【技术领域】
本发明涉及一种海藻酸酸盐的制备方法，具体讲涉及一种低聚海藻酸盐硫酸酯盐的制
备方法和用途。
背景技术：
海藻酸(C6H8O6)n，又称藻酸、褐藻酸、海藻素，是一种存在于褐藻细胞壁中的天然多
糖，由单糖醛β-D-甘露糖醛酸(M)和α-L-古罗糖醛酸(G)以M-M，G-G或M-G的组
合方式通过1,4糖苷键相连而成的线性聚合多糖，分子量从10,000到600,000道尔顿不等。
纯品通常呈白色到棕黄色纤维、颗粒或粉末状。通常利用海藻与氢氧化钠处理后抽提液与
硫酸等强酸反应制得，或利用固氮菌和伪单胞菌生物合成海藻酸。
因海藻酸具有快速吸收水分的作用，如在造纸和纺织行业中多被用做脱水剂和上浆剂；
在制药行业中，作为粘合剂、崩解剂和分散剂使用，以有效成分分散到液体中成为悬浊液；
牙科用它来替代石膏及橡胶制作牙模，且海藻酸本身可也以作为吸收剂来治疗重金属中毒。
同时海藻酸易与阳离子反应形成海藻酸钠、海藻酸钾等凝胶状物质，作为乳化剂或增稠剂
用于食品及日用化学品工业，是冰激凌、奶制品等食品及化妆品的常见成分。在海藻酸的
羟基和羧基上引入磺酰基和醇基得到的藻酸双酯钠对缺血性脑血管病如脑血栓、脑栓塞、
短暂性脑缺血发作及心血管疾病如高血压、高脂蛋白血症、冠心病、心绞痛等疾病具有防
治作用。如中国海洋大学的管华诗通过在褐藻酸分子的羟基和羧基上分别引入磺酰基和丙
二醇基制得藻酸双酯钠用于治疗高脂血症；申请号为200910017257.7的发明专利中也公开
了一种藻酸双酯钠的制备方法，其中披露了另一种藻酸双酯钠的制备方法，以海藻酸为原
料，经过乳化、酸化、酯化、磺化和成盐工艺步骤完成，但该申请中工艺步骤复杂，制造
成本高。
技术实现要素：
为克服现有技术中复杂的工艺程序，本申请在制备过程低聚海藻酸中没有引入丙二醇
基，从海藻酸的降解开始而是直接进行磺化，制备成低聚海藻酸硫酸酯后分别用钾离子、
钠离子、氨水成盐，生成低聚海藻酸钾硫酸酯钾，低聚海藻酸钠硫酸酯钠，低聚海藻酸铵
硫酸酯铵，本发明优化了海藻酸的降解过程、简化工艺，降低了生产成本。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种低聚海藻酸盐硫酸酯盐的制备方法，该法包括下述步骤：
1)制备干型物料低聚海藻酸：
于9-14L去离子水中加入1000-1500g海藻酸，在0.2-0.8MPa、120-130℃下恒温2-5h
后降温至38-42℃，得到重均分子量在100,000道尔顿以下的海藻酸；
将制得的海藻酸溶于聚乙二醇溶液中，加入复合乳化剂研磨至油相后加水搅拌至形成
原料乳液；
于原料乳液中加入草酸或盐酸断链，过滤并用乙醇洗涤沉淀3-5次，在50-54℃下真空
干燥得到干型物料低聚海藻酸；
2)制备海藻酸硫酸酯：
在步骤1)制得的干型物料低聚海藻酸中加入吡啶或甲酰胺，搅拌下滴加氯磺酸，加
热至80-86℃恒温3-5h后冷却，加入乙醇沉淀、抽滤、烘干得低聚海藻酸硫酸酯；
3)制备海藻酸盐硫酸制盐：
将步骤2)制得的海藻酸硫酸酯用NaOH、KOH、Na2CO3、K2CO3或氨水溶解并调至
pH8，加入乙醇离心得沉淀物，烘干即得海藻酸盐硫酸酯盐。
本发明提供的制备方法步骤1)制备干型物料低聚海藻酸或为下述方法：
于9-14L去离子水中加入1000-1500g海藻酸，在0.2-0.8MPa、120-130℃下恒温2-5h
