專利名稱：多糖的微波降解方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種多糖的微波降解方法。
背景技術：
多糖是一類具有免疫調節(jié)、抗腫瘤、抗病毒、抗感染、降血糖等多種生物活性的天然產物，是由多種單糖相互連接而成的一類生物大分子。經研究表明某些具有特定分子量區(qū)段的多糖能夠有效控制某一類疾病及其并發(fā)癥，但多糖中具有特定分子量區(qū)段的多糖含量很少。因此，將多糖大分子降解成具有特定分子量區(qū)段的多糖是提高多糖的生物利用度的有效途徑。
傳統(tǒng)的降解方法主要有酸降解、光降解和酶降解。酸降解法是將多糖溶于一些無機酸如磷酸、鹽酸中，加熱到一定溫度進行降解。但這種方法生產成本高，污染嚴重。光降解成本低，無污染，但是容易引起大分子結構的改變。而酶降解法，由于酶反應具有單一性，價格昂貴，成本高而且反應過程不易控制。目前仍缺少一種理想的多糖降解方法。
微波輻射促進有機反應是一項有機合成新技術，采用微波技術能夠極大地縮短反應時間，通過調節(jié)微波輻射功率可以實現對分子量的控制，同時具有操作方便，副產物少等優(yōu)點。采用微波來降解多糖大分子的方法，未見文獻報道。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種降解速度快、成本低、工藝簡單且污染小的多糖的微波降解方法。通過該方法可以得到具有特定分子量區(qū)段的各種多糖。
本發(fā)明的技術方案是(1)配制多糖濃度為5～150g.L-1的溶液，加入適量酸，使多糖溶液中酸的濃度為0.1～2.5mol.L-1；(2)將此溶液置入微波發(fā)生器中，調節(jié)微波功率為50～300W，在10～90℃下進行降解，降解時間為1～30min；(3)用堿液中和多糖溶液至pH＝7，采用透析法除去中和過程中生成的小分子鹽類，凍干，得到低聚多糖。
上述多糖選自植物、動物和微生物，其數均分子量為5KDa～2000KDa。
上述植物多糖選自枸杞多糖、甘草多糖、蟲草多糖、苦瓜多糖、大豆多糖、甘露聚糖、靈芝多糖；動物多糖選自殼聚糖、肝素；微生物多糖選自香菇多糖、黑木耳酸性雜多糖、茯苓多糖、灰樹花多糖、云芝多糖、裂褶多糖、角叉菜多糖、螺旋藻多糖、褐藻膠和卡拉膠。
上述多糖優(yōu)選植物多糖和動物多糖。植物多糖優(yōu)選枸杞多糖，動物多糖優(yōu)選殼聚糖。
上述酸液包括部分有機酸和無機酸。有機酸選自甲酸、乙酸、乙二酸、丙酸、丙二酸、丁酸和丁二酸中一種或多種；無機酸通?？蛇x鹽酸、磷酸、硫酸和氫氟酸。
上述步驟(1)中，多糖濃度優(yōu)選5～30g.L-1。
上述透析法中使用的透析袋為M1KDa。
本發(fā)明所具有的有益效果如下1)本發(fā)明利用微波降解多糖大分子，可以大大縮短降解時間。
2)本發(fā)明可以把多糖的數均分子量降解到其原分子量的0.2％～55％，這些具有特定分子量區(qū)段的多糖應用于臨床，可以大幅度提高多糖的生物利用率。
3)本發(fā)明工藝簡單，流程短，成本低廉。
4)與傳統(tǒng)方法相比，本發(fā)明中酸的用量明顯減少，后處理簡化，對環(huán)境污染很小。
具體實施例方式
實施例1取數均分子量在20KDa左右的枸杞多糖適量，配成150g.L-1的多糖溶液。加入適量乙酸，使上述溶液中乙酸濃度為0.3mol.L-1，并攪拌均勻。將此溶液置入微波發(fā)生器中，調節(jié)微波功率為150W，70℃下降解1min，之后用氫氧化鈉溶液中和至pH＝7。使用M1KDa的透析袋，采用流動相的水透析，除去中和過程中生成的乙酸鈉。將透析內液凍干，得到低聚枸杞多糖。采用高效凝膠滲透色譜(HPGPC)測試產物數均分子量為7KDa～11KDa，測試條件為色譜柱7.8×300mm(UltrahydrogelTM120，250，1000，由Waters Corporation提供)；柱溫35℃；流動相高純水；流速0.6ml.min-1；進樣量50μl；標準物質Pullulan(葡聚糖，標號分別為P-1，P-5，P-10，P-20，P-50，P-100，P-200，P-400，由Waters Corporation提供)。
