专利摘要
本发明属于低聚糖制备方法领域,具体涉及一种低分子量壳寡糖及其制备方法。本发明提供的壳寡糖制备方法,包括将壳聚糖溶解于醋酸‑醋酸钠缓冲溶液中,配制壳聚糖溶液,向壳聚糖溶液中加入一种复合酶液酶解,酶解完成后采用透析法透析滤液,将所得透析液浓缩后进行喷雾干燥等步骤。本发明提供制备方法具有低分子量壳寡糖产量高、条件简便、制备所需时间短,所用酶价廉易得,生产成本低等优点,适于大范围推广应用。
权利要求
1.一种低分子量壳寡糖的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将壳聚糖溶解于醋酸-醋酸钠缓冲溶液中,配制成质量浓度为0.5~1.5%的壳聚糖溶液;
S2、向步骤S1所得壳聚糖溶液中加入复合酶,复合酶的质量与壳聚糖的质量比为2.5~25%,于65℃下反应1~3h,得酶解液,其中复合酶由无花果蛋白酶及单宁酶按1:(0.1~1)的重量比组成;
S3、在搅拌的条件下往步骤S2所得酶解液中滴加质量浓度为5%的NaOH溶液,调节pH为7.0~8.0,过滤,分离水不溶性壳聚糖,滤液装入透析袋中,在蒸馏水中透析24h,得透析液;
S4、将步骤S3所得透析液进行浓缩,浓缩至固形物质量浓度为9~15%的浓缩液,进行喷雾干燥。
2.如权利要求1所述的低分子量壳寡糖制备方法,其特征在于,所述步骤S1中所述复合酶由无花果蛋白酶及单宁酶按1:0.3的重量比组成。
3.如权利要求1所述的低分子量壳寡糖制备方法,其特征在于,所述步骤S1中所述醋酸-醋酸钠缓冲溶液的pH值为5.0,浓度为0.2mol/L。
4.如权利要求1所述的低分子量壳寡糖制备方法,其特征在于,所述步骤S2中所述复合酶的质量与壳聚糖的质量比为5~10%。
5.如权利要求4所述的低分子量壳寡糖制备方法,其特征在于,所述复合酶的质量与壳聚糖的质量比为7.5%。
6.如权利要求1所述的低分子量壳寡糖制备方法,其特征在于,所述步骤S2中于65℃反应2h。
7.如权利要求1所述的低分子量壳寡糖制备方法,其特征在于,所述步骤S3中所述透析袋为再生纤维素透析袋,截留分子量1000Da。
8.如权利要求1所述的低分子量壳寡糖制备方法,其特征在于,所述步骤S4浓缩至固形物质量浓度为10%的浓缩液。
9.如权利要求1所述的低分子量壳寡糖制备方法,其特征在于,所述步骤S4中所述喷雾干燥的工艺条件为:进风温度180℃,进料速度700mL/h。
10.一种如权利要求1~9任一所述的方法制备得到的壳寡糖。
说明书
技术领域
本发明属于低聚糖制备方法领域,具体涉及一种低分子量壳寡糖及其制备方法。
背景技术
壳寡糖是目前发现的自然界中唯一的带正电荷、呈碱性、水溶性的多糖,具有优越的生物活性,可由甲壳素、壳聚糖制备。不同分子量的壳寡糖具有不同的功能,分子量5000Da左右的壳寡糖具有降血脂的功能,分子量3000-2000Da左右的壳寡糖具有抑制肿瘤细胞的生长和转移的作用;值得注意的是分子量在1000Da以下的壳寡糖具有独特的生理活性和功能,包括增强体液免疫和细胞免疫;促进钙的吸收和骨骼健康;抗菌、抑菌和显著的保湿吸湿能力等。
目前主要通过酶解法降解壳聚糖来制备壳寡糖,酶解法具有专一性强、反应条件温和、过程易控制和环境污染少等优点。而目前常用的酶可分专一性酶和非专一性酶,专一性酶酶解效果好,但价格昂贵,部分非专一性酶如木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶等价格较低,但酶解效果不佳,如公开号CN107739418A的中国专利公开了一种采用木瓜蛋白酶冷冻干燥制备壳寡糖的方法,该方法虽然酶解时间较短,但产物分子量多在3000Da左右;公开号CN107988287A的中国专利公开了一种采用纤维素酶喷雾干燥制备壳寡糖的方法,该方法所用酶廉价易得,但是存在酶解时间长等问题。
单宁酶又称鞣酸酶,是一种单宁酰基水解酶。该酶可由霉菌,如黑曲霉、米曲霉生产,目前主要用于处理啤酒中单宁、蛋白质,使其澄清透明。但是并未涉及其在酶解壳聚糖方面的作用。
目前尚未出现利用无花果蛋白酶和单宁酶作为复合酶酶解壳聚糖生产壳寡糖的报道。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种壳寡糖及其制备方法。本发明提供的一种壳寡糖制备方法条件温和,简便、制备所需时间短,分子量1000Da左右的壳寡糖产量较高,且不需要加入大量的反应试剂,对环境污染较少,所用无花果蛋白酶及单宁酶价廉易得。
本发明的技术方案是:一种低分子量壳寡糖制备方法,包括以下步骤:
S1、将壳聚糖溶解于醋酸-醋酸钠缓冲溶液中,配制成质量浓度为0.5~1.5%的壳聚糖溶液;
S2、向步骤S1所得壳聚糖溶液中加入复合酶,复合酶的质量与壳聚糖的质量比为2.5~25%,于65℃下反应1~3h,得酶解液,其中复合酶由无花果蛋白酶及单宁酶按1:(0.1~1)的重量比组成;
S3、搅拌下往步骤S2所得酶解液中滴加质量浓度为5%的NaOH溶液,调节pH为7.0~8.0,过滤,分离水不溶性壳聚糖,滤液装入透析袋中,在蒸馏水中透析24h,得透析液;
S4、将步骤S3所得透析液进行浓缩,浓缩至固形物质量浓度为9~15%的浓缩液,进行喷雾干燥。
进一步地,所述步骤S1中所述复合酶由无花果蛋白酶及单宁酶按1:0.3的重量比组成。