后降温至38-42℃，得到重均分子量在100,000道尔顿以下的海藻酸，干燥；
将上述制得的海藻酸加水溶胀24h后加入草酸或盐酸断链，用蒸馏水冲洗滤得物，加
入Na2CO3，调pH到2.8-3.0，离心取上清液，用717与732阴、阳离子交换树脂脱盐后，
用乙醇洗涤，在50-54℃下真空干燥得到干型物料低聚海藻酸。
本发明提供的制备方法步骤1)中，断链的条件为：于100-120℃下，反应3-5h。
本发明提供的制备方法步骤1)中，断链条件为：沸水浴回流6-12h。
本发明提供的制备方法步骤1)中，压力为0.2-0.6MPa，温度为120-125℃，恒温3-4h。
本发明提供的制备方法步骤1)中复合乳化剂为吐温20和吐温80的组合物，其中吐温
20：吐温80为2：4。
本发明提供的制备方法中按海藻酸质量2.5％的比例加入复合乳化剂。
本发明提供的制备方法步骤1)中，盐酸的浓度为0.61-0.8mol/L，加入量为11-14L。
本发明提供的制备方法步骤2)中氯磺酸的滴加条件为：3-5℃下滴入0.91-1.0L。
与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案制备方法是通过直接进行磺化制得，
克服了现有技术中工艺复杂等问题，优化了海藻酸的降解工艺。本发明提供的制备方法制
得的低聚海藻酸钾硫酸酯钾具有降血压的功效；海藻酸钠硫酸酯钠可用于改善微循环及慢
性肾功能衰竭的辅助治疗，包括对腺嘌呤所致大鼠慢性肾衰有保护作用；减轻糖尿病大鼠
肾脏功能和结构损害；海藻酸钠硫酸酯钠对糖尿病大鼠肾脏功能和结构损害有明显减轻作
用；可以降低尿蛋白，改善高脂血症，降低尿素氮，降低肌酐。
以下通过试验进一步说明本发明低聚海藻酸盐硫酸酯盐的药效作用。
制备干型物料低聚海藻酸：
制备方法一：
于10L去离子水中加入1000g海藻酸，在0.2MPa、120℃下恒温3h后降温至40℃，
测得得到重均分子量在40,000道尔顿以下的海藻酸；
将制得的海藻酸溶于聚乙二醇溶液中，加入复合乳化剂研磨至油相后加水搅拌至形成
原料乳液；
于原料乳液中加入0.7mol/L盐酸，加入量为12L于110℃下，反应4h，过滤并用乙
醇洗涤沉淀5次，在50℃下真空干燥得到干型物料低聚海藻酸。
制备方法二：
于9L去离子水中加入1000g海藻酸，在0.2MPa、125℃下恒温3h后降温至40℃，
得到重均分子量在20,000道尔顿以下的海藻酸，干燥；
将上述制得的海藻酸100g加5000ml蒸馏水溶胀24h后加入5000ml2N草酸沸水浴
回流11h，用蒸馏水冲洗滤得物，按100g滤得物加入1g的比例加入固体Na2CO3，调pH
到2.8，离心取上清液，用717与732阴、阳离子交换树脂各100g脱盐去掉树脂后，用乙
醇洗涤沉淀，在50℃下真空干燥得到干型物料低聚海藻酸。
取100g上述干型物料低聚海藻酸，放在3000ml的三口瓶中，装好搅拌装置和温度计，
加入1000ml甲酰胺溶剂，搅拌混均，慢慢滴入300ml氯磺酸，滴加过程中温度不得高于5℃
(使用冰浴)，滴加完后使其升温至80℃，反应3h。冷却，过滤，加入乙醇进行沉淀，离
心除去乙醇，得低聚海藻酸硫酸酯，用4NNaOH溶液调pH至8，再用乙醇沉淀，离心除
去乙醇，沉淀物即为低聚海藻酸钠硫酸酯钠。
取100g上述干型物料低聚海藻酸，放在3000ml的三口瓶中，装好搅拌装置和温度计，