實施例2取數均分子量在20KDa左右的枸杞多糖適量，配成10g.L-1的多糖溶液。加入適量乙酸，使上述溶液中乙酸濃度為2.5mol.L-1，并攪拌均勻。將此溶液置入微波發(fā)生器中，調節(jié)微波功率為300W，90℃下降解5min，之后用氫氧化鈉溶液中和至pH＝7。使用M1KDa的透析袋，采用流動相的水透析，除去中和過程中生成的乙酸鈉。將透析內液凍干，得到低聚枸杞多糖。采用高效凝膠滲透色譜(HPGPC)測得數均分子量為1KDa～2KDa，其測試條件同實施例1。
實施例3取數均分子量為500KDa左右的殼聚糖適量，配成5g.L-1的多糖溶液。加入適量鹽酸，使上述溶液中鹽酸濃度為1.5mol.L-1，并攪拌均勻。將此溶液置入微波發(fā)生器中，調節(jié)微波功率為250W，80℃下降解30min，之后用氫氧化鈉溶液中和至pH＝7。使用M1KDa的透析袋，采用流動相的水透析，除去中和過程中生成的氯化鈉。將透析內液凍干，得到低聚殼聚糖。采用高效凝膠滲透色譜(HPGPC)測得數均分子量為3KDa～5KDa，其測試條件同實施例1。
實施例4取數均分子量為500KDa左右的殼聚糖適量，配成120g.L-1的多糖溶液。加入適量鹽酸，使上述溶液中鹽酸濃度為0.4mol.L-1，并攪拌均勻。將此溶液置入微波發(fā)生器中，調節(jié)微波功率為100W，50℃下降解5min，之后用氫氧化鈉溶液中和至pH＝7。使用M1KDa的透析袋，采用流動相的水透析，除去中和過程中生成的氯化鈉。將透析內液凍干，得到低聚殼聚糖。采用高效凝膠滲透色譜(HPGPC)測得數均分子量為8KDa～25KDa，其測試條件同實施例1。
實施例5取數均分子量為580KDa左右的黑木耳酸性雜多糖適量，配成150g.L-1的多糖溶液。加入適量硫酸，使上述溶液中硫酸濃度為0.5mol.L-1，并攪拌均勻。將此溶液置入微波發(fā)生器中，調節(jié)微波功率為50W，25℃下降解3min，之后用氫氧化鈉溶液中和至pH＝7。使用M1KDa的透析袋，采用流動相的水透析，除去中和過程中生成的硫酸鈉。將透析內液凍干，得到低聚黑木耳酸性雜多糖。采用高效凝膠滲透色譜(HPGPC)測得數均分子量為20KDa～50KDa，其測試條件同實施例1。
實施例6取數均分子量為580KDa左右的黑木耳酸性雜多糖適量，配成6g.L-1的多糖溶液。加入適量硫酸，使上述溶液中硫酸濃度為1.5mol.L-1，并攪拌均勻。將此溶液置入微波發(fā)生器中，調節(jié)微波功率為300W，70℃下降解30min，之后用氫氧化鈉溶液中和至pH＝7。使用M1KDa的透析袋，采用流動相的水透析，除去中和過程中生成的硫酸鈉。將透析內液凍干，得到低聚黑木耳酸性雜多糖。采用高效凝膠滲透色譜(HPGPC)測得數均分子量為5KDa～9KDa，其測試條件同實施例1。
實施例7取數均分子量為400KDa左右的卡拉膠適量，配成120g.L-1的多糖溶液。加入適量磷酸，使上述溶液中磷酸濃度為0.1mol.L-1，并攪拌均勻。將此溶液置入微波發(fā)生器中，調節(jié)微波功率為50W，30℃下降解10min，之后用氫氧化鈉溶液中和至pH＝7。使用M1KDa的透析袋，采用流動相的水透析，除去中和過程中生成的磷酸鈉。將透析內液凍干，得到低聚卡拉膠。采用高效凝膠滲透色譜(HPGPC)測得數均分子量為5KDa～15KDa，其測試條件同實施例1。
實施例8取數均分子量為400KDa左右的卡拉膠適量，配成10g.L-1的多糖溶液。加入適量磷酸，使上述溶液中磷酸濃度為0.1mol.L-1，并攪拌均勻。將此溶液置入微波發(fā)生器中，調節(jié)微波功率為300W，70℃下降解30min，之后用氫氧化鈉溶液中和至pH＝7。使用M1KDa的透析袋，采用流動相的水透析，除去中和過程中生成的磷酸鈉。將透析內液凍干，得到低聚卡拉膠。采用高效凝膠滲透色譜(HPGPC)測得數均分子量為1KDa～5KDa，其測試條件同實施例1。
