一种从海带中提取硫酸酯多糖的工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种从海带中提取硫酸酯多糖的工艺，包括下述步骤：海带经清洗、烘干、粉碎后加入一定体积水，采用超声波辅助提取一段时间后得到提取液，离心，上清液中加入蛋白酶分解蛋白质成氨基酸，采用纳滤膜浓缩至原体积的1/3～1/5后得粗多糖浓缩液，然后在粗多糖浓缩液中加入乙醇至体积分数为20～40%，静止，离心，离心液经纳滤膜浓缩至原体积的1/2～1/3后，加入乙醇至体积分数为70～85%；离心分离得到硫酸酯多糖。本发明工艺简单，采用膜过滤去水和氨基酸，为下一步纯化节约了乙醇用量；同时膜过滤浓缩技术相对传统的加热浓缩，有效地保留了多糖的结构和稳定性，而且还提高了硫酸酯多糖的提取率。
【专利说明】一种从海带中提取硫酸酯多糖的工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种提取工艺，尤其是涉及一种从海带中提取硫酸酯多糖的工艺。
【背景技术】
[0002]多糖类化合物广泛存在于动物细胞膜和植物、微生物的细胞壁中，是由醛基和酮基通过苷键连接的高分子聚合物，也是构成生命的四大基本物质之一。近20年来，随着天然药物化学、药理研究的不断深入即分析手段突飞猛进的发展，多糖的研究引起了国内外许多学者极大的兴趣。研究表明，天然多糖类化合物具有抗肿瘤和免疫增强作用。因而，天然动植物中免疫多糖的重要生物学效应已越来越受到人们的重视，成为当今研究的热点。
[0003]硫酸酯多糖(sulfated polysaccharides, SPS)亦称多糖硫酸酯(PSS),是多糖大分子链中单糖分子上的羟基被硫酸根取代而形成的天然或半合成的多糖衍生物，是一类水溶性的酸性多糖，为聚阴离子化合物，具有化学结构复杂、构效关系鲜明、生物活性多样等特点。海藻中如红藻、褐藻等均含有大量硫酸酯多糖，此外，某些真菌及细菌的胞外和某些植物中均含有天然的硫酸酯多糖。近年来许多研究发现硫酸酯多糖具有多种生理活性，包括调节免疫、抗氧化、降血糖、降血脂、保护肾脏、抗凝血、抗肿瘤及抗病毒等。
[0004]硫酸酯多糖主要来源于天然提取或化学合成。提取硫酸酯多糖的传统常用方法主要有酸提、碱提和水提等，其中以热水浸提居多，酸、碱提取都会破坏硫酸酯多糖的结构，同时也会对硫酸根的含量 产生影响；而热水浸提的提取率一般较低，难以满足生产需求。
【发明内容】
[0005]为了克服现有技术存在的不足，本发明提供了一种从海带中提取硫酸酯多糖的工艺。
[0006]一种从海带中提取硫酸酯多糖的工艺，包括下述步骤:
(1)海带经清洗、烘干、粉碎后置于提取反应器中；
(2)向提取反应器中加入一定体积水，pH控制为4.2~5.8，液固比为40~50:1，采用超声波辅助提取后得到提取液，离心得上清液；
(3)上清液中加入蛋白酶分解蛋白质成氨基酸，采用纳滤膜进行浓缩处理得粗多糖浓缩液；
(4)粗多糖浓缩液中加入乙醇至体积分数为20~40%，静止，离心，离心液经纳滤膜浓缩至原体积的1/2~1/3后，加入乙醇至体积分数为70~85% ;离心分离得到硫酸酯多糖。
[0007]步骤(4)中，体积分数为20~40%的乙醇可以有效去除褐藻胶，而体积分数为70~85%的乙醇可以有效去除海藻酸钠；采用体积分数递增的乙醇进行纯化离心,并采用膜浓缩，不仅很大程度地节约了乙醇用量，而且可以有效去除粗多糖中的褐藻胶、海藻酸钠等物质，有效地保留了多糖的结构和稳定性，提闻硫酸酷多糖的提取率。
