专利名称：一种红藻寡糖的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种寡糖的制备方法，尤其涉及一种红藻寡糖的制备方法。
背景技术：
从红藻中所提取的红藻多糖主要有琼胶和卡拉胶两大类。红藻多糖在食品及医药领域的应用历史悠久，而红藻寡糖是多糖经过降解后得到的低分子量化合物，近年来，这类寡糖及其衍生物的许多生理活性逐渐被认识，琼胶寡糖在抗氧化、抗炎、降血糖以及抗肿瘤方面都有所报道；而卡拉胶寡糖由于是一种天然的聚阴离子硫酸寡糖，所以在抗肿瘤、抗菌、抗凝血等方面有其独特的活性，另外作为抗病毒的活性物质，卡拉胶寡糖对HIV病毒、HSV病毒、疱疹和肝炎病毒等都有很好的抑制作用，因此其应用前景较好；目前对红藻多糖的降解方法主要有酶降解、液体酸降解以及氧化降解，在中国专利(专利号CN1467226)中采取了Fenton氧化降解方法，该方法造成产物的氧化程度严重，副产物众多，对后续的分离纯化造成很大的困难；日本专利(专利号JP2000116376)使用了卡拉胶酶制备κ-卡拉胶寡糖，中国专利(专利号CN1513989)也使用了琼胶酶对琼胶进行降解，但酶法水解首先需要分离提取所需要的酶，再以此酶进行降解得到寡糖混合体，由于酶的来源一般是海洋微生物或绣凹螺，所以价格昂贵，不适于工业化生产；中国专利(专利号CN1394879A，CN1513860)利用草酸、盐酸、硫酸等对琼胶进行降解，而中国专利(CN1513880A)中，采用了稀硫酸溶液作为水解介质，生产卡拉胶寡糖，这些使用液体酸的方法，若用于工业化生产必将造成设备腐蚀、排放的废水易导致环境污染，并且方法中的中和步骤会产生大量的盐，因此生产中也需要有脱盐过程，导致工艺复杂，生产成本提高，生产效率也较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺简单、生产成本低、生产效率高且不会造成环境污染的红藻寡糖的制备方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种红藻寡糖的制备方法，该方法包括以下步骤a.将红藻多糖溶于水制备成1-4％的溶胶；b.向溶胶中加入经过酸处理的固态的阳离子交换树脂，溶胶与固态的阳离子交换树脂的体积比为8∶1-4；c.将其置于80℃-95℃水浴中搅拌反应2-12小时；d.过滤分离固液相，滤去固态的阳离子交换树脂；e.用活性炭层析柱吸附滤液，然后用8％-25％浓度的低分子醇溶液逐级洗脱，得到具有不同聚合度的寡糖的洗脱液；
f.将上述洗脱液蒸发浓缩，冷冻干燥，即得到白色粉末状的红藻寡糖产品。
上述步骤b所述的的酸为盐酸、硫酸，其中以盐酸为优选。
上述步骤b所述的溶胶与固态的阳离子交换树脂的体积比，以8∶2为优选。
上述步骤c所述的水浴温度为90℃及反应时间为6小时为优选。
上述步骤e所述的活性炭为中性活性炭，尤其以中性活性炭的粒度为50目为优选。
上述步骤e所述的低分子醇为乙醇、甲醇、异丙醇，或由它们组成的混合物，尤其以乙醇为优选。
上述步骤e中，以浓度为8％的乙醇溶液洗脱，得到具有n为2的寡糖的洗脱液，以浓度为15％的乙醇溶液洗脱，得到具有n为3~5的寡糖的洗脱液，以浓度为25％的乙醇溶液洗脱，得到具有n为6~10寡糖的洗脱液。
本发明所用的经过酸处理的阳离子交换树脂，可以是Dowex 50W×2H型阳离子交换树脂或732H型阳离子交换树脂；阳离子交换树脂经过处理、转型可重复使用。
本发明所用的中性活性炭对洗脱液可以反复吸附两次，吸附速度分别为5ml/min和10ml/min。
本发明所用的红藻多糖可以是琼胶或卡拉胶，而卡拉胶可以是任何一种类型的卡拉胶，如κ-卡拉胶、λ-卡拉胶、β-卡拉胶、μ-卡拉胶、θ-卡拉胶及ι-卡拉胶等。
本发明与现有技术相比的优点是用经过酸处理的固态的阳离子交换树脂为介质制备红藻寡糖，由于经过酸处理的固态的阳离子交换树脂可重复利用，其价格低廉，并且不用把酸液排放到环境中去；用经过酸处理的固态的阳离子交换树脂为介质对生产工艺无腐蚀性，减少了现有的在生产工艺中需中和及脱盐的工艺步骤；因此本发明与现有技术相比，减少并优化了工艺步骤，降低了生产成本，提高了生产效率，并且解决了生产红藻寡糖所造成的环境污染的问题；用本发明制备的产品卡拉胶寡糖具有明显的抗肺炎病毒、疱疹病毒的作用，较强的抑制肿瘤细胞作用，以及抑制枯草芽孢杆菌生长等作用，而琼胶寡糖也有较好的抗氧化及护肝的作用。
