[發明專利]一種高分子量海藻多糖降解方法

無效

• 申請號: 201410337970.0
• 申請日: 2014-07-16
• 公開（公告）號: CN104059164A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 陳曉琳;李鵬程;胡林峰;邢榮娥;劉松;于華華;秦玉坤;李克成;李榮峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院海洋研究所
• 主分類號: C08B37/00
• 分類號: C08B37/00;C08B37/04
• 代理公司: 青島高曉專利事務所 37104
• 代理人: 趙映蓉

技術領域：

本發明屬于海洋化學工程技術領域，涉及一種高分子量海藻多糖的降解方法，通過將高分子量海藻多糖水溶液在亞臨界狀態下反應降解，以制得低分子量的海藻糖。

背景技術：

海藻多糖是一類多組分的混合物，其按來源可分為紅藻多糖、褐藻多糖、綠藻多糖和藍藻多糖，均具有較高的應用價值，例如瓊脂、卡拉膠和褐藻膠等都已在工業上廣泛應用。海藻多糖是重要的多糖類物質，其具有良好的抗病毒、抗腫瘤、抗突變、抗輻射和增強免疫力等作用；近年來,國內外專家們均致力于海藻多糖的藥理功能、生物活性功能的研究,并取得了長足進展。我國海藻資源十分豐富,生物活性物質的種類也很多,有待進一步開發，海藻資源在醫藥、食品、飼料、化工和化妝品等領域也具有廣闊的開發應用前景,以廉價海藻多糖為物質基礎可生產出大批量具有重要價值的產品，所以海藻多糖已成為海洋藥物研究和開發的熱點之一。

近些年來的研究表明，海藻多糖的生物活性與其分子量密切相關，低分子量海藻多糖在某些生物活性方面要明顯優于高分子量海藻多糖。實踐中，低分子量海藻多糖的制備方法主要有物理方法、化學方法和生物方法，其中物理方法以輻射法為主，但是該方法耗能高、儀器設備條件要求較高，且容易對操作人員帶來傷害；化學方法主要包括酸解法和氧化降解法等，例如專利031389694公開的一種海洋硫酸多糖的制造方法及其應用，但是酸降解或氧化降解法往往需要使用大量的酸堿，容易造成一定程度的環境污染，并且對制備設備的耐酸堿腐蝕性要求也較高；生物方法主要是酶法降解，例如專利021471398公開的硫酸化藻聚糖寡糖，雖然酶法降解反應條件溫和，降解后的成品分子量較為均一，但是酶制劑價格昂貴，成本較高，不具有廣泛的適用性；另外中國專利2004100836857公開了一種低分子量海藻硫酸多糖的制備方法，通過向海藻硫酸多糖溶液中加入抗壞血酸和過氧化氫進行降解反應；本發明設計一種新的低分子量海藻多糖的制備方法，無需添加反應劑即能制得低分子量的海藻糖，成本低廉且環境友好。

發明內容：

本發明的目的在于克服現有技術中成本高、污染大等缺點，提供一種高分子量海藻多糖降解方法，利用亞臨界狀態下水的特殊性質，使高分子量海藻多糖水溶液進行降解反應，再經濃縮干燥后制得低分子量的海藻糖。

為了實現上述目的，本發明涉及的高分子量海藻多糖降解方法為：先將高分子量海藻多糖溶解于水中得到重量百分濃度為0.1-10％的海藻多糖水溶液；再將該海藻多糖水溶液加入到高溫高壓反應釜中，控制溫度100-130℃，壓力0.5-5.0MPa，使海藻多糖水溶液中的水處于亞臨界狀態下；反應0.5-3.0h后，將反應結束后的海藻多糖水溶液進行濃縮處理和干燥處理，即制得低分子量的海藻糖。

本發明中所述的高分子量海藻多糖的分子量為5KDa-1000KDa；所述濃縮處理包括超濾濃縮或減壓濃縮，干燥處理包括冷凍干燥、烘干或噴霧干燥；所制得的低分子量海藻糖的分子量為1-20KDa。

本發明與現有技術和產品相比，選用水作為反應介質，利用水在亞臨界狀態下具有較低的相對離子常數和較高的離子積等特性，且離子積會隨著溫度的升高而升高，從而催化高分子海藻多糖水溶液的降解反應；降解反應后的處理過程只需進行濃縮和干燥處理將水分除去，無需多余步驟，因此大大節省了生產成本；其方法操作簡單，條件易控，成本低廉，降解效率高，成品純度好。

具體實施方式：

下面通過實施例對本發明作進一步詳細描述，但是本發明并不限于下述實施方式。

實施例1：

用水將分子量為100KDa的海藻酸鈉1g充分溶解，配比成重量百分比為0.5％的海藻酸鈉水溶液，再將海藻酸鈉水溶液加入高壓反應釜中，并充入氮氣使初始壓力為1MPa，加熱控溫100℃反應1小時后，將海藻酸鈉水溶液超濾濃縮后冷凍干燥，即制得低分子量的海藻多糖，經檢測其分子量為10KDa。

實施例2：

用水將分子量為10KDa的蜈蚣藻多糖1g充分溶解，配比成重量百分比為1％的蜈蚣藻多糖水溶液，再將蜈蚣藻多糖水溶液加入高壓反應釜中，并充入氮氣使初始壓力為1.5MPa，加熱控溫110℃反應1.5小時后，將蜈蚣藻多糖水溶液超濾濃縮后冷凍干燥，即制得低分子量的海藻寡糖，經檢測其分子量為1KDa。

實施例3：