加入1000ml吡啶溶剂，搅拌混均，慢慢滴入300ml氯磺酸，滴加过程中温度不高于5℃(使
用冰浴)，滴加完后使其升温至80℃，反应3h。冷却，过滤，加入乙醇进行沉淀，离心除
去乙醇，用4NKOH溶液调pH至8，再用乙醇沉淀，离心除去乙醇，沉淀物即为低聚海藻
酸钾硫酸酯钾。
低聚海藻酸钠硫酸酯钠注射液的制备：
称取制得的低聚海藻酸硫酸酯1000g溶于2000ml热水中，加入1mol碳酸钠溶液，
搅拌，待pH值为7时停止滴加碳酸钠溶液，补充水至溶液体积达100,000ml，然后将之罐
装到安剖瓶中，每瓶剂量0.1g/10ml，灭菌，检验，包装入库。
每日注射1次，每次一支，半个月为一个疗程。
低聚海藻酸钠硫酸酯钠的颗粒剂及片剂
称取低聚海藻酸硫酸酯1000g溶于2000ml热水中，加入1mol/L碳酸钠溶液，搅拌，
待pH值为7.4时停止滴加碳酸钠溶液，浓缩，将水分蒸发掉成粉末，加入赋形剂造粒，得
颗粒剂。加入赋形剂打片得片剂。以海藻酸钠硫酸酯钠计，每片剂量0.1g，每日剂量为0.2-0.3
g。
低聚海藻酸钾硫酸酯钾的颗粒剂及片剂
称取低聚海藻酸硫酸酯1000g溶于2000ml热水中，加入1mol/L碳酸钾溶液，搅拌，
待pH值为7.3时停止滴加碳酸钾溶液，浓缩，将水分蒸发掉成粉末，加入赋形剂造粒，得
颗粒剂。加入赋形剂打片得片剂。以海藻酸钾硫酸酯钾计，每片剂量0.1g，每日剂量为0.2-0.3
g。
药效试验
初步观察低聚海藻酸钠硫酸酯钠对腺嘌呤诱导慢性肾衰竭的作用。
(一)材料与方法
材料：Lewis纯系大鼠，雄性，体重约200g，腺嘌呤为上海生物化学研究所分装进口
试剂，海藻酸钠硫酸酯钠为自制样品。
方法：分组与饲养：雄性大鼠32只随机分4组，每组8只，即空白对照组(A组)、
腺嘌呤组(B组)、腺嘌呤加小剂量海藻酸钠硫酸酯钠组(C组)、腺嘌呤加大剂量海藻酸
钠硫酸酯钠组(D组)。用市售固体饲料喂养3d后A组继续用原饲料喂养，其它组加腺嘌
呤或/和添加低聚海藻酸钠硫酸酯钠。腺嘌呤用量为0.75％(300mg/kg/d)，低聚海藻酸钠硫
酸酯钠用量见表1。
表1
饲养21d后用3％戊巴比妥钠麻醉，心脏取血，剖腹取肾。
结论：腺嘌呤加大剂量低聚海藻酸钠硫酸酯钠组(D组)没有发现可致肾小管变性、
坏死、脱落，肾小球破坏，数量减少的现象。低聚海藻酸钠硫酸酯钠对腺嘌呤所致大鼠慢
性肾衰有保护作用。
低聚海藻酸钠硫酸酯钠对糖尿病大鼠肾脏功能和结构损害的减轻效果。
方法：糖尿病大鼠雄性大鼠16只随机分2组，每组8只，即空白对照组(A组)、海
藻酸钠硫酸酯钠(B组)。用海藻酸钠硫硫酸酯钠(1％饮水)处理14周后，检查肾脏功能
和结构的损害程度。
结果：与对照组大鼠相比,糖尿病大鼠血糖、血清肌酐(Scr)尿素氮(UN)水平和尿
白蛋白排泄量明显升高。低聚海藻酸钠硫酸酯钠处理未使血糖水平明显降低，但Scr、BUN
和尿白蛋白排泄量明显下降。给予低聚海藻酸钠硫酸酯钠后使糖尿病大鼠已升高的肾小球
体积/体重比明显降低。糖尿病大鼠肾小球基底膜呈节段性增厚，上皮足突部分融合和滤过
膜间隙增大。低聚海藻酸钠硫酸酯钠处理后这些超微结构改变明显改善。结论：低聚海藻
酸钠硫酸酯钠对糖尿病大鼠肾脏功能和结构损害有明显减轻作用。
低聚海藻酸钠硫酸酯钠对注射阳离子化牛血清白蛋白致大鼠肾病模型的治疗作用