具体实施例方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1称取40g κ-卡拉胶加入2升水中，煮沸使其呈溶胶状，用盐酸处理732型阳离子交换树脂，并水洗至中性，取420g加入到卡拉胶溶胶中，于90℃水浴中搅拌反应，反应6h后，抽滤去除固态的阳离子交换树脂；将粒度为50目的中性活性炭装于6×60cm的层析柱内，抽滤后的溶液直接上层析柱吸附，溶液可反复吸附两次，吸附速度分别为5ml/min和10ml/min，待全部吸附后，用水洗，首先去除小分子杂质以及单糖部分，然后以浓度为8％的乙醇溶液洗脱，得到具有聚合度为2的寡糖(2糖)的洗脱液，以浓度为15％的乙醇溶液洗脱，得到具有聚合度为3~5的寡糖(3-5糖)的洗脱液，以浓度为25％的乙醇溶液洗脱，得到具有聚合度为的6~10寡糖(6-10糖)的洗脱液，各洗脱液经浓缩，冷冻干燥分别得到白色粉末κ-卡拉胶寡糖，2糖的产率约为14％，3-5糖的产率约为26％，6-10糖的产率约为20％。
实施例2称取40gλ-卡拉胶加入2升水中，煮沸使其呈溶胶状；用硫酸处理732型阳离子交换树脂，并水洗至中性，取420g加入到卡拉胶溶胶中；于90℃水浴中搅拌反应，反应6h后，抽滤去除固态的阳离子交换树脂；将粒度为50目的中性活性炭装于6×60cm的层析柱内，抽滤后的溶液直接上层析柱吸附，溶液可反复吸附两次，吸附速度分别为5ml/min和10ml/min，待全部吸附后，以水洗，首先去除小分子杂质以及单糖部分，然后以浓度为8％的乙醇溶液洗脱，得到具有聚合度为2的寡糖(2糖)的洗脱液，以浓度为15％的乙醇溶液洗脱，得到具有聚合度为3~5的寡糖(3-5糖)的洗脱液，以浓度为25％的乙醇溶液洗脱，得到具有聚合度为的6~10寡糖(6-10糖)的洗脱液，各洗脱液经浓缩，冷冻干燥分别得到白色粉末λ-卡拉胶寡糖，2糖的产率约为13％，3-5糖的产率约为24％，6-10糖的产率约为18％。
实施例3称取40g琼胶加入2升水中，煮沸使其呈溶胶状，用盐酸处理732型阳离子交换树脂，并水洗至中性，取420g加入到琼溶胶中；于90℃水浴中搅拌反应，反应6h后，抽滤去除固态的阳离子交换树脂；将粒度为50目的中性活性炭装于6×60cm的层析柱内，抽滤后的溶液直接上层析柱吸附，溶液可反复吸附两次，吸附速度分别为5ml/min和10ml/min，待全部吸附后，以水洗，首先去除小分子杂质以及单糖部分，然后然后以浓度为8％的乙醇溶液洗脱，得到具有聚合度为2的寡糖(2糖)的洗脱液，以浓度为15％的乙醇溶液洗脱，得到具有聚合度为3~5的寡糖(3-5糖)的洗脱液，以浓度为25％的乙醇溶液洗脱，得到具有聚合度为的6~10寡糖(6-10糖)的洗脱液，各洗脱液经浓缩，冷冻干燥分别得到白色粉末琼胶寡糖，2糖的产率约为10％，3-5糖的产率约为20％，6-10糖的产率约为15％。
实施例4称取40gλ-卡拉胶加入1升水中，煮沸使其呈溶胶状，用硫酸处理732型阳离子交换树脂，并水洗至中性，取450g加入到卡拉胶溶胶中；于95℃水浴中搅拌反应，反应2h后，抽滤去除固态的阳离子交换树脂；将粒度为50目的中性活性炭装于6×60cm的层析柱内，抽滤后的溶液直接上层析柱吸附，溶液可反复吸附两次，吸附速度分别为5ml/min和10ml/min，待全部吸附后，以水洗，首先去除小分子杂质以及单糖部分，然后然后以浓度为8％的乙醇溶液洗脱，得到具有聚合度为2的寡糖(2糖)的洗脱液，以浓度为15％的乙醇溶液洗脱，得到具有聚合度为3~5的寡糖(3-5糖)的洗脱液，以浓度为25％的乙醇溶液洗脱，得到具有聚合度为的6~10寡糖(6-10糖)的洗脱液，各洗脱液经浓缩，冷冻干燥分别得到白色粉末λ-卡拉胶寡糖，2糖的产率约为13％，3-5糖的产率约为24％，6-10糖的产率约为18％。
