度為3~5的寡糖(3-5糖)的洗脫液，以濃度為25％的乙醇溶液洗脫，得到具有聚合度為的6~10寡糖(6-10糖)的洗脫液，各洗脫液經濃縮，冷凍干燥分別得到白色粉末κ-卡拉膠寡糖，2糖的產率約為14％，3-5糖的產率約為26％，6-10糖的產率約為20％。
實施例2稱取40gλ-卡拉膠加入2升水中，煮沸使其呈溶膠狀；用硫酸處理732型陽離子交換樹脂，并水洗至中性，取420g加入到卡拉膠溶膠中；于90℃水浴中攪拌反應，反應6h后，抽濾去除固態的陽離子交換樹脂；將粒度為50目的中性活性炭裝于6×60cm的層析柱內，抽濾后的溶液直接上層析柱吸附，溶液可反復吸附兩次，吸附速度分別為5ml/min和10ml/min，待全部吸附后，以水洗，首先去除小分子雜質以及單糖部分，然后以濃度為8％的乙醇溶液洗脫，得到具有聚合度為2的寡糖(2糖)的洗脫液，以濃度為15％的乙醇溶液洗脫，得到具有聚合度為3~5的寡糖(3-5糖)的洗脫液，以濃度為25％的乙醇溶液洗脫，得到具有聚合度為的6~10寡糖(6-10糖)的洗脫液，各洗脫液經濃縮，冷凍干燥分別得到白色粉末λ-卡拉膠寡糖，2糖的產率約為13％，3-5糖的產率約為24％，6-10糖的產率約為18％。
實施例3稱取40g瓊膠加入2升水中，煮沸使其呈溶膠狀，用鹽酸處理732型陽離子交換樹脂，并水洗至中性，取420g加入到瓊溶膠中；于90℃水浴中攪拌反應，反應6h后，抽濾去除固態的陽離子交換樹脂；將粒度為50目的中性活性炭裝于6×60cm的層析柱內，抽濾后的溶液直接上層析柱吸附，溶液可反復吸附兩次，吸附速度分別為5ml/min和10ml/min，待全部吸附后，以水洗，首先去除小分子雜質以及單糖部分，然后然后以濃度為8％的乙醇溶液洗脫，得到具有聚合度為2的寡糖(2糖)的洗脫液，以濃度為15％的乙醇溶液洗脫，得到具有聚合度為3~5的寡糖(3-5糖)的洗脫液，以濃度為25％的乙醇溶液洗脫，得到具有聚合度為的6~10寡糖(6-10糖)的洗脫液，各洗脫液經濃縮，冷凍干燥分別得到白色粉末瓊膠寡糖，2糖的產率約為10％，3-5糖的產率約為20％，6-10糖的產率約為15％。
實施例4稱取40gλ-卡拉膠加入1升水中，煮沸使其呈溶膠狀，用硫酸處理732型陽離子交換樹脂，并水洗至中性，取450g加入到卡拉膠溶膠中；于95℃水浴中攪拌反應，反應2h后，抽濾去除固態的陽離子交換樹脂；將粒度為50目的中性活性炭裝于6×60cm的層析柱內，抽濾后的溶液直接上層析柱吸附，溶液可反復吸附兩次，吸附速度分別為5ml/min和10ml/min，待全部吸附后，以水洗，首先去除小分子雜質以及單糖部分，然后然后以濃度為8％的乙醇溶液洗脫，得到具有聚合度為2的寡糖(2糖)的洗脫液，以濃度為15％的乙醇溶液洗脫，得到具有聚合度為3~5的寡糖(3-5糖)的洗脫液，以濃度為25％的乙醇溶液洗脫，得到具有聚合度為的6~10寡糖(6-10糖)的洗脫液，各洗脫液經濃縮，冷凍干燥分別得到白色粉末λ-卡拉膠寡糖，2糖的產率約為13％，3-5糖的產率約為24％，6-10糖的產率約為18％。
實施例5稱取40gι-卡拉膠加入3升水中，煮沸使其呈溶膠狀，用鹽酸處理732型陽離子交換樹脂，并水洗至中性，取410g加入到卡拉膠溶膠中；于85℃水浴中攪拌反應，反應8h后，抽濾去除固態的陽離子交換樹脂；將粒度為50目的中性活性炭裝于6×60cm的層析柱內，抽濾后的溶液直接上層析柱吸附，溶液可反復吸附兩次，吸附速度分別為5ml/min和10ml/min，待全部吸附后，以水洗，首先去除小分子雜質以及單糖部分，然后然后以濃度為8％的乙醇溶液洗脫，得到具有聚合度為2的寡糖(2糖)的洗脫液，以濃度為15％的乙醇溶液洗脫，得到具有聚合度為3~5的寡糖(3-5糖)的洗脫液，以濃度為25％的乙醇溶液洗脫，得到具有聚合度為的6~10寡糖(6-10糖)的洗脫液，各洗脫液經濃縮，冷凍干燥分別得到白色粉末ι-卡拉膠寡糖，2糖的產率約為11％，3-5糖的產率約為23％，6-10糖的產率約為16％。