[0008]优选地，步骤(2)中，超声波功率为100~150W，通气量70~85L/h，提取温度为50~70°C，提取时间为20~35min。超声波提取的参数控制，对于最后硫酸酯多糖的提取率的高低具有很大的影响。
[0009]优选地，步骤(3)中，蛋白酶的投料量为海带重量的0.7~1.3%，酶解时间为6~Sh0蛋白酶可以将蛋白质分解成氨基酸，便于更好地去除。
[0010]优选地，步骤(3)中，所述粗多糖浓缩液体积为原体积的1/3~1/5。采用纳滤膜进行浓缩，浓缩后体积为浓缩前体积1/3~1/5，可以为后续纯化节约乙醇用量。
[0011]优选地，步骤(3)中，采用纳滤膜进行浓缩处理前，先通过超滤膜过滤。采用膜过滤去水和氨基酸，为下一步乙醇沉淀节约了乙醇用量。
[0012]优选地，所述超滤膜为截留分子量1000~3000的超滤膜。对二价离子、小分子色素、多肽等物质都可以透过，主要是去除水和氨基酸；经超滤膜过滤后再经纳滤膜浓缩处理，可以进一步去除水和氨基酸等小分子物质。
[0013]优选地，步骤(4)中，纳滤膜浓缩后体积为原体积的1/2~1/3。采用纳滤膜进行浓缩，浓缩后体积为浓缩前体积1/2~1/3，可以有效地保留多糖的结构和稳定性，提高硫酸酯多糖的提取率。
[0014]优选地，一种从海带中提取硫酸酯多糖的工艺，包括下述步骤:
(1)海带经清洗、烘干、粉碎后置于提取反应器中；
(2)向提取反应器中加入一定体积水，pH控制为5，液固比为45:1，采用超声波辅助提取后得到提取液，离心得上清液；其中，超声波功率为120W，通气量75L/h，提取温度为65 °C，提取时间为28min ；
(3)上清液中加入蛋白酶分解蛋白质成氨基酸，再经纳滤膜浓缩至原体积的1/3后得粗多糖浓缩液；其中，蛋白酶的投料量为海带重量的0.7%，酶解时间为8h ；
(4)粗多糖浓缩液中加入乙醇至体积分数为30%，静止，离心，离心液经纳滤膜浓缩至原体积的1/3后，加入乙醇至体积分数为80% ;离心分离得到硫酸酯多糖。
[0015]优选地，一种从海带中提取硫酸酯多糖的工艺，包括下述步骤:
(1)海带经清洗、烘干、粉碎后置于提取反应器中；
(2)向提取反应器中加入一定体积水，pH控制为5.5，液固比为48:1，采用超声波辅助提取后得到提取液，离心得上清液；其中，超声波功率为130W，通气量72L/h，提取温度为60°C，提取时间为25min ；
(3)上清液中加入蛋白酶分解蛋白质成氨基酸后，先通过截留分子量1000~3000的超滤膜过滤，然后再经纳滤膜浓缩至原体积的1/5后得粗多糖浓缩液；其中，蛋白酶的投料量为海带重量的1.3%，酶解时间为6h ；
(4)粗多糖浓缩液中加入乙醇至体积分数为35%，静止，离心，离心液经纳滤膜浓缩至原体积的1/2后，加入乙醇至体积分数为75% ;离心分离得到硫酸酯多糖。
[0016]本发明工艺简单，采用膜过滤去水和氨基酸，为下一步纯化节约了乙醇用量；同时膜过滤浓缩技术相对传统的加热浓缩，有效地保留了多糖的结构和稳定性，而且还提高了硫酸酯多糖的提取率。
【具体实施方式】
[0017]下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
[0018] 实施例1一种从海带中提取硫酸酯多糖的工艺，包括下述步骤:
(1)海带经清洗、烘干、粉碎过270目筛后置于提取反应器中；
(2)向提取反应器中加入一定体积水，pH为5，液固比为45:1，采用超声波辅助提取一段时间后得到提取液，离心得上清液；其中，超声波功率为120W，通气量75L/h提取温度为65 °C，提取时间为28min ；
(3)上清液中加入蛋白酶分解蛋白质成氨基酸，再经纳滤膜浓缩至原体积的1/3后得粗多糖浓缩液；其中，蛋白酶的投料量为海带重量的0.7%，酶解时间为8h ；
(4)粗多糖浓缩液中加入乙醇至体积分数为30%，静止，离心，离心液经纳滤膜浓缩至原体积的1/3后，加入乙醇至体积分数为80% ;离心分离得到硫酸酯多糖，硫酸酯多糖的提取率为 67.13%。
[0019]实施例2
一种从海带中提取硫酸酯多糖的工艺，包括下述步骤: (1)海带经清洗、烘干、粉碎过150目筛后置于提取反应器中；
(2)向提取反应器中加入一定体积水，pH为4.5，液固比为40:1，采用超声波辅助提取一段时间后得到提取液，离心得上清液；其中，超声波功率为110W，通气量80L/h提取温度为65 °C，提取时间为26min ；
(3)上清液中加入蛋白酶分解蛋白质成氨基酸，再经纳滤膜浓缩至原体积的1/4后得粗多糖浓缩液；其中，蛋白酶的投料量为海带重量的0.9%，酶解时间为7.5h ；
(4)粗多糖浓缩液中加入乙醇至体积分数为35%，静止，离心，离心液经纳滤膜浓缩至原体积的2/5后，加入乙醇至体积分数为75% ;离心分离得到硫酸酯多糖，硫酸酯多糖的提取率为 63.93%。
[0020]实施例3
一种从海带中提取硫酸酯多糖的工艺，包括下述步骤:
(1)海带经清洗、烘干、粉碎过230目筛后置于提取反应器中；
(2)向提取反应器中加入一定体积水，pH为5.5，液固比为48:1，采用超声波辅助提取一段时间后得到提取液，离心得上清液；其中，超声波功率为130W，通气量72L/h提取温度为60°C，提取时间为25min ；
(3)上清液中加入蛋白酶分解蛋白质成氨基酸，先通过截留分子量1000~3000的超滤膜过滤，然后再经纳滤膜浓缩至原体积的1/5后得粗多糖浓缩液；其中，蛋白酶的投料量为海带重量的1.3%，酶解时间为6h ；
(4)粗多糖浓缩液中加入乙醇至体积分数为35%，静止，离心，离心液经纳滤膜浓缩至原体积的1/2后，加入乙醇至体积分数为75% ;离心分离得到硫酸酯多糖，硫酸酯多糖的提取率为 71.29%ο
[0021]实施例4
一种从海带中提取硫酸酯多糖的工艺，包括下述步骤:
(1)海带经清洗、烘干、粉碎过100目筛后置于提取反应器中；
(2)向提取反应器中加入一定体积水，pH为4.9，液固比为50:1，采用超声波辅助提取一段时间后得到提取液，离心得上清液；其中，超声波功率为150W，通气量70L/h提取温度为55 °C，提取时间为22min ；(3)上清液中加入蛋白酶分解蛋白质成氨基酸，先通过截留分子量1000~3000的超滤膜过滤，然后再经纳滤膜浓缩至原体积的1/5后得粗多糖浓缩液；其中，蛋白酶的投料量为海带重量的1.1%，酶解时间为6.5h ；
(4)粗多糖浓缩液先加水进行溶解，然后加入乙醇至体积分数为30%，静止，离心，离心液经纳滤膜浓缩至原体积的1/3后，加入乙醇至体积分数为70% ;离心分离得到硫酸酯多糖，硫酸酯多糖的提 取率为62.78%。
【权利要求】
