专利名称：一种高纯度低聚糖的分离纯化方法
技术领域：
本发明属于糖的分离纯化领域，更确切地说，属于低聚糖的分离纯化。
背景技术：
高纯度大豆低聚糖、低聚果糖属难消化性糖，人摄入后，可直接到大肠为双岐杆菌等有益菌利用，可作为双歧因子增殖双岐杆菌，促进肠内短链脂肪酸增加，使肠道酸性化，从而抑制腐败菌产物生成，抑制胆固醇上升，综合性改善肠道环境，并有提高钙、镁等微量元素吸收的效能，见《中国生化药物杂志》1997年第18卷第5期，第268页-271页，《寡聚糖类物质生理活性的研究》；《Geriatic Medicine》1月号，Vol.21 NO.1 1983，第156-167页，《低聚果糖对高脂血症的疗效》。大豆低聚糖产品纯度高达80％(水苏糖+棉子糖)，低聚果糖(蔗果三糖+蔗果四糖+蔗果五糖)达90％，对血糖和胰岛素基本无刺激，适于肥胖者及糖尿病人使用，见日本《Geriatic Medicine》1月号，Vol.21 NO.11983，第156-167页，《低聚果糖对高脂血症的疗效》，可广泛用于各种食品、饮料糖果等。目前市售的低聚糖(三糖+四糖+五糖)含量50％左右，其余组分为一糖和二糖或半乳糖，不适合肥胖者及糖尿病人使用。历年以来，除去分子筛和活性炭，采用常规树脂很难将糖进行分离和纯化，见《天然产物化学》第九章第六节糖类的提取分离第469-475页，中国发明专利申请号95103433.2，发明名称膜分离法提取大豆低聚糖的生产工艺，中国发明专利申请号98125920.0，发明名称低聚糖纯化方法，由于分子筛作为分离介质成本过高，活性炭具有不可回收利用等不利因素，在大规模生产上限制了这两种分离介质的应用。利用葡聚糖凝胶G-10树脂可以对糖进行较好的分离，但成本很高。如何对糖以较低的成本进行分离纯化是目前技术人员一直着力解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种高纯度低聚糖的分离纯化方法，此方法通过将低纯度的低聚糖通过特殊处理的HZ001树脂进行分离纯化从而得到高纯度的低聚糖，利用市售可得的价低的国产HZ001树脂达到了和进口的价格昂贵的葡聚糖凝胶G-10树脂基本相同的分离效果。
本发明提供了处理常规HZ001树脂的方法及树脂再生的方法先用酸后用碱最后用盐溶液进行处理，更具体的，酸为盐酸或硫酸，碱为氢氧化钠或氨水，盐溶液为CaCL2的水溶液或H3PO4--(NH4)2HPO4缓冲液。本发明提供的方法可分离纯化包括但不限于大豆低聚糖或低聚果糖的低聚糖。
利用本发明提供的方法可以成功地将低聚糖中各组分进行分离，从而得到高纯度的低聚糖，对血糖和胰岛素基本无刺激，适于肥胖者及糖尿病人使用。
本方法工艺条件成熟，流程简短，可操作性强，不使用任何有机溶剂，适用于大规模生产，分离效果优于葡聚糖凝胶G-10树脂。由于葡聚糖凝胶为国外进口介质，价格昂贵(10000000元/吨左右)，无法应用于工业生产。经过预处理后的常规树脂，价格在10000元-40000元/吨，可应用于大规模生产，此树脂还可以利用本发明公开的方法进行再生，再生后的树脂可重复使用。
附图1市售大豆低聚糖糖浆附图2特殊处理的常规树脂分离纯化得到的大豆低聚糖附图3葡聚糖凝胶SephadexG-10分离纯化得到的大豆低聚糖附图1-3中1.蔗糖 2.棉子糖 3.水苏糖 4.毛蕊花糖附图4市售低聚果糖糖浆附图5特殊处理的常规树脂分离纯化得到的低聚果糖附图6葡聚糖凝胶SephadexG-10分离纯化得到的低聚果糖附图4-6中1.葡萄糖 2.蔗果三糖 3.蔗果四糖 4.蔗果五糖