方法：选取雄性SD大鼠30只，随机选取6只为对照组，其余大鼠进入造模。造模大
鼠予皮下多点注射阳离子化牛血清白蛋白(C-BSA)共4周以制作肾病模型。4周后模型建
立成功，存活大鼠随机分为3组，分别为模型组、低分子肝素组和低聚海藻酸钠硫酸酯钠
组。低分子肝素组以低分子肝素腹腔注射4周，低聚海藻酸钠硫酸酯钠尾静脉注射治疗4
周，对照组及模型组予以无菌生理盐水尾静脉注射。分别检测各组大鼠实验前及实验后第4
周末和第8周末的24h尿蛋白定量(U-TP)、血清尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)、白蛋白(ALB)、
甘油三酯(TG)，胆固醇(TC)。
结果：①实验后第4周各组尿蛋白明显升高，各治疗组8周末的24h尿蛋白定量与4
周末比较显著降低(P＜0.01)，且显著低于模型组(P＜0.05)治疗组间无明显差异；②血
清Cr、BUN水平3组间无明显差异。模型组TG、TC均较正常组均明显上升(P＜0.0.5)
型组ALB水平较正常组明显下降(P＜0.05)各治疗组治疗后的Cr、BUN水平明显低于模
型组(P＜0.05)各治疗组治疗后的TG水平与模型组相比无显著性差异。各治疗组治疗后
的TC水平明显低于模型组(P＜0.01)基本回复正常。治疗组的低蛋白血症在治疗后有显
著改善(P＜0.01)。
结论：低聚海藻酸钠硫酸酯钠可以降低尿蛋白，改善高脂血症，降低尿素氮，降低肌
酐；在降低尿蛋白和改善高脂血症及低蛋白血症方面，低聚海藻酸钠硫酸酯钠和低分子肝
素未见明显区别。低聚海藻酸钠硫酸酯钠0.1g/kg和0.05g/kg静脉注射能分别抑制ADP和
胶原诱导的大鼠血小板聚集。用↑3H-5HT标记血小板，观察血小板聚集和释放反应的关系
中，低聚海藻酸钠硫酸酯钠1-2mg/ml对凝血酶诱导的血小板聚集有明显抑制，同时也抑制
↑3H-5HT从血小板中释放。在缺血性中风治疗中，可通过抑制血栓形成，降低血粘度，来
增加脑微循环。用大鼠做实验结果表明低聚海藻酸钠硫酸酯钠与小剂量阿斯匹林联用可增
强抗血小板作用。血小板聚集和释放反应与血小板通过花生四烯酸(AA)代谢产生前列腺
素的内过氧化物Pgg2、PgH2和血栓素A2(TXA2)有关。TXA2可直接转化成TXB2，PgH2不仅合成TXA2，也部分转化成丙二醛(MDA)。MDA的生成量可以反映TXA2生成。比色
法和荧光法测定血小板聚集时MDA含量。结果表明低聚海藻酸钠硫酸酯钠抑制血小板聚集
和释放反应作用可能与抑制血小板前列腺素代谢，即抑制TXA2生成有关。
低聚海藻酸钾硫酸酯钾对血脂的影响。
实验方法和材料：Wistar大鼠，雄性，体重180-200g，按体重随机分组，高脂肪饮食
组饲喂高脂饲料(普通饲料+胆固醇+胆盐)。对照组饲喂普通饲料，给药组在饲喂高脂饲料
同时，腹腔注射低聚海藻酸钾硫酸酯钾5mg/kg或20mg/kg，饲养20天后禁食12h，称体
重，经麻醉心脏取血，分离血清，低温后保存待用。
结果：高脂饲料喂养后，大鼠血清脂蛋白水平发生显著变化。实验结果见表2、3，总
脂固醇(TC)，甘油三酯(TG)低密度及极低密度脂蛋白胆固醇[(LDL+VLDL)-C]值明显升
高。
表2低聚海藻酸钾硫酸酯钾对大鼠血脂的影响。(mmol/L)
表3低聚海藻酸钾硫酸酯钾对大鼠血清脂肪酸的影响
低聚海藻酸钾硫酸酯钾的降血压效果：初步临床试验选择无其他疾病的高血压受试者
