一種卡拉膠硫酸酯化多糖的製備方法

2023-10-04 20:38:04 3

一種卡拉膠硫酸酯化多糖的製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種卡拉膠硫酸酯化多糖的製備方法，屬於藥物加工領域。所述的卡拉膠硫酸酯化多糖，可用於開發新型抗流感病毒類藥物，是利用微波輻射酸解和硫酸酯化反應製得的分子量分別為1000Da~3000Da、5000Da~8000Da和10000Da~12000Da的特定硫酸根取代度的硫酸酯化多糖，可採用納濾和真空冷凍乾燥對產品進行純化乾燥。本工藝產品得率大於80%，分子量集中，操作簡單，重複性好。產品和生產工藝可廣泛應用於活性多糖的功能研究和製藥保健品領域。
【專利說明】一種卡拉膠硫酸酯化多糖的製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種多糖類藥物加工技術，具體的講是利用卡拉膠製備一種特定分子量和特定硫酸取代度的硫酸酯化多糖的方法。
【背景技術】
[0002]海藻是海洋植物中數量和品種最多的一類，對它們生物活性的研究日趨廣闊。海藻生物活性物質大致可分為兩種，一種是細胞間的粘性多糖，主要包括褐藻中藻酸、褐藻糖膠，紅藻中瓊膠、卡拉膠等；另一種是分子量較小，吸收後能直接或間接影響體內代謝物質，主要包括滷族化合物、萜類化合物、溴酚類化合物、對苯二酚、海藻單寧和昆布氨酸等。到目前為止，能進行工業化生產的海藻多糖有褐藻膠、瓊膠、卡拉膠、叉紅藻膠等。從紅藻角叉菜中提取的卡拉膠是一種硫酸半乳聚糖，體外實驗證明它對正常細胞無不良影響，但能阻斷病毒對細胞的吸附、侵入。通過酸降解和硫酸化得到的特定分子量的卡拉膠具有較好的抗流感活性，而且卡拉膠多糖的活性與多糖分子的分子量大小、硫酸根含量以及多糖的空間構象有較大的聯繫。
[0003]多糖的分子量是影響其生物活性的重要因素之一，因為多糖的分子量在某種程度上反映了多糖的溶解度、粘度以及能否形成於受體匹配的構象，例如低分子量的肝素(平均分子量為4 kDa~5 kDa，分布範圍為I kDa~10 kDa)的抗血栓作用優於普通肝素(30 kDa)，具有生物利用度高、體內半衰期長、出血傾向小、口服易吸收等特點。實際上，多糖與受體結合時，只有其分子中的幾個寡聚糖與受體結合，因此與酶想死，其分子中存在一個或者幾個寡糖片段的活性中心，目前，根據活性中心來尋找和發現新的小分子寡糖已成為研究多糖的發展趨勢。鑑於此，選擇合適的降解方法獲得窄分布的小分子量多糖活寡糖片段對篩選小分子量多糖藥物和發現活性中心具有重要意義。
[0004]多糖降解的方法 有很多種，如酸降解、氧化降解、超聲波(輔助)降解和微波(輔助)降解等，其中微波輔助降解法因能藉助微波迅速制熱和均勻加熱有利於多糖的均勻快速降解，從而能得到窄分子量分布的小分子量多糖或寡糖而引人矚目，具有操作方便、汙染低、收率高等特點。目前，卡拉膠的降解也只限於酶降解、氧化降解和酸降解，有關微波輔助降解法用於小分子量卡拉膠多糖的製備還較少見。

