一種低分子量褐藻多糖硫酸脂的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于綠色精細化工生產領域，具體涉及一種低分子量褐藻多糖硫酸脂的制 備方法。
【背景技術】
[0002] 褐藻多糖硫酸脂是一種來自于褐藻及棘皮動物的硫酸化雜多糖，又稱為褐藻糖 膠、昆布多糖、巖藻聚糖硫酸酯、巖藻聚糖等。具有抑制腫瘤細胞生長、治療癌癥、治療心腦 血管疾病、治療腎功能衰竭等多種臨床特效。直接來自于生物的褐藻多糖硫酸脂分子量大， 容易產生抗原性和明顯的副作用，但轉化為低分子量低聚合度褐藻多糖硫酸脂后，抗原性 和毒副作用也隨之降低或消失。文獻顯示褐藻多糖硫酸脂的臨床療效和其聚合度負相關。 [0003] 來自于褐藻或棘皮動物的褐藻多糖硫酸脂粗晶往往在分子結構和聚合度方面呈 現出很大的不均一性，常常需要通過物理法、酶解法、化學法使之低聚化和均一化。物理法 主要通過輻射法、分子磨法、超聲波法加以降解，鮮見相關報道。酶解法由于反應條件溫和 受到人們的重視，例如：蔡敬民等人2004利用從一種海洋真菌中分離的一種褐藻多糖硫酸 脂降解酶，可以酶解海帶巖藻多糖，獲得了分子質量為8000-50000Da的低聚合度褐藻多糖 硫酸脂。但是相關酶的獲得不宜且成本高昂，至今沒有商業化的相關酶產品出現。化學法 主要有水解法和氧化法。水解法主要有亞硝酸鹽水解法和稀酸水解法，該方法成本低，但相 對于氧化法對褐藻多糖硫酸脂的多糖結構破壞較多。傳統的氧化法主要采用過氧化氫或次 氯酸，反應劇烈，設備工藝復雜，且后續處理繁瑣。
[0004]本專利通過熱活化的過硫酸鹽氧化法，快速制備低分子量的褐藻多糖硫酸脂。過 硫酸鹽被還原后為硫酸鹽，故可以從化學平衡的角度獲得更多褐藻多糖硫酸脂。且該法在 制備過程中及制備后未引入新的化學成分，故綠色環保，易實現產業化。
【發明內容】
[0005] 為了解決上述問題，本發明提供了一種采用熱活化的過硫酸鹽降解高聚合狀態的 褐藻多糖硫酸脂制備低分子量褐藻多糖硫酸脂的方法。
[0006] (1)將高分子量的褐藻多糖硫酸脂溶解于水中，充分攪拌，制成褐藻多糖硫酸脂溶 液，加熱至反應溫度待用。
[0007] (2)配制濃度為10-1000mM過硫酸鈉（Na2S20s)溶液。
[0008] (3)將步驟（2)制備的過硫酸鈉溶液加入步驟（1)制得的褐藻多糖硫酸脂溶液中， 機械攪拌，恒定反應溫度為50-KKTC，反應10_120min。
[0009] (4)將反應（3)中所得溶液，用透析法或超濾法脫鹽后，濃縮，經噴霧干燥或冷凍 干燥或醇沉淀后，制得低分子量的褐藻多糖硫酸脂。
[0010] 步驟（1)中的褐藻多糖硫酸脂反應溶液中褐藻多糖硫酸脂的重量百分比為 0· 1-5. 0%，優選 1. 0-2. 0%
[0011] 制得的低分子量褐藻多糖硫酸脂重均分子量為22_210kDa褐藻多糖硫酸脂（該數 據可依照原料均重不同而不同）。
[0012] 高分子量的褐藻多糖硫酸脂是指重均分子量為240_2400kDa褐藻多糖硫酸脂（該 數據可依照原料均重不同而不同）。
[0013] 步驟⑷中所述的醇優選甲醇或乙醇。
[0014] 本發明的優點在于：
[0015] (1)采用熱活化的過硫酸鹽氧化法降解褐藻多糖硫酸脂，可以大大提高降解的效 率及低分子量褐藻多糖硫酸脂的量；
[0016] (2)得到的降解多糖分子均一度好，利于后期的分離及使用；
