[發(fā)明專利]一種可溶性、高取代度磷酸化酵母葡聚糖的制備方法

有效

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• 申請日: 2014-05-20
• 公開（公告）號: CN104017104A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 史鋒;李永富;石紀(jì)奎
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號: C08B37/02
• 分類號: C08B37/02
• 代理公司: 無錫華源專利事務(wù)所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶漢欽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及葡聚糖技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種制備可溶性的、高取代度磷酸化酵母葡聚糖的方法。

背景技術(shù)

酵母β-D-葡聚糖（簡稱酵母β-葡聚糖或酵母葡聚糖）是一種良好的免疫效應(yīng)應(yīng)答劑，具有調(diào)節(jié)免疫力、抗腫瘤、抗氧化、促進(jìn)傷口愈合、抗輻射、降低血脂等生理功效，但是它不溶于水，這嚴(yán)重限制了酵母葡聚糖在食品、醫(yī)藥、保健品等領(lǐng)域中的應(yīng)用。

為了提高酵母葡聚糖的溶解度，國內(nèi)外學(xué)者對其進(jìn)行了修飾和改性研究。這些方法主要是通過在葡聚糖上連接一些極性基團(tuán)，如磷酸基團(tuán)、羧甲基基團(tuán)、硫酸基團(tuán)來增加其溶解度。但是這類反應(yīng)通常都要在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或者有機(jī)相中進(jìn)行。尤其是普通的磷酸化修飾和硫酸化修飾，需要消耗大量的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和有機(jī)溶劑，不僅成本高、污染嚴(yán)重，還可能造成安全隱患，不利于工業(yè)化的大規(guī)模生產(chǎn)。

傳統(tǒng)的酵母葡聚糖磷酸化修飾主要通過在酸性溶液中加入磷酸酯化試劑，在高溫條件下誘導(dǎo)磷酸酯化反應(yīng)的進(jìn)行。由于這類反應(yīng)均在酸性或者高溫的液態(tài)環(huán)境中進(jìn)行，酵母葡聚糖容易被水解，因此酵母葡聚糖的磷酸化修飾效率低下，得到的磷酸化葡聚糖的取代度通常都比較低，一般低于0.2。因此研究發(fā)明一種高效、環(huán)保、簡單的磷酸化修飾酵母葡聚糖的方法是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容

針對磷酸化修飾酵母葡聚糖效率低下、取代度低、污染嚴(yán)重等問題，本申請人提供了一種可溶性、高取代度磷酸化酵母葡聚糖的制備方法。本方法具有簡便、快速、高效、不使用有機(jī)溶劑和強(qiáng)酸、強(qiáng)堿試劑的特點，有利于工業(yè)化的規(guī)模化生產(chǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種可溶性、高取代度磷酸化酵母葡聚糖的制備方法，采用機(jī)械化學(xué)方法，在固相體系中以六偏磷酸鈉或六偏磷酸鉀為衍生化試劑，通過固態(tài)化學(xué)反應(yīng)對酵母葡聚糖進(jìn)行磷酸化修飾和改性，具體過程如下：

（1）將粉末狀酵母葡聚糖原料與六偏磷酸鈉或六偏磷酸鉀按質(zhì)量比1:1.5~15混合好后，采用行星式球磨機(jī)通過機(jī)械化學(xué)方法處理8~40?min；

（2）將步驟（1）處理后得到的葡聚糖混合物溶于水中得到溶解液，葡聚糖混合物與水的質(zhì)量比為1:6~18；如果產(chǎn)生沉淀，則通過離心除去不溶物，從而得到溶解液；

（3）對步驟（2）得到的溶解液進(jìn)行透析或超濾，除去多余的六偏磷酸鈉或六偏磷酸鉀，得到磷酸化酵母葡聚糖溶液。

將步驟（3）所得磷酸化酵母葡聚糖溶液進(jìn)行濃縮后，可以得到磷酸化酵母葡聚糖濃縮液；將步驟（3）所得磷酸化酵母葡聚糖溶液進(jìn)行噴霧干燥或冷凍干燥后，可以得到磷酸化酵母葡聚糖干粉。制得的酵母葡聚糖的磷酸基團(tuán)取代度為0.6~2.4。

本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于：

本發(fā)明從磷酸化、硫酸化和羧甲基化酵母葡聚糖原料來制備可溶性酵母葡聚糖的方法中，挑選出采用六偏磷酸鈉和六偏磷酸鉀來磷酸化修飾酵母葡聚糖原料，不使用有機(jī)溶劑和強(qiáng)酸、強(qiáng)堿試劑，幾乎沒有污染，制得的磷酸化酵母葡聚糖能夠完全溶于水，具有較高的磷酸基團(tuán)取代度，最高可達(dá)240%，并且具有優(yōu)良的免疫活性，因此有望有效地應(yīng)用于食品、保健品、醫(yī)藥、飼料等行業(yè)中，提升酵母葡聚糖作為生物免疫調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用價值。

具體實施方式

以下通過實施例來進(jìn)一步闡明本發(fā)明，下列實施例用于說明目的而非用于限制本發(fā)明范圍。以下實施例中所用酵母葡聚糖原料為上海杰康諾生物科技有限公司生產(chǎn)的酵母β-葡聚糖GNP-80。

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實施例1：機(jī)械化學(xué)法制備磷酸化酵母葡聚糖方案1

酵母葡聚糖與六偏磷酸鈉以質(zhì)量比1:2混合均勻后，采用行星磨進(jìn)行機(jī)械活化處理，功率為30?Hz，處理時間為10?min；處理后的酵母葡聚糖混合物以質(zhì)量比1:10溶解于水后，使用離心機(jī)在4000?rpm轉(zhuǎn)速下離心20?min，其中82%的酵母葡聚糖溶于水，18%的酵母葡聚糖不溶于水；將溶于水的溶解液用水進(jìn)行多次透析，以除去多余的六偏磷酸鈉。收集透析液，對其進(jìn)行冷凍干燥處理，得到磷酸化酵母葡聚糖。由此制備的磷酸化葡聚糖的（磷酸基團(tuán)）取代度為0.6。

將磷酸化葡聚糖溶解到去離子水中至濃度為100???g/ml，經(jīng)過0.22?μm濾膜過濾除菌。利用磷酸化葡聚糖溶液刺激小鼠巨噬細(xì)胞RAW264.7分泌TNF-α，分泌量達(dá)到31?ng/mL，是空白對照組的3倍，說明磷酸化葡聚糖可以顯著的刺激巨噬細(xì)胞分泌細(xì)胞因子TNF-α。

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實施例2：機(jī)械化學(xué)法制備磷酸化酵母葡聚糖方案2