进一步地,所述步骤S1中所述醋酸-醋酸钠缓冲溶液的pH值为5.0,浓度为0.2mol/L。
进一步地,所述步骤S2中所述复合酶的质量与壳聚糖的质量比为5~10%。
进一步地,所述步骤S2中所述复合酶的质量与壳聚糖的质量比为7.5%。
进一步地,所述步骤S2中于65℃反应2h。
进一步地,所述步骤S3所述透析袋为再生纤维素透析袋,截留分子量1000Da。
进一步地,所述步骤S4所述喷雾干燥的浓缩液的固形物质量浓度为10%。
进一步地,所述步骤S4所述喷雾干燥的工艺条件为:进风温度180℃,进料速度为700mL/h。
本发明采用无花果蛋白酶和单宁酶酶解壳聚糖能够在较短的时间内,酶解得到较多分子量在1000Da左右的小分子量壳寡糖,平均产率可达到39.47%,显著缩短了酶解时间,降低了成本。而当单独采用无花果蛋白酶抑或是单宁酶时均无法取得与上述相同或类似的效果。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明提供的方法条件温和,所用复合酶价廉易得,生产成本低,制备所需时间短,更重要的是低分子量壳寡糖产量较高,与现有技术相比取得了显著的进步。
具体实施方式
以下通过具体实施方式的描述对本发明作进一步说明,但这并非是对本发明的限制,本领域技术人员根据本发明的基本思想,可以做出各种修改或改进,但是只要不脱离本发明的基本思想,均在本发明的范围之内。
壳聚糖(批号:171112A,DD85%,山东奥康生物科技有限公司);无花果蛋白酶(梯希爱化成工业发展有限公司);单宁酶(河南希禾化工有限公司);壳寡糖(青岛祥昇海洋科技有限公司);再生纤维素透析袋(截留分子量1000Da,美国MYM生物技术公司)。
实施例1、低分子量壳寡糖的制备
S1、将壳聚糖溶解于pH值5.0的0.2mol/L醋酸-醋酸钠缓冲溶液中,配制成质量浓度为1.0%的壳聚糖溶液;
S2、向步骤S1所得壳聚糖溶液中加入质量浓度为0.5%的复合酶液,复合酶由无花果蛋白酶及单宁酶按1:0.3的重量比组成,复合酶质量与壳聚糖的质量比为7.5%,于65℃下反应2h,得酶解液;
S3、搅拌下向步骤S2所得酶解液中滴加质量浓度为5%的NaOH溶液,调节pH为7.0~8.0,过滤,分离水不溶性壳聚糖,将滤液分别装入截留分子量为1000Da的再生纤维素透析袋中,在蒸馏水中透析24h,得透析液;
S4、将步骤S3所得透析液进行浓缩,浓缩至固形物质量浓度为10%的浓缩液,进行喷雾干燥,喷雾干燥的工艺条件为:进风温度180℃,进料速度700mL/h。
所述复合酶液由pH值5.0的0.2mol/L的醋酸-醋酸钠缓冲溶液配制而成。
实施例2、低分子量壳寡糖的制备
实施例2与实施例1的区别在于,步骤S1中,壳聚糖溶液的质量浓度为1.2%,S2步骤中复合酶的质量与壳聚糖的质量比为5%,复合酶由无花果蛋白酶及单宁酶按1:0.1的重量比组成,其余同实施例1。
实施例3、低分子量壳寡糖的制备
实施例3与实施例1的区别在于,步骤S1中,壳聚糖溶液的质量浓度为1.2%,S2步骤中复合酶的质量与壳聚糖的质量比为7.5%,复合酶由无花果蛋白酶及单宁酶按1:1的重量比组成,其余同实施例1。
对比例1、低分子量壳寡糖的制备
与实施例1相比本对比例区别在于:所用酶为无花果蛋白酶,其余同实施例1。
对比例2、低分子量壳寡糖的制备
与实施例1相比本对比例区别在于:所用酶为单宁酶,其余同实施例1。
对比例3、低分子量壳寡糖的制备
与实施例1相比本对比例区别在于:用纤维素酶替换单宁酶,其余同实施例1。
试验例一、产品性能测定
对实施例1~3以及对比例1~3制备得到的壳寡糖样品的水分含量、还原糖含量、5%水溶液粘度以及1000Da壳寡糖的得率进行检测,并以相应的壳寡糖原料药作为对照组,检测结果如下表1所示。
表1检测结果
由表1可知,对比例1和对比例2与实施例1相比,其区别仅在于将复合降解酶替换为二者的单一酶,但1000Da壳寡糖的得率却远低于实施例1中复合降解酶的产量,尤其是采用单宁酶酶解,得率仅为11.57%;此外,对比例3和实施例1相比,虽然两者都使用复合酶酶解壳聚糖,但对比例3所用无花果酶和纤维素酶复合酶的酶解性能不如实施例1~3所述无花果蛋白酶及单宁酶复合酶,综上说明本发明取得了意想不到的效果。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明申请专利范围所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。
一种低分子量壳寡糖及其制备方法专利购买费用说明
Q:办理专利转让的流程及所需资料
A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。
1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2:按规定缴纳著录项目变更手续费。
3:同时提交相关证明文件原件。
4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q:专利转让变更,多久能出结果
A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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