实施例5称取40gι-卡拉胶加入3升水中，煮沸使其呈溶胶状，用盐酸处理732型阳离子交换树脂，并水洗至中性，取410g加入到卡拉胶溶胶中；于85℃水浴中搅拌反应，反应8h后，抽滤去除固态的阳离子交换树脂；将粒度为50目的中性活性炭装于6×60cm的层析柱内，抽滤后的溶液直接上层析柱吸附，溶液可反复吸附两次，吸附速度分别为5ml/min和10ml/min，待全部吸附后，以水洗，首先去除小分子杂质以及单糖部分，然后然后以浓度为8％的乙醇溶液洗脱，得到具有聚合度为2的寡糖(2糖)的洗脱液，以浓度为15％的乙醇溶液洗脱，得到具有聚合度为3~5的寡糖(3-5糖)的洗脱液，以浓度为25％的乙醇溶液洗脱，得到具有聚合度为的6~10寡糖(6-10糖)的洗脱液，各洗脱液经浓缩，冷冻干燥分别得到白色粉末ι-卡拉胶寡糖，2糖的产率约为11％，3-5糖的产率约为23％，6-10糖的产率约为16％。
实施例6称取40g琼胶加入2升水中，煮沸使其呈溶胶状，用硫酸处理732型阳离子交换树脂，并水洗至中性，取410g加入到琼溶胶中；于95℃水浴中搅拌反应，反应4h后，抽滤去除固态的阳离子交换树脂；将粒度为50目的中性活性炭装于6×60cm的层析柱内，抽滤后的溶液直接上层析柱吸附，溶液可反复吸附两次，吸附速度分别为5ml/min和10ml/min，待全部吸附后，以水洗，首先去除小分子杂质以及单糖部分，然后然后以浓度为8％的乙醇溶液洗脱，得到具有聚合度为2的寡糖(2糖)的洗脱液，以浓度为15％的乙醇溶液洗脱，得到具有聚合度为3~5的寡糖(3-5糖)的洗脱液，以浓度为25％的乙醇溶液洗脱，得到具有聚合度为的6~10寡糖(6-10糖)的洗脱液，各洗脱液经浓缩，冷冻干燥分别得到白色粉末琼胶寡糖，2糖的产率约为11％，3-5糖的产率约为23％，6-10糖的产率约为16％。
其它的以各种类型的卡拉胶以及琼胶为原料制备方法同上述任一实施例，在此不一一列举。
权利要求
1.一种红藻寡糖的制备方法，其特征在于它包括以下步骤a.将红藻多糖溶于水制备成1-4％的溶胶；b.向溶胶中加入经过酸处理的固态阳离子交换树脂，溶胶与固态阳离子交换树脂的体积比为8∶1-4；c.将其置于80℃-95℃水浴中搅拌反应2-12小时；d.过滤分离固液相，滤去固态阳离子交换树脂；e.用活性炭层析柱吸附滤液，然后用8％-25％浓度的低分子醇溶液逐级洗脱，得到具有不同聚合度的寡糖的洗脱液；f.将上述洗脱液蒸发浓缩，冷冻干燥，即得到的白色粉末状的红藻寡糖产品。
2.如权利要求1所述的红藻寡糖的制备方法，其特征在于上述步骤b所述的的酸为盐酸、硫酸，其中以盐酸为优选。
3.如权利要求1所述的红藻寡糖的制备方法，其特征在于上述步骤b所述的溶胶与固态的阳离子交换树脂的体积比为8∶2。
4.如权利要求1所述的红藻寡糖的制备方法，其特征在于上述步骤c所述的水浴温度为90℃及反应时间为6小时为优选。
5.如权利要求1所述的卡拉胶寡糖的制备方法，其特征在于上述步骤e所述的活性炭为中性活性炭，尤其以中性活性炭的粒度为50目为优选。
6.如权利要求1所述的红藻寡糖的制备方法，其特征在于上述步骤e所述的低分子醇为乙醇、甲醇、异丙醇及由它们组成的混合物，尤其以乙醇为优选。
7.如权利要求1所述的红藻寡糖的制备方法，其特征在于上述步骤e中，以浓度为8％的乙醇溶液洗脱，得到具有聚合度为2的寡糖的洗脱液，以浓度为15％的乙醇溶液洗脱，得到具有聚合度为3~5的寡糖的洗脱液，以浓度为25％的乙醇溶液洗脱，得到具有聚合度为的6~10寡糖的洗脱液。
全文摘要
本发明公开了一种红藻寡糖的制备方法，用经过酸处理的固态的阳离子交换树脂为介质制备红藻寡糖，优点是经酸处理的固态的阳离子交换树脂可重复利用，价格低廉，不用把酸液排放到环境中去，并且用经酸处理的固态的阳离子交换树脂为介质对生产工艺无腐蚀性，也减少了现有的在生产工艺中需中和及脱盐的工艺步骤；用本发明制备的产品卡拉胶寡糖具有明显的抗肺炎病毒、疱疹病毒的作用，较强的抑制肿瘤细胞作用，以及抑制枯草芽孢杆菌生长等作用，而琼胶寡糖也有较好的抗氧化及护肝的作用。
文档编号C07H3/06GK1900099SQ20061005258
公开日2007年1月24日 申请日期2006年7月21日 优先权日2006年7月21日
发明者陈海敏, 严小军, 徐继林 申请人:宁波大学