[0017] (3)本發明工藝簡單、流程短、成本低廉、后續處理簡單，對環境無污染，利于擴大 生產。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本發明所涉及的褐藻多糖硫酸脂降解流程圖。
【具體實施方式】
[0019] 下面結合具體實施范例，進一步闡述本發明。應注意，這些實例僅用于說明本發 明，而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明的內容之后，本領域技術人 員可以對本發明做各種改動或修改，例如：改變反應溫度及采用不同褐藻多糖硫酸脂原料 等，這些等價形式同樣落于本申請所附后權利要求書限定的范圍。
[0020] 下述實施例1-4中的褐藻多糖硫酸脂降解流程如圖1。
[0021] 實施例1，不同溫度對降解褐藻多糖硫酸脂的影響
[0022] 取重均分子量為240_2400kDa的褐藻多糖硫酸脂，分別加入蒸餾水溶液配制質量 濃度為1 %的褐藻多糖硫酸脂溶液6份，分別恒溫為50 °C、60°C、70°C、80 °C、90°C、100 °C。 將6份溶液分別放入反應器中，加入濃縮的過硫酸鹽溶液，控制過硫酸鹽濃度為100mM，快 速攪拌進行降解反應，60min后降溫令反應停止，將所得溶液用截流分子量為2000Da的透 析袋透析脫鹽后，將透析液濃縮后，加入無水乙醇至終濃度為75-80%靜置12小時以上，過 濾，將所得固體真空干燥，即可得到低分子量褐藻多糖硫酸脂。從表一可以看出，溫度對過 硫酸鹽氧化法降解褐藻多糖硫酸脂有很大的影響，溫度越高降解效果越好。
[0023] 表一實施例1中有關實驗數據
[0024]
[0025] 實施例2,不同反應時間解褐藻多糖硫酸脂的影響
[0026] 取重均分子量為240_2400kDa的褐藻多糖硫酸脂，分別加入蒸餾水溶液配制質量 濃度為1 %的褐藻多糖硫酸脂溶液4份，恒溫100°C。將4份溶液分別放入反應器中，加入 濃縮的過硫酸鹽溶液，控制過硫酸鹽濃度為100mM，快速攪拌進行降解反應，分別在lOmin、 30min、60min、120min后降溫令反應停止，將所得溶液用截流分子量為2000Da的透析袋透 析脫鹽后，將透析液濃縮后，加入無水乙醇至終濃度為75-80%靜置12小時，抽濾，將所得 固體真空干燥，即可得到低分子量褐藻多糖硫酸脂。從表二可以看出，過硫酸鹽氧化法降解 褐藻多糖硫酸脂的產率在60min內隨著時間的增加而大，但超過60min后轉化率提升緩慢， 以60min內進行反應較為合適。
[0027] 表二實施例2中有關實驗數據
[0028]
[0029] 實施例3,不同過硫酸鹽濃度對微波降解褐藻多糖硫酸脂的影響
[0030] 取重均分子量為240_2400kDa的褐藻多糖硫酸脂，分別加入蒸餾水溶液配制質量 濃度為1%的褐藻多糖硫酸脂溶液7份，恒溫100°C，分別加入濃縮的過硫酸鹽溶液，控制過 硫酸鹽濃度分別為10mM、20mM、50mM、100mM，200mM、500mM、lOOOmM快速攪拌進行降解反應， 60min后降溫令反應停止，將所得溶液用截流分子量為2000Da的透析袋透析脫鹽后，將透 析液濃縮后，濃縮液經過噴霧干燥得到低分子量褐藻多糖硫酸脂。從表三可以看出，過硫酸 鹽濃度對褐藻多糖硫酸脂的降解有很大的影響，一般情況下濃度越高降解效果越好，但考 慮濃度太大時常常出現過度氧化現象，一般選擇100_200mM為易。
[0031] 表三實施例3中有關實驗數據
[0032]
[0033] 實施例4,不同褐藻多糖硫酸鹽濃度對降解褐藻多糖硫酸脂的影響
