專利名稱：殼寡糖硫酸鹽及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及殼寡糖硫酸鹽以及它的制備方法，制得的產(chǎn)品易于保存，該產(chǎn)品可用作抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫力和關(guān)節(jié)炎的藥物和保健食品的原料。
背景技術(shù)：
甲殼素作為一種來自動、植物體內(nèi)的堿性多糖，無毒、無害，來源豐富，有許多獨特生理活性，被認(rèn)為是“生命第六要素”。哺乳動物奶水中的寡糖含有乙酰氨基葡萄糖單元。然而，隨著生活條件的提高，人們從粗食物中攝取甲殼素的機會減少，因此，需要進行必要的補充，不過，甲殼素不溶于水和酸。殼聚糖是甲殼素脫乙?；蟮难苌铮扇苡谀承┧崛芤?，但不溶于中性介質(zhì)，影響其在體內(nèi)的消化與吸收，嚴(yán)重影響其生理活性作用。
氨基葡萄糖單糖作為防護和治療關(guān)節(jié)炎的藥物已在歐洲有近半個世紀(jì)的歷史。殼寡糖是聚合度小的殼聚糖，此說明書中指2至30的殼聚糖，在生理pH條件下可溶。上世紀(jì)八十年代科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)甲殼六糖和殼六糖對小鼠移植性癌細(xì)胞有明顯的抑制作用。近來研究顯示聚合度大于6的水溶性殼寡糖具有更好的抗腫瘤活性和免疫促進作用。
目前，工業(yè)化制備殼寡糖的方法主要是采用酶催化降解，一般將殼聚糖原料先溶解在醋酸、乳酸、檸檬酸等弱酸溶液中，然后進行降解，所得產(chǎn)物經(jīng)膜分離后，冷凍干燥，產(chǎn)物主要是殼寡糖的弱酸鹽。但是，這些產(chǎn)品貨架壽命短，在空氣中和較高氣溫中易變棕黑色，失去水溶性和活性。我們研究發(fā)現(xiàn)殼寡糖鹽酸鹽比殼寡糖弱酸鹽穩(wěn)定，產(chǎn)品易于保存。但是殼寡糖鹽酸鹽中引入氯離子，不適宜于心血管病及腎病患者，所以，我們將殼寡糖制備成殼寡糖硫酸鹽，克服殼寡糖弱酸鹽和鹽酸鹽的不足之處。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是提供一種適宜人群更加廣泛的殼寡糖鹽，即殼寡糖硫酸鹽以及它的制備方法。制得的殼寡糖硫酸鹽可用作抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫力和關(guān)節(jié)炎的藥物和保健食品的原料。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案是殼寡糖硫酸鹽，由聚合度為2至30的殼寡糖和硫酸反應(yīng)形成的鹽產(chǎn)物即為殼寡糖硫酸鹽。
本發(fā)明還提供了上述殼寡糖硫酸鹽的制備方法將殼聚糖加入0.5～5wt％的弱有機酸溶液中攪拌，控制殼聚糖的濃度為1～10wt％，然后按殼聚糖重量的0.1～5wt％加酶試劑，控制反應(yīng)混合物pH值在4.5到6.5，在40～60℃攪拌2～24小時，當(dāng)反應(yīng)主產(chǎn)物聚合度在2至30時，冷卻，過濾。濾液可以選擇以下方法處理得到殼寡糖硫酸鹽產(chǎn)物。方法一按殼聚糖中氨基與H2SO4的物質(zhì)的量之比為1∶0.4-1.0的比例向加入硫酸，煮沸5～15分鐘，過濾除酶后(可以采用活性炭脫色)減壓濃縮、加有機溶劑沉降和洗滌，然后干燥。方法二濾液用5-20kDa的超濾膜超濾除酶得到超濾液，分級后的超濾液(可以采用活性炭脫色)用納濾膜濃縮或減壓濃縮后，按殼聚糖中氨基與H2SO4的物質(zhì)的量之比為1∶0.4-1.0的比例向加入硫酸，采用有機溶劑沉降和洗滌，然后干燥。
所述有機溶劑為乙醇、甲醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異戊醇、丙酮和/或丁酮。
所述酶試劑為殼聚糖酶、甲殼素酶、纖維素酶、半纖維素酶、淀粉酶、蛋白酶和/或溶菌酶；所述弱有機酸為醋酸、乳酸或檸檬酸。
本發(fā)明收率較高、成本較低；所得殼寡糖硫酸鹽產(chǎn)品穩(wěn)定、溶于水，易于保存，可用作抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫力和關(guān)節(jié)炎的藥物和保健食品的原料。
具體實施例方式
實施例1取小龍蝦殼殼聚糖(脫乙酰度88％)10克，用200毫升2wt％稀醋酸溶解，加α-淀粉酶0.3克，于50-55℃水浴中反應(yīng)，當(dāng)殼聚糖產(chǎn)物的主組分聚合度降到30以下時，自然冷卻，采用10kDa的超濾膜過濾，濾液加2.5克硫酸后減壓濃縮，加乙醇沉降和洗滌，過濾抽干，固體物采用真空干燥，得到殼寡糖硫酸鹽產(chǎn)物。
實施例2取市售蟹殼殼聚糖(脫乙酰度86％)50克，加2000毫升1wt％稀醋酸，攪拌4小時，加入R-10纖維酶3克，在45℃反應(yīng)，當(dāng)殼聚糖產(chǎn)物的主組分聚合度降到30以下時，冷卻，過濾，加25克硫酸后，煮沸10分鐘左右，過濾除酶，濾液活性碳脫色，減壓濃縮，加丙酮沉降和洗滌，離心后，固體產(chǎn)物50℃烘干，得到殼寡糖硫酸鹽產(chǎn)物。
