一种壳寡糖的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种壳寡糖的制备方法，尤其涉及窄分布壳寡糖的制备。本发明专利技术的技术方案是：将壳聚糖溶解，然后加酶水解，过滤除杂，浓缩反应液，然后超滤与电渗析联用精制，干燥得壳三糖～壳六糖含量在90%以上的窄分布壳寡糖。本发明专利技术技术方案解决了壳寡糖产品壳三糖～壳六糖含量低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，尤其涉及窄分布壳寡糖的制备。
技术介绍
壳聚糖是甲壳素脱乙酰化的产物，而且是自然界中唯一存在的天然碱性多糖，其 脱乙酰后游离的氨基基团带有正电荷，使得壳聚糖具有很独特的特性，具有多种生物活性。 虽然壳聚糖的应用很多，但是因为其分子量较大，通常在几十万到上百万左右，只溶于稀酸 溶液，不溶于水，限制了壳聚糖的应用。 壳寡糖是由2-20个氨基葡萄糖单元以β -1，4糖苷键连接而成的低聚糖，通常由 壳聚糖经过特定的方法降解获得。壳寡糖是自然界中唯一带正电荷阳离子碱性氨基低聚 糖。与壳聚糖相比，壳寡糖具有相对分子质量小、水溶性好、生物活性高、易于吸收、应用范 围广等优点。壳寡糖具有免疫调节，能防癌、抗癌、抑制癌细胞转移，能调节血脂，能调节血 压，能调节血糖，强化肝脏功能，增强胃肠功能，抗衰老和抗疲劳，清除自由基，排除重金属 离子等生物活性，被称为"生命第六要素"，其中尤以壳五糖和壳六糖的抗肿瘤效果最优。 目前制备壳寡糖的方法包括化学法、酶解法、物理法等。其中化学法的成本较低， 操作简便，易于实现产业化，但是得到的壳寡糖的分子量分布难以控制，且壳寡糖结构容易 被破坏，产品安全性饱受质疑。物理法包括超声波法，微波法，辐射法，光波法，物理法的优 点是污染小，操作较为简单，但是通常产物聚合度较大，分子量分布也较宽，单独使用效果 不佳，而且设备投资较大。酶法降解是用专一性酶或非专一性酶对壳聚糖进行降解而得到 壳寡糖的方法，具有反应条件温和、污染小等优点，是目前公认的比较理想的绿色制备方 法。目前壳寡糖的制备方法存在着壳寡糖产物不均一，分子量分布指数大的缺点，导致壳寡 糖在一些高端行业的应用受到了限制。 专利CN103304686A采用超声微波协同氧化制备壳寡糖，然后采用有机试剂进行 沉淀分离出窄分布的壳寡糖。该法可以制备出一定窄分布的壳寡糖，但是从其色谱图结果 看出，该法制备的壳寡糖分布仍较宽，而且该制备方法采用氧化降解，容易发生歧化反应， 使得副产物增多。 因而，如何制得分子量和性质均一的低聚窄分布壳寡糖，并且提高降解效率、降低 成本、减少对环境的污染是壳寡糖制备中的重要问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种制备窄分布壳寡糖的方法。采用壳聚糖酶降解壳聚糖形 成壳寡糖溶液后，经超滤与电渗析联用技术达到去除溶液中的单糖和壳二糖，制备出壳三 糖~壳六糖含量在90%以上的窄分布壳寡糖。 本专利技术的工艺流程：壳聚糖溶液-加酶水解-反应液除杂-反应液浓缩-超滤与 电渗析联用-浓缩一干燥得壳寡糖。 具体操作方法： 第一步溶解，取一定量的壳聚糖于10 -100倍(质量体积比）的水中，然后加入一定量 的无机酸，搅拌溶解l-10h。所述无机酸为盐酸或醋酸中的一种； 本专利技术技术方案，每100g壳聚糖加无机酸0. 2~1. Omol ; 本步骤优选的技术方案为壳聚糖与水的质量体积比为1:10-20 ; 第二步酶解，按照2U/g-10U/g的加酶量，加入壳聚糖酶，在酶的适宜温度下 (25~55°C)反应 l_8h ; 所采用的壳聚糖酶为壳聚糖专一性酶(浙江金壳药业，GS-壳聚糖酶）； 本步骤优选的反应温度为35~45°C ;酶活力的定义为在最适条件下，1分钟转化1毫克 的壳聚糖为水溶性的组分所需要的酶量为IU ; 第三步除杂，酶解结束后，酶解液90°C加热IOmin灭活，溶液经过离心、0. 45 μ m滤膜 过滤处理； 第四步浓缩，将去除杂质的反应液进行减压浓缩，至壳寡糖质量分数为20%~30%的浓 度； 第五步超滤与电渗析联用精制，电渗析装置的半透膜更换为截留分子量500-1000Da 的超滤膜。