實施例6稱取40g瓊膠加入2升水中，煮沸使其呈溶膠狀，用硫酸處理732型陽離子交換樹脂，并水洗至中性，取410g加入到瓊溶膠中；于95℃水浴中攪拌反應，反應4h后，抽濾去除固態的陽離子交換樹脂；將粒度為50目的中性活性炭裝于6×60cm的層析柱內，抽濾后的溶液直接上層析柱吸附，溶液可反復吸附兩次，吸附速度分別為5ml/min和10ml/min，待全部吸附后，以水洗，首先去除小分子雜質以及單糖部分，然后然后以濃度為8％的乙醇溶液洗脫，得到具有聚合度為2的寡糖(2糖)的洗脫液，以濃度為15％的乙醇溶液洗脫，得到具有聚合度為3~5的寡糖(3-5糖)的洗脫液，以濃度為25％的乙醇溶液洗脫，得到具有聚合度為的6~10寡糖(6-10糖)的洗脫液，各洗脫液經濃縮，冷凍干燥分別得到白色粉末瓊膠寡糖，2糖的產率約為11％，3-5糖的產率約為23％，6-10糖的產率約為16％。
其它的以各種類型的卡拉膠以及瓊膠為原料制備方法同上述任一實施例，在此不一一列舉。
權利要求
1.一種紅藻寡糖的制備方法，其特征在于它包括以下步驟a.將紅藻多糖溶于水制備成1-4％的溶膠；b.向溶膠中加入經過酸處理的固態陽離子交換樹脂，溶膠與固態陽離子交換樹脂的體積比為8∶1-4；c.將其置于80℃-95℃水浴中攪拌反應2-12小時；d.過濾分離固液相，濾去固態陽離子交換樹脂；e.用活性炭層析柱吸附濾液，然后用8％-25％濃度的低分子醇溶液逐級洗脫，得到具有不同聚合度的寡糖的洗脫液；f.將上述洗脫液蒸發濃縮，冷凍干燥，即得到的白色粉末狀的紅藻寡糖產品。
2.如權利要求1所述的紅藻寡糖的制備方法，其特征在于上述步驟b所述的的酸為鹽酸、硫酸，其中以鹽酸為優選。
3.如權利要求1所述的紅藻寡糖的制備方法，其特征在于上述步驟b所述的溶膠與固態的陽離子交換樹脂的體積比為8∶2。
4.如權利要求1所述的紅藻寡糖的制備方法，其特征在于上述步驟c所述的水浴溫度為90℃及反應時間為6小時為優選。
5.如權利要求1所述的卡拉膠寡糖的制備方法，其特征在于上述步驟e所述的活性炭為中性活性炭，尤其以中性活性炭的粒度為50目為優選。
6.如權利要求1所述的紅藻寡糖的制備方法，其特征在于上述步驟e所述的低分子醇為乙醇、甲醇、異丙醇及由它們組成的混合物，尤其以乙醇為優選。
7.如權利要求1所述的紅藻寡糖的制備方法，其特征在于上述步驟e中，以濃度為8％的乙醇溶液洗脫，得到具有聚合度為2的寡糖的洗脫液，以濃度為15％的乙醇溶液洗脫，得到具有聚合度為3~5的寡糖的洗脫液，以濃度為25％的乙醇溶液洗脫，得到具有聚合度為的6~10寡糖的洗脫液。
全文摘要
本發明公開了一種紅藻寡糖的制備方法，用經過酸處理的固態的陽離子交換樹脂為介質制備紅藻寡糖，優點是經酸處理的固態的陽離子交換樹脂可重復利用，價格低廉，不用把酸液排放到環境中去，并且用經酸處理的固態的陽離子交換樹脂為介質對生產工藝無腐蝕性，也減少了現有的在生產工藝中需中和及脫鹽的工藝步驟；用本發明制備的產品卡拉膠寡糖具有明顯的抗肺炎病毒、皰疹病毒的作用，較強的抑制腫瘤細胞作用，以及抑制枯草芽孢桿菌生長等作用，而瓊膠寡糖也有較好的抗氧化及護肝的作用。
文檔編號C07H3/06GK1900099SQ20061005258
公開日2007年1月24日 申請日期2006年7月21日 優先權日2006年7月21日
發明者陳海敏, 嚴小軍, 徐繼林 申請人:寧波大學