男女各48例，年龄分布40-65之间，平均年龄54岁，静息测量收缩压在145-155mmHg范
围，舒张压在120-125mmHg范围。随机分组，每组12人，按照表每日口服，低聚海藻酸
钾硫酸酯钾日剂量达5-10mg/Kg，连续服用一个月。测量服用前、服用后30天后的血压，
参照中国高血压联盟制定的有效疗效标准：服用添加本发明低聚海藻酸钾硫酸酯一个月后，
收缩压降低15mmHg以上，舒张压降低10mmHg以上。试验结果见表4。
表4低聚海藻酸钾硫酸酯钾的降血压效果
【具体实施方式】
实施例1制备低聚海藻酸
制备方法一：
于10L去离子水中加入1000g海藻酸，在0.2MPa、120℃下恒温3h后降温至40℃，
测得得到重均分子量在40,000道尔顿以下的海藻酸；
将制得的海藻酸溶于聚乙二醇溶液中，加入复合乳化剂研磨至油相后加水搅拌至形成
原料乳液；
于原料乳液中加入0.7mol/L盐酸，加入量为12L于110℃下，反应4h，过滤并用乙
醇洗涤沉淀5次，在50℃下真空干燥得到干型物料低聚海藻酸。
制备方法二：
于9L去离子水中加入1000g海藻酸，在0.2MPa、125℃下恒温3h后降温至40℃，
得到重均分子量在20,000道尔顿以下的海藻酸，干燥；
将上述制得的海藻酸100g加5000ml蒸馏水溶胀24h后加入5000ml2N草酸沸水浴
回流11h，用蒸馏水冲洗滤得物，按100g滤得物加入1g的比例加入固体Na2CO3，调pH
到2.8，离心取上清液，用717与732阴、阳离子交换树脂各100g脱盐去掉树脂后，用乙
醇洗涤沉淀，在50℃下真空干燥得到干型物料低聚海藻酸。
取100g本发明制备的海藻酸，加入5000ml蒸馏水溶胀24h，再加入5000ml2N草酸，
沸水浴回流10h，然后过滤以除去酸液，将过滤所得物用3500ml蒸馏水冲洗，按100g过
滤物1g的比例加入固体Na2CO3。此时为溶胶状态，用盐酸调pH到2.8，然后离心(3000
转/分)分离，取其上清液，用717与732阴、阳离子交换树脂各120g脱盐，去掉树脂后，
加入11L乙醇进行沉淀，将所得沉淀物在60℃下烘干，即为低聚海藻酸粉末82g。按照同
样的过程，制备出低聚海藻酸粉末80g，二次共制备162g。
取100g本发明制备的低聚海藻酸，放在3000ml的三口瓶中，装好搅拌装置和温度计，
加入1000ml甲酰胺溶剂，搅拌混均，慢慢滴入300ml氯磺酸，滴加过程中温度不得高于5℃
(使用冰浴)，滴加完后使其升温至65℃，反应3h。冷却，过滤，加入4500ml乙醇进行
沉淀，离心除去乙醇，沉淀物再用2000ml乙醇沉淀，用4NNaOH溶液调pH至8，再用
4500ml乙醇沉淀，离心除去乙醇，沉淀物经干燥即为海藻酸钠硫酸酯钠盐。
含硫量的测定：将产物用盐酸完全水解，用通常测定卡拉胶的硫酸根含量的方法测定
含硫量9。低聚海藻酸的乌氏粘度及分子量测定是通过转化成海藻酸钠溶液实现的，乌氏粘
度的测定按中国药典附录乌氏粘度测定方法。使用乌氏粘度计检测乌氏粘度为9。
实施例2
取100g本发明制备的低聚海藻酸，加入5000ml蒸馏水溶胀24h，再加入5000ml2N
草酸，沸水浴回流10h，然后过滤以除去酸液，将过滤所得物用3000ml蒸馏水冲洗，按
100g过滤物1g的比例加入固体Na2CO3。此时为溶胶状态，用盐酸调pH到3.0，然后离