實施例3取市售蝦殼殼聚糖(脫乙酰度93％)20克，加入2000毫升1wt％乳酸中攪拌2小時后加入2毫升酶液(武漢產(chǎn)，含半纖維酶和殼聚糖酶)，在48℃反應(yīng)，當(dāng)殼聚糖產(chǎn)物的主組分聚合度降到約30時，冷卻，過濾，濾液加5克硫酸后減壓濃縮，用甲醇沉降和洗滌，過濾抽干，固體產(chǎn)物70℃以下烘干，得到殼寡糖硫酸鹽產(chǎn)物。
實施例4取殼聚糖(脫乙酰度73％)10克，加入200毫升4wt％醋酸中，攪拌2小時后加溶菌酶0.5克，于50℃水浴中反應(yīng)，當(dāng)殼聚糖產(chǎn)物的主組分聚合度降到約4-8時，冷卻，過濾，濾液加3克硫酸后減壓濃縮，用乙醇沉降和洗滌，過濾抽干。固體產(chǎn)物加入200毫升水中溶解，活性碳脫色，減壓濃縮，加異戊醇沉降和洗滌，離心后，固體產(chǎn)物50℃烘干，得到殼寡糖硫酸鹽產(chǎn)物。
實施例5取水溶性殼聚糖(脫乙酰度52％)10克，用400毫升1wt％稀檸檬酸溶解，加入胃蛋白酶0.5克，于40-50℃水浴中反應(yīng)，當(dāng)殼聚糖產(chǎn)物的主組分聚合度降到20以下時，冷卻，采用10kDa的超濾膜過濾，濾液加3克硫酸后減壓濃縮，加丁酮沉降和洗滌，過濾抽干，固體物50℃烘干，得到殼寡糖硫酸鹽產(chǎn)物。
實施例5取殼聚糖(脫乙酰度85％)5克，用500毫升1wt％稀醋酸溶解，加入殼聚糖酶溶液2毫升，于45℃水浴中反應(yīng)，當(dāng)殼聚糖產(chǎn)物的主組分聚合度降到10以下時，冷卻，過濾，加2克硫酸后，煮沸10分鐘左右，過濾除酶，濾液活性碳脫色，減壓濃縮，加乙醇/丙酮1∶1(v/v)沉降和洗滌，離心后，固體產(chǎn)物50℃烘干，得到殼寡糖硫酸鹽產(chǎn)物。
權(quán)利要求
1.殼寡糖硫酸鹽，由聚合度為2至30的殼寡糖和硫酸反應(yīng)形成的鹽產(chǎn)物即為殼寡糖硫酸鹽。
2.殼寡糖硫酸鹽的制備方法，其特征在于將殼聚糖加入0.8～5wt％的弱有機酸溶液中攪拌，控制殼聚糖的濃度為1～10wt％，然后按殼聚糖重量的0.1～5wt％加酶試劑，控制反應(yīng)混合物pH值在4.5到6.5，在40～60℃攪拌2～24小時，當(dāng)反應(yīng)主產(chǎn)物聚合度在2至30時，冷卻，過濾得濾液；按殼聚糖中氨基與H2SO4的物質(zhì)的量之比為1∶0.4-1.0的比例加入硫酸，煮沸5～15分鐘，過濾除酶后減壓濃縮、加有機溶劑沉降和洗滌，然后干燥得到殼寡糖硫酸鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于過濾除酶后先用活性碳脫色，然后再減壓濃縮。
4.殼寡糖硫酸鹽的制備方法，其特征在于將殼聚糖加入0.8～5wt％的弱有機酸溶液中攪拌，控制殼聚糖的濃度為1～10wt％，然后按殼聚糖重量的0.1～5wt％加酶試劑，控制反應(yīng)混合物pH值在4.5到6.5，在40～60℃攪拌2～24小時，當(dāng)反應(yīng)主產(chǎn)物聚合度在2至30時，冷卻，過濾得濾液；濾液用5-20kDa的超濾膜超濾除酶得到超濾液，所得超濾液用納濾膜濃縮或減壓濃縮后，按殼聚糖中氨基與H2SO4的物質(zhì)的量之比為1∶0.4-1.0的比例加入硫酸，采用有機溶劑沉降和洗滌得到殼寡糖硫酸鹽。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于所得超濾液先用用活性碳脫色，然后再用納濾膜濃縮或減壓濃縮。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4或5所述的制備方法，其特征在于有機溶劑為乙醇、甲醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異戊醇、丙酮和/或丁酮。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4或5所述的制備方法，其特征在于所述酶試劑為殼聚糖酶、甲殼素酶、纖維素酶、半纖維素酶、淀粉酶、蛋白酶和/或溶菌酶；所述弱有機酸為醋酸、乳酸或檸檬酸。
全文摘要
本發(fā)明公開了殼寡糖硫酸鹽及其制備方法。殼寡糖硫酸鹽是指由殼寡糖和硫酸形成的鹽產(chǎn)物，其中殼寡糖的聚合度為2至30。其制備方法是先將殼聚糖溶解在弱酸溶液中，用酶催化進行降解成聚合度在2至30的殼寡糖，然后加硫酸轉(zhuǎn)化成殼寡糖硫酸鹽，分離純化后得到固體產(chǎn)物。殼寡糖硫酸鹽產(chǎn)品穩(wěn)定，易于保存，可用作抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫力和關(guān)節(jié)炎的藥物和保健食品的原料。
文檔編號C07H5/00GK1908019SQ20061002001
公開日2007年2月7日 申請日期2006年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月17日
發(fā)明者覃彩芹, 王威, 曾林濤 申請人:孝感學(xué)院