[發明專利]一種利用微波輻射制備海藻酸寡糖單體的方法

有效

• 申請號: 201310028146.2
• 申請日: 2013-01-24
• 公開（公告）號: CN103059163A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 管華詩;胡婷;李春霞;趙峽;李全才;劉紅兵
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: C08B37/04
• 分類號: C08B37/04;C13K13/00
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司 37101
• 代理人: 崔濱生

技術領域

本發明屬于醫藥化學技術領域，具體涉及一種利用微波輻射制備海藻酸寡糖單體的方法。

背景技術

海藻酸為海洋褐藻的胞間多糖，是由β-D-(1,4)-甘露糖醛酸（Mannuronic?acid,M）和α-L-(1,4)-古羅糖醛酸（Guluronic?acid,G）組成的二元線型嵌段化合物，因具有的獨特化學結構和良好的生物相容性，可作為食品添加劑、醫用材料、藥物緩控釋載體材料等而廣泛應用于食品、醫藥和化工等領域。海藻酸分子中主要存在如下三種結構片段：β-D-(1,4)-連接的聚甘露糖醛酸（Polymannuronate，PM）片段，α-L-(1,4)-連接的聚古羅糖醛酸（polyguluronate，PG）片段，G與M交替共聚的PMG片段。海藻酸經不同方法降解和pH分級后，可以分別得到聚甘露糖醛酸和聚古羅糖醛酸兩種海藻糖醛酸片段。不同聚合度的甘露糖醛酸及古羅糖醛酸寡糖具有抗氧化、促生長、免疫調節和抗老年癡呆等多種生物學活性，在食品和醫藥領域具有更為廣闊的應用前景。

目前，海藻糖醛酸寡糖的制備方法主要有化學制備法和生物降解法。化學方法主要有氧化降解、自由基降解和酸降解等。該類方法的缺點是容易產生副產物、寡糖產率低、后處理復雜。其中，氧化降解法制備的海藻糖醛酸寡糖分子結構發生了改變，其還原端1位為羧基。值得注意的是，聚古羅糖醛酸在酸性條件下的溶解度低，采用酸降解方法，僅可對部分溶解的聚古羅糖醛酸進行降解，古羅糖醛酸寡糖產量較低。生物酶法制備海藻酸寡糖是目前廣泛采用的方法，其反應條件較為溫和，但所得寡糖分子結構亦發生了變化，在寡糖的非還原端4、5位形成不飽和雙鍵。此外，該方法需要使用緩沖液，工序較為復雜，耗時久，降解產率較低。

將微波輻射技術應用于有機合成反應，能夠提高反應的選擇性和反應速率，將該技術應用于多糖的降解，能夠極大地縮短反應時間，減少副產物的生成，通過控制反應溫度和反應時間，能夠獲得不同分子量片段的寡糖。為此，專利號為ZL200510008708.2，名稱為《多糖的微波降解方法》的一項中國發明專利提出了多糖的微波降解方法，其工藝為在多糖溶液中加入酸后，放入微波發生器中降解，然后用堿中和，再用透析法去除生成的小分子鹽類，凍干，得到低聚多糖。該方法雖然快速，但其在降解過程中加入了酸，需用堿中和，用透析法去除處理過程中所產生的鹽類，工藝過程較為繁瑣，制備周期長，不能得到寡糖的單體，并且還存在環境保護問題，故該工藝有待進一步改進。

發明內容

本發明的目的是提供一種操作簡便、降解快速、產率高、清潔環保且成本低廉的利用微波輻射制備海藻酸寡糖單體的方法，本發明是采用微波輻射降解和凝膠層析制備聚甘露糖醛酸和聚古羅糖醛酸寡糖單體的方法，它能彌補現有技術上的不足，而且有利于工業化規模生產。

為實現上述發明目的，本發明采用下述技術方案予以實現：

一種利用微波輻射制備海藻酸寡糖單體的方法，它包括以下步驟：所述海藻酸為聚甘露糖醛酸或聚古羅糖醛酸，用水配制濃度為5g-200g/L的聚甘露糖醛酸溶液或聚古羅糖醛酸混懸液，所述聚古羅糖醛酸混懸液需調節pH為弱酸性使聚古羅糖醛酸分散均勻；將聚甘露糖醛酸溶液或聚古羅糖醛酸混懸液置于微波反應器中，在微波功率400W-1600W下加熱降解5-30min，將產物冷卻、過濾得到寡糖混合物；再以0.05-0.3mol/L的NH₄HCO₃溶液為流動相，采用凝膠柱層析對所述寡糖混合物進行分離純化獲得不同聚合度的甘露糖醛酸寡糖單體或古羅糖醛酸寡糖單體。

對上述技術方案的進一步改進：所述聚甘露糖醛酸和聚古羅糖醛酸的重均分子量均為5kD-15kD。

對上述技術方案的進一步改進：所述聚古羅糖醛酸混懸液需用堿溶液調節其pH為5-6。

對上述技術方案的進一步改進：所述NH₄HCO₃溶液的流速為1.5-2.5mL/min。

對上述技術方案的進一步改進：所述甘露糖醛酸寡糖單體的聚合度為1-12，所述古羅糖醛酸寡糖單體的聚合度為1-12。

對上述技術方案的進一步改進：所述聚甘露糖醛酸溶液需超聲溶解1-3min，聚古羅糖醛酸混懸液需超聲溶解5-10min。

對上述技術方案的進一步改進：所述微波下的加熱溫度為80-150℃。

對上述技術方案的進一步改進：所述的凝膠柱層析分離純化的填料為Bio-Gel?P6、Bio-Gel?P4或Superdex30。