1.一种从海带中提取硫酸酯多糖的工艺，其特征在于包括下述步骤: (1)海带经清洗、烘干、粉碎后置于提取反应器中； (2)向提取反应器中加入一定体积水，pH控制为4.2~5.8，液固比为40~50:1，采用超声波辅助提取后得到提取液，离心得上清液； (3)上清液中加入蛋白酶分解蛋白质成氨基酸，采用纳滤膜进行浓缩处理得粗多糖浓缩液； (4)粗多糖浓缩液中加入乙醇至体积分数为20~40%，静止，离心，离心液经纳滤膜浓缩后，加入乙醇至体积分数为70~85% ;离心分离得到硫酸酯多糖。
2.根据权利要求1所述的从海带中提取硫酸酯多糖的工艺，其特征在于:步骤(2)中，超声波功率为100~150W，通气量70~85L/h，提取温度为50~70°C，提取时间为20~35min。
3.根据权利要求1所述的 从海带中提取硫酸酯多糖的工艺，其特征在于:步骤(3)中，蛋白酶的投料量为海带重量的0.7~1.3%，酶解时间为6~8h。
4.根据权利要求1所述的从海带中提取硫酸酯多糖的工艺，其特征在于:步骤(3)中，所述粗多糖浓缩液体积为原体积的1/3~1/5。
5.根据权利要求1所述的从海带中提取硫酸酯多糖的工艺，其特征在于:步骤(3)中，采用纳滤膜进行浓缩处理前，先通过超滤膜过滤。
6.根据权利要求5所述的从海带中提取硫酸酯多糖的工艺，其特征在于:所述超滤膜为截留分子量1000~3000的超滤膜。
7.根据权利要求1所述的从海带中提取硫酸酯多糖的工艺，其特征在于:步骤(4)中，纳滤膜浓缩后体积为原体积的1/2~1/3。
8.根据权利要求1所述的从海带中提取硫酸酯多糖的工艺，其特征在于包括下述步骤: (1)海带经清洗、烘干、粉碎后置于提取反应器中； (2)向提取反应器中加入一定体积水，pH控制为5，液固比为45:1，采用超声波辅助提取后得到提取液，离心得上清液；其中，超声波功率为120W，通气量75L/h，提取温度为65 °C，提取时间为28min ； (3)上清液中加入蛋白酶分解蛋白质成氨基酸，再经纳滤膜浓缩至原体积的1/3后得粗多糖浓缩液；其中，蛋白酶的投料量为海带重量的0.7%，酶解时间为8h ； (4)粗多糖浓缩液中加入乙醇至体积分数为30%，静止，离心，离心液经纳滤膜浓缩至原体积的1/3后，加入乙醇至体积分数为80% ;离心分离得到硫酸酯多糖。
9.根据权利要求6所述的从海带中提取硫酸酯多糖的工艺，其特征在于包括下述步骤: (1)海带经清洗、烘干、粉碎后置于提取反应器中； (2)向提取反应器中加入一定体积水，pH控制为5.5，液固比为48:1，采用超声波辅助提取后得到提取液，离心得上清液；其中，超声波功率为130W，通气量72L/h，提取温度为60°C，提取时间为25min ； (3)上清液中加入蛋白酶分解蛋白质成氨基酸后，先通过截留分子量1000~3000的超滤膜过滤，然后再经纳滤膜浓缩至原体积的1/5后得粗多糖浓缩液；其中，蛋白酶的投料量为海带重量的1.3%，酶解时间为6h ； (4)粗多糖浓缩液中加入乙醇至体积分数为35%，静止，离心，离心液经纳滤膜浓缩至原体积的1/2后，加入 乙醇至体积分数为75% ;离心分离得到硫酸酯多糖。
【文档编号】C08B37/00GK104031158SQ201410254398
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月10日 优先权日:2014年6月10日
【发明者】刘振锋, 戴圣佳, 吕卫金, 黄小鸣, 叶兴乾 申请人:浙江蓝色海洋生物科技有限公司