實施例9取數均分子量為90KDa左右的茯苓多糖適量，配成100g.L-1的多糖溶液。加入適量丙酸，使上述溶液中丙酸濃度為0.6mol.L-1，并攪拌均勻。將此溶液置入微波發(fā)生器中，調節(jié)微波功率為80W，10℃下降解5min，之后用氫氧化鈉溶液中和至pH＝7。使用M1KDa的透析袋，采用流動相的水透析，除去中和過程中生成的丙酸鈉。將透析內液凍干，得到低聚茯苓多糖。采用高效凝膠滲透色譜(HPGPC)測得數均分子量為25KDa～45KDa，其測試條件同實施例1。
實施例10取數均分子量為90KDa左右的茯苓多糖適量，配成10g.L-1的多糖溶液。加入適量丙酸，使上述溶液中丙酸濃度為1.0mol.L-1，并攪拌均勻。將此溶液置入微波發(fā)生器中，調節(jié)微波功率為300W，70℃下降解30min，之后用氫氧化鈉溶液中和至pH＝7。使用M1KDa的透析袋，采用流動相的水透析，除去中和過程中生成的丙酸鈉。將透析內液凍干，得到低聚茯苓多糖。采用高效凝膠滲透色譜(HPGPC)測得數均分子量為5KDa～10KDa，其測試條件同實施例1。
實施例11
取數均分子量為100KDa左右的裂褶多糖適量，配成20g.L-1的多糖溶液。加入適量甲酸，使上述溶液中甲酸濃度為1.0mol.L-1，并攪拌均勻。將此溶液置入微波發(fā)生器中，調節(jié)微波功率為150W，40℃下降解15min，之后用氫氧化鈉溶液中和至pH＝7。使用M1KDa的透析袋，采用流動相的水透析，除去中和過程中生成的甲酸鈉。將透析內液凍干，得到低聚裂褶多糖。采用高效凝膠滲透色譜(HPGPC)測得數均分子量為1KDa～5KDa，其測試條件同實施例1。
實施例12取數均分子量為100KDa左右的裂褶多糖適量，配成150g.L-1的多糖溶液。加入適量甲酸，使上述溶液中甲酸濃度為1.0mol.L-1，并攪拌均勻。將此溶液置入微波發(fā)生器中，調節(jié)微波功率為50W，40℃下降解3min，之后用氫氧化鈉溶液中和至pH＝7。使用M1KDa的透析袋，采用流動相的水透析，除去中和過程中生成的甲酸鈉。將透析內液凍干，得到低聚裂褶多糖。采用高效凝膠滲透色譜(HPGPC)測得數均分子量為5KDa～15KDa，其測試條件同實施例1。
權利要求
1.一種多糖的微波降解方法，其步驟為(1)配制多糖濃度為5～150g.L-1的溶液，加入適量酸，使多糖溶液中酸的濃度為0.1～2.5mol.L-1；(2)將此溶液置入微波發(fā)生器中，調節(jié)微波功率為50～300W，在10～90℃下進行降解，降解時間為1～30min；(3)用堿液中和多糖溶液至pH＝7，采用透析法除去中和過程中生成的小分子鹽類，凍干，得到低聚多糖，上述多糖選自植物、動物和微生物，其數均分子量為5KDa～2000KDa。
2.根據權利要求1所述的多糖的微波降解方法，其特征在于，所述的植物多糖選自枸杞多糖、甘草多糖、蟲草多糖、苦瓜多糖、大豆多糖、甘露聚糖、靈芝多糖。
3.根據權利要求1所述的多糖的微波降解方法，其特征在于，所述的動物多糖選自殼聚糖、肝素。
4.根據權利要求1所述的多糖的微波降解方法，其特征在于，所述的微生物多糖選自香菇多糖、黑木耳酸性雜多糖、茯苓多糖、灰樹花多糖、云芝多糖、裂褶多糖、角叉菜多糖、螺旋藻多糖、褐藻膠和卡拉膠。
5.根據權利要求1所述的多糖的微波降解方法，其特征在于，所述的多糖優(yōu)選植物多糖和動物多糖。
6.根據權利要求1或5所述的多糖的微波降解方法，其特征在于，所述的植物多糖優(yōu)選枸杞多糖。
7.根據權利要求1或5所述的多糖的微波降解方法，其特征在于，所述的動物多糖優(yōu)選殼聚糖。
8.根據權利要求1所述的多糖的微波降解方法，其特征在于，步驟(1)中多糖濃度優(yōu)選5～30g.L-1。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多糖的微波降解方法。該方法是配制多糖濃度為5～150g.L
文檔編號C08J3/28GK1654513SQ200510008708
公開日2005年8月17日 申請日期2005年2月24日 優(yōu)先權日2005年2月24日
發(fā)明者閆紅, 畢雅靜, 鐘儒剛, 曾毅 申請人:北京工業(yè)大學