利用电渗析动力带正电荷的壳寡糖向阴极移动，且只有小分子的壳寡糖和小分 子盐可以穿过超滤膜，从而与目标壳寡糖分离。溶液中的阴离子杂质移向阳极，减少了目标 产物中杂质的含量。超滤膜内即剩余窄分子量分布的壳寡糖的溶液； 第六步浓缩干燥，将窄分子量分布壳寡糖的溶液进行浓缩后冷冻干燥或者喷雾干燥 获得产品。【附图说明】： 图1、处理前壳聚糖的HPLC图（3-6糖含量76. 51%)，其中1-7分别为氨基葡萄糖，壳二 糖，壳三糖，壳四糖，壳五糖，壳六糖，壳七糖； 图2、实施例二HPLC图（3-6糖含量91. 60%)，其中1-7分别为氨基葡萄糖，壳二糖，壳 三糖，壳四糖，壳五糖，壳六糖，壳七糖。 与现有壳寡糖制备方法相比，本方法的优点为： 1) 本工艺采用超滤及电渗析联用的方法，既发挥超滤截留分子量的功能去除小分子量 的壳寡糖，又能利用电渗析技术去除溶液中的带负电荷的小分子杂质，提高了壳寡糖的纯 度； 2) 本工艺制备出的壳寡糖聚合度集中，壳三糖-壳六糖的含量在90%以上，生物活性 商； 3) 与有机试剂沉淀法相比较，本工艺省去有机试剂的使用，操作过程安全、简单，同时 减少了废弃有机试剂的排放，降低了环境污染。 具体实施方法 实施例1 取100g壳聚糖于IL的水中，然后加入物质的量为IM的浓盐酸，搅拌溶解lh。加入 1000U壳聚糖酶，在45°C下反应lh。反应结束后，溶液经过高速离心、0.45 μ m滤膜过滤 处理，减压浓缩至400mL。再经过截留分子量为1000道尔顿的超滤与电渗析联用装置进行 精制，获得的溶液经过减压浓缩、冷冻干燥获得类白色粉末状产品，经HPLC检测，其中壳三 糖-壳六糖的含量为91. 31%。 实施例2 取100g壳聚糖于IOL的水中，然后加入物质的量为0. 2M的醋酸，搅拌溶解10h。加 入600U壳聚糖酶，在45°C下反应6h。反应结束后，溶液经过高速离心、0.45 μ m滤膜过滤 处理，减压浓缩至400mL。再经过截留分子量为500道尔顿的超滤与电渗析联用装置进行 精制，获得的溶液经减压浓缩、冷冻干燥获得类白色粉末状产品，经HPLC检测，其中壳三 糖-壳六糖的含量为91.60%。 实施例3 取100g壳聚糖于8L的水中，然后加入物质的量为0. 8M的醋酸，搅拌溶解8h。加入500U 壳聚糖酶，在45°C下反应7h。反应结束后，溶液经过高速离心、0.45 μ m滤膜过滤处理，减 压浓缩至400mL。再经过截留分子量为500道尔顿的超滤与电渗析联用装置进行精制，获得 的溶液经减压浓缩、冷冻干燥获得淡黄色粉末状产品，经HPLC检测，其中壳三糖-壳六糖的 含量为90. 42%。 实施例4 取100g壳聚糖于5L的水中，然后加入物质的量为0. 4M的盐酸，搅拌溶解4h。加入800U 壳聚糖酶，在45°C下反应3h。反应结束后，溶液经过高速离心、0.45 μ m滤膜过滤处理，减 压浓缩至500mL。再经过截留分子量为1000道尔顿的超滤与电渗析联用装置进行精制，获 得的溶液经减压浓缩、冷冻干燥获得类白色粉末状产品，经HPLC检测，其中壳三糖-壳六糖 的含量为91. 53%。 实施例5 取100g壳聚糖于6L的水中，然后加入物质的量为0. 2M的醋酸，搅拌溶解4h。加入900U 壳聚糖酶，在45°C下反应2h。反应结束后，溶液经过高速离心、0.45 μ m滤膜过滤处理，减 压浓缩至400mL。再经过截留分子量为1000道尔顿的超滤与电渗析联用装置进行精制，获 得的溶液经减压浓缩、喷雾干燥获得类白色粉末本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种壳寡糖的制备方法，其特征在于，按以下步骤制备：壳聚糖溶解→加酶水解→过滤除杂→浓缩反应液→超滤与电渗析联用精制→干燥。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：夏文水，李广生，邵先祥，曲欣欣，
申请(专利权)人：迪沙药业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37