具体实施例方式在以下实施例中将进一步举例说明本发明，这些实施例仅用于说明本发明而对本发明没有限制。
除特别说明，本发明中所称的含量均为重量百分含量，糖含量的百分比为HPLC的面积归一法所得。
本发明中所述的低含量的低聚糖指低聚糖的含量低于50％，高含量的低聚糖指低聚糖的含量高于80％。
BV为柱体积。
一次回收率指经过一次分离纯化后得到的含量大于80％的低聚糖的重量除于上样总糖的重量的百分比。未分离开的混合糖可重复上柱。
1、材料大豆低聚糖糖浆(水苏糖含量为30％)市售低聚果糖糖浆(蔗果三糖+蔗果四糖+蔗果五糖为50％) 市售葡聚糖凝胶SephadexG-10 上海试剂分厂分装HZ001树脂(40~100目) 上海华震树脂厂2、试剂HCl CP级 天津市化学试剂一厂硫酸 CP级 石家庄市试剂厂NaOH CP级 天津市化学试剂一厂氨水 CP级 石家庄市试剂厂CaCL2CP级 天津市化学试剂一厂H3PO4CP级 天津市天新精细化工开发中心(NH4)2HPO4CP级 北京化工厂无盐水 自制3、高效液相检测仪3.1仪器Waters 515泵x2Alltech MK-III ELSD(蒸发光散射检测器)第三方工作站控制(大连依立特)Hypersil NH24.0×250mm，10μ色谱柱3.2流动相70％乙腈水，0.7ml/min等度洗脱3.3ELSD设置漂移管温度100℃ 氮气流量2.20低聚糖可在上述条件下得到满意的分离和检测。
实施例1特殊处理的常规树脂分离纯化大豆低聚糖树脂预处理HZ001树脂经无盐水充分溶胀后，用1～2mol/LHCL浸泡2小时后，水洗至中性；用1～2mol/LNaOH浸泡2小时后，水洗至中性；
用1～2mol/LCaCL2浸泡2小时后，水洗至中性。
分离介质所用玻璃柱∶径高比为1∶30，装量为120ml，湿法装柱。
树脂再生用1～2mol/LHCL浸泡2小时后，水洗至中性；用1～2mol/LNaOH浸泡2小时后，水洗至中性；用1～2mol/LCaCL2浸泡2小时后，水洗至中性，备用。
市售大豆低聚糖糖浆(水苏糖含量为30％)，见附图1，稀释5倍后(水苏糖单位24800ug/ml)取1ml上样，流速为1/10-1/15BV/hr，ELSD跟踪检测，收集有效部位后减压浓缩，得到水苏糖含量为88％的低聚糖成品，一次回收率62％，适合糖尿病人和肥胖病人食用。成品图谱见附图2。
实施例2特殊处理的常规树脂分离纯化大豆低聚糖同实施例1，只是用0.5～1mol/L硫酸代替1～2mol/LHCL，5～8％氨水代替1～2mol/LNaOH，得到水苏糖含量为89％的低聚糖成品，一次回收率65％。成品图谱同附图2。
实施例3葡聚糖凝胶SephadexG-10分离纯化大豆低聚糖葡聚糖凝胶G-10树脂树脂预处理将树脂用水充分溶涨后，湿法装柱。
葡聚糖凝胶G-10树脂所用玻璃柱∶径高比为1∶25市售大豆低聚糖糖浆(水苏糖含量为30％)，见附图1，稀释5倍后(水苏糖单位24800ug/ml)取1ml上样，流速为1/10-1/15BV/hr，ELSD跟踪检测，收集有效部位后减压浓缩，得到的水苏糖含量为90％的低聚糖成品，一次回收率65％，适合糖尿病人和肥胖病人食用。成品图谱见附图3。