心(3000转/分)分离，取其上清液，用717与732阴、阳离子交换树脂各100g脱盐，去
掉树脂后，加入3倍溶液量的乙醇进行沉淀，将所得沉淀物在60℃下烘干，即为低聚海藻
酸。共得低聚海藻酸163g。取100g上述已烘干的低聚海藻酸，放在3000ml的三口瓶中，
装好搅拌装置和温度计，加入1000ml甲酰胺溶剂，搅拌混均，慢慢滴入300ml氯磺酸，
滴加过程中温度不高于5℃(冰浴)，滴加完后使其升温至70℃，反应3h。冷却，过滤，
加入4000ml乙醇进行沉淀，离心除去乙醇，沉淀物用2000ml沉淀，离心除去乙醇，用4N
KOH溶液调pH至8，再用2500ml乙醇沉淀，离心除去乙醇经干燥即为低聚海藻酸钾硫酸
酯钾盐。
含硫量的测定：将产物用盐酸完全水解，用通常测定卡拉胶的硫酸根含量的方法测定
含硫量9％。低分子量海藻酸的乌氏粘度及分子量测定是通过转化成海藻酸钠溶液实现的，
乌氏粘度的测定按中国药典附录乌氏粘度测定方法。使用乌氏粘度计检测乌氏粘度为7。
实施例3
含硫量低的海藻酸钠硫酸酯钠的制备方法
在本实施例中使用的主要原料及配比：制备实施例2的干燥低聚海藻酸1000g，甲酰
胺30L，氯磺酸2L。首先将低聚海藻酸置入100L磺化反应釜中，然后加入甲酰胺搅拌均
匀，在反应釜外加入冰水混合物降温。边搅拌边滴加氯磺酸，保持温度5℃以下将氯磺酸滴
加完毕，然后将反应混合物升温至65℃左右反应2h，加入乙醇使反应混合物中的乙醇终浓
度超过75％，从而使低聚海藻酸钠硫酸酯钠沉淀，沉淀物用95％的乙醇洗三次(每次50L)，
加入10％氢氧化钠调pH至8，将低聚海藻酸钠硫酸酯钠粗品溶液分别通过阴离子交换柱和
阳离子交换柱进行精制，再用10％的氢氧化钠调pH至7.5，经用50L95％乙醇沉淀，离心、
干燥得到含硫量低的低聚海藻酸钠硫酸酯钠粉末，用乌氏粘度计测定的乌氏粘度7。含硫量
为7wt％。
实施例4制备海藻酸盐硫酸酯盐的制剂
低聚海藻酸钠硫酸酯钠注射液的制备：
称取海藻酸硫酸酯1000g溶于2000ml热水中，加入1mol/L碳酸钠溶液，搅拌，待
pH值为7.4时停止滴加碳酸氢钠溶液,补充水至溶液体积达100,000ml，然后将之罐装到安
瓶中，每瓶剂量0.1g/10ml，灭菌，检验，包装入库。
每日注射1次，每次一支，半个月为一个疗程。
低聚海藻酸钠硫酸酯钠颗粒剂及片剂
称取海藻酸硫酸酯1000g溶于2000ml热水中，加入1mol/L碳酸钠溶液，搅拌，待
pH值为7.5时停止滴加碳酸钠溶液，浓缩，将水分蒸发掉成粉末，加入赋形剂造粒，得颗
粒剂。加入赋形剂打片得片剂。以海藻酸钠硫酸酯钠计，每片剂量0.1g，每日剂量为0.2g。
海藻酸钾硫酸酯钾颗粒剂及片剂
称取海藻酸硫酸酯1000g溶于2000ml热水中，加入1mol/L碳酸钾溶液，搅拌，待
pH值为7.3时停止滴加碳酸钾溶液，浓缩，将水分蒸发掉成粉末，加入赋形剂造粒，得颗
粒剂。加入赋形剂打片得片剂。以海藻酸钾硫酸酯钾计，每片剂量0.1g，每日剂量为0.2g。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本
领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进
和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。