【發明內容】

[0005]本發明公開了一種卡拉膠硫酸酯化多糖的製備方法，目的在於為小分子量卡拉膠多糖硫酸酯化製備工藝提供了優化方案，使得目標產物分子量更集中，產物得率高，操作簡單，重複性好，從而為卡拉膠硫酸多糖的生物活性研究提供原材料。
[0006]本發明一種卡拉膠硫酸酯化多糖，是由卡拉膠經微波輻射酸解和硫酸酯化反應後純化乾燥製得，具有特定的分子量分布和硫酸根取代度，具體製備方法如下:
(I)微波輻射酸解
a.將卡拉膠原料配成膠狀液，製備量600 mL，微波預處理8~15 min，得到均勻透明的膠狀溶液；在PH 2.0的情況下，用750 W微波處理1(T30 min ；
當微波處理時間為25~35 min時，多糖分子量為1000~3000 Da ;當微波處理時間為15~25 min時，多糖分子量為5000~8000 Da ;當微波處理時間為10~15 min時，多糖分子量為 10000 ~12000 Da ；
b.酸解反應結束後，加入lmol/L氫氧化鈉溶液，將pH值回調至4.5，待溫度下降至常溫時再用鹼調節pH至6.0 ;
c.酸解液採用旋轉蒸發進行濃縮，分子量1000(T20000Da的多糖濃縮至8~12%，分子量小於10000 Da的多糖濃縮至12~18%，濃縮後進行噴霧乾燥，噴頭壓力為1.5~3 kg，工作壓力4~6 kg ；
(2)硫酸酯化反應
採用梯度升溫進行硫酸酯化反應，在酯化劑氯磺酸和多糖的摩爾比為:3~5:1，反應4 h，3種分子量的多糖在45°C~80°C的梯度變溫下反應，硫酸根取代度為1.13~1.95 ；
(3)純化乾燥
純化工藝是採用250Da的納濾膜，主要用於脫除S042_和無機離子，乾燥工藝是真空冷凍乾燥。
[0007]通過上述方法製備的硫酸酯化多糖具有良好的抗病毒活性，可用於開發新型抗流感病毒類藥物。
[0008]本發明的有益效果:
本發明明確了特定分分子量和硫酸根取代度的卡拉膠硫酸酯化多糖的製備方法，優化了不同分子量卡拉膠多糖及其硫酸酯化衍生物的製備工藝，主要優勢體現在以下三個方面:
(1)有效提高了特定範圍小分子量卡拉膠多糖的製備效率和分子量集中程度，取得了令人滿意的效果；
(2)確定了特定小分子量範圍的微波酸解條件，製備方法相對酶解法等其他方法具有操作方便、汙染低、收率高等特點；
(3)採取的硫酸酯化反應梯度升溫的優化控制方法，使得卡拉膠多糖硫酸酯化更為均勻。對於小分子量卡拉膠硫酸多糖抗病毒活性的研究具有重要意義。
[0009]【具體實施方式】:
1、微波輻射酸解
(I)將卡拉膠原料配成5%膠狀液，製備量600mL，微波預處理10 min，得到均勻透明的膠狀溶液；在PH 2.0的情況下，用750 W微波處理1(T30 min。
[0010]a.當微波處理時間為30 min時，多糖分子量為1000~3000 Da ；
b.當微波處理時間為20min時，多糖分子量為5000~8000 Da ；
c.當微波處理時間為12min時，多糖分子量為10000~12000 Da。
[0011](2)酸解反應結束後，加入I mol/L氫氧化鈉溶液，將pH值回調至4.5，待溫度下降至常溫時再用鹼調節pH至6.0。
[0012](3)酸解液採用旋轉蒸發進行濃縮，分子量10000~20000 Da的多糖濃縮至10%，分子量小於10000 Da的多糖濃縮至15%，濃縮後進行噴霧乾燥，噴頭壓力為2 kg，工作壓力 5 kg。[0013]、硫酸酯化反應
(1)在酯化劑氯磺酸和多糖的摩爾比為4:1時，反應4h時，不同分子量的多糖和反應溫度控制，硫酸根取代度如下:
【權利要求】
1.一種卡拉膠硫酸酯化多糖，其特徵在於本產品是由卡拉膠經微波輻射酸解和硫酸酯化反應後純化乾燥製得，具有特定的分子量分布和硫酸根取代度，具體製備方法如下: (1)微波輻射酸解 a.將卡拉膠原料配成膠狀液，製備量600mL，微波預處理8-15 min，得到均勻透明的膠狀溶液；在PH 2.0的情況下，用750 W微波處理10-30 min ； b.酸解反應結束後，加入lmol/L氫氧化鈉溶液，將pH值回調至4.5，待溫度下降至常溫時再用鹼調節pH至6.0 ; c.酸解液採用旋轉蒸發進行濃縮，分子量10000-20000Da的多糖濃縮至8-12%，分子量小於10000 Da的多糖濃縮至12-18%，濃縮後進行噴霧乾燥，噴頭壓力為1.5-3 kg，工作壓力4-6 kg ； (2)硫酸酯化反應 採用梯度升溫進行硫酸酯化反應，在酯化劑氯磺酸和多糖的摩爾比為:3：5:1，反應4 h，3種分子量的多糖在45°C-80°C的梯度變溫下反應，硫酸根取代度為1.13-1.95 ； (3)純化乾燥 純化工藝是採用250Da的納濾膜，主要用於脫除S042_和無機離子，乾燥工藝是真空冷凍乾燥。
2.如權利要求1步驟(I)所述的用750W微波處理10-40 min，其特徵在於當微波處理時間為25-35 min時，多糖分子量為1000-3000 Da ;當微波處理時間為15-25 min時，多糖分子量為5000-8000 Da ;當微波處理時間為10-15 min時，多糖分子量為10000-12000 Da。
3.如權利要求1所述的硫酸酯化多糖，其特徵在於，所述的硫酸酯化多糖具有良好的抗病毒活性，可用於開發新型抗流感病毒類藥物。
【文檔編號】C08B37/00GK103467611SQ201310355375
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月15日 優先權日:2013年8月15日
【發明者】龔方, 王乃強, 池振明, 胥九兵, 李方華 申請人:保齡寶生物股份有限公司, 中國海洋大學