实施例4特殊处理的常规树脂分离纯化低聚果糖树脂预处理HZ001树脂经无盐水充分溶胀后，用1～2mol/LHCL浸泡2小时后，水洗至中性；用1～2mol/LNaOH浸泡2小时后，水洗至中性；用1～2mol/L H3PO4--(NH4)2HPO4缓冲液浸泡2小时后，水洗至中性。
分离介质所用玻璃柱∶径高比为1∶30装量为120ml，湿法装柱。
树脂再生用1～2mol/L HCL浸泡2小时后，水洗至中性；用1～2mol/LNaOH浸泡2小时后，水洗至中性；用1～2mol/LH3PO4--(NH4)2HPO4缓冲液浸泡2小时后，水洗至中性。
市售低聚果糖糖浆(蔗果三糖+蔗果四糖+蔗果五糖含量为50％)，见附图4，稀释5倍后(水苏糖单位28310ug/ml)取5ml上样，流速为1/10-1/15BV/hr，ELSD跟踪检测，收集有效部位后减压浓缩，得到的低聚果糖成品蔗果三糖+蔗果四糖+蔗果五糖含量为93％，一次回收率68％，适合糖尿病人和肥胖病人食用。成品图谱见附图5。
实施例5实施例4特殊处理的常规树脂分离纯化低聚果糖同实施例4，只是用0.5～1mol/L硫酸代替1～2mol/LHCL，5～8％氨水代替1～2mol/LNaOH，得到的低聚果糖成品蔗果三糖+蔗果四糖+蔗果五糖含量为92％，一次回收率67％。成品图谱同附图5。
实施例6葡聚糖凝胶SephadexG-10分离纯化低聚果糖葡聚糖凝胶G-10树脂树脂预处理将树脂用水充分溶涨后，湿法装柱。
葡聚糖凝胶G-10树脂 所用玻璃柱∶径高比为1∶25市售低聚果糖糖浆(蔗果三糖+蔗果四糖+蔗果五糖含量为50％)，见附图3，稀释5倍后取2ml上样，流速为1/10-1/15BV/hr，ELSD跟踪检测，收集有效部位后减压浓缩，得到的低聚果糖成品蔗果三糖+蔗果四糖+蔗果五糖含量为92％，一次回收率70％，适合糖尿病人和肥胖病人食用。成品图谱见附图6。
权利要求
1.一种高纯度低聚糖的分离纯化方法，此方法通过将低纯度的低聚糖通过被酸、碱、盐溶液依次处理的HZ001树脂进行分离纯化从而得到高纯度的低聚糖。
2.权利要求1所述的方法，其中低聚糖为大豆低聚糖或低聚果糖。
3.权利要求1所述的方法，其中酸为1～2mol/L的盐酸或0.5～1mol/L硫酸。
4.权利要求1所述的方法，其中碱为1～2mol/L氢氧化钠或5～8％氨水。
5.权利要求1所述的方法，其中盐溶液为1～2mol/L的CaCL2水溶液或1～2mol/LH3PO4--(NH4)2HPO4缓冲液。
全文摘要
本发明公开了一种高纯度低聚糖的分离纯化方法低纯度低聚糖通过被酸、碱、盐溶液依次处理的HZ001树脂进行分离纯化从而得到高纯度的低聚糖。本发明还公开了处理常规HZ001树脂的方法及树脂再生的方法。利用此方法得到的低聚糖的HPLC含量在85％以上，与葡聚糖凝胶G－10树脂分离的纯度相当。本方法流程简捷、操作方便、质量稳定、无三废污染，安全可靠，适用于高纯度大豆低聚糖、低聚果糖等低聚糖的工业化生产。
文档编号C07H3/06GK1696140SQ20041001228
公开日2005年11月16日 申请日期2004年5月13日 优先权日2004年5月13日
发明者刘刚叁, 张雪霞, 林旸, 赵辉 申请人:华北制药集团有限责任公司