[0034] 取重均分子量為240_2400kDa的褐藻多糖硫酸脂，分別加入蒸餾水溶液配制質量 濃度分別為〇. 1 %、〇. 5%、1. 0%、2. 0%的褐藻多糖硫酸脂溶液4份，恒溫100°C，攪拌均勻， 分別加入濃縮的過硫酸鹽溶液，控制過硫酸鹽濃度分別為100mM，快速攪拌進行降解反應， 60分鐘后降溫令反應停止，將所得溶液用截流分子量為2000Da的透析袋透析脫鹽后，將透 析液濃縮后，濃縮液經過低溫低壓干燥即可得到低分子量褐藻多糖硫酸脂。
[0035] 表四實施例4中有關實驗數據
[0036]
[0037] 本發明工藝簡單、流程短、成本低。通過該法結合透析技術可以得到具有特定分子 量區段的褐藻多糖硫酸脂。制備成相關藥物后可以大幅度提高褐藻多糖硫酸脂產品的藥 效，且降低抗原性和毒副作用。
【主權項】
1. 一種低分子量褐藻多糖硫酸脂的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 將高分子量的褐藻多糖硫酸脂溶解于水中，充分攪拌，制成褐藻多糖硫酸脂溶液， 加熱至反應溫度待用； (2) 配制濃度為10-1000mM過硫酸鈉溶液； (3) 將步驟（2)制備的過硫酸鈉溶液加入步驟（1)制得的褐藻多糖硫酸脂溶液中，機械 攪拌，恒定反應溫度為50-KKTC，反應10_120min。 (4) 將反應（3)中所得溶液，用透析法或超濾法脫鹽后，濃縮，經噴霧干燥或冷凍干燥 或醇沉淀后，制得低分子量的褐藻多糖硫酸脂。2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1)中的褐藻多糖硫酸脂反應溶液中 褐藻多糖硫酸脂的重量百分比為〇. 1-5.0%。3. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟（1)中的褐藻多糖硫酸脂反應溶液中 褐藻多糖硫酸脂的重量百分比為1. 0-2. 0%。4. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，制得的低分子量褐藻多糖硫酸脂的重均 分子量為22-210kDa。5. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述高分子量的褐藻多糖硫酸脂是指重 均分子量為240-2400kDa褐藻多糖硫酸脂。6. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（4)中所述的醇是甲醇或乙醇。
【專利摘要】本發明屬于精細化工領域，具體涉及一種低分子量褐藻多糖硫酸脂的制備方法該方法是將高分子量的褐藻多糖硫酸脂溶解于水中制成褐藻多糖硫酸脂溶液，加熱至反應溫度待用；再將配制好的濃度為10-1000mM過硫酸鈉溶液加入其中，恒定反應溫度為50-100℃，反應10-120min；然后用透析法或超濾法脫鹽后，濃縮，經噴霧干燥或冷凍干燥或醇沉淀后，制得低分子量的褐藻多糖硫酸脂。本發明通過熱活化的過硫酸鹽氧化法，快速制備低分子量的褐藻多糖硫酸脂。過硫酸鹽被還原后為硫酸鹽，故可以從化學平衡的角度獲得更多褐藻多糖硫酸脂。且該法在制備過程中及制備后未引入新的化學成分，故綠色環保，易實現產業化。
【IPC分類】C08B37/00
【公開號】CN105418790
【申請號】CN201610050718
【發明人】董昆明, 繆莉, 周曉見, 靳翠麗
【申請人】揚州大學
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2016年1月25日