[发明专利]一种可德兰寡糖的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及可德兰寡糖，具体地说是一种酸法降解可德兰多糖制备可德兰寡糖的方法。

背景技术

可德兰多糖由Alcaligenes faecalis var myxogenes 10c3发酵产生的胞外多糖，是基本结构为葡萄糖通过β-(1→3)糖苷键连接而成，是β-1，3-葡聚糖家族的一名成员。迄今为止，该多糖是自然界中唯一一种不含分支的β-1，3-葡聚糖。然而，由于可德兰多糖不溶于水，严重阻碍了其在食品、医药、饲料添加剂和材料领域的应用。

可德兰寡糖也被称为β-1，3-葡寡糖，是多糖的降解产物，水溶性大大增强。随着寡糖研究日益受到人们的关注，可德兰寡糖及其衍生物的生物学功能和生理活性逐渐被揭示。Shimizu(2001)通过比较果寡糖和木聚寡糖的结构和功能后，认为可德兰寡糖可能也具有调节肠道菌群，作为益生源的功能。同时，还具有开发为医药研究过程中间体的潜在市场价值。

尽管可德兰寡糖具有重要的生理学功能，然而由于可德兰寡糖具有特殊的三级结构以及形成凝胶不溶于水等特性，目前尚未有报道使用可德兰寡糖应用于植物生物诱抗剂以及促生长活性研究，主要的瓶颈问题就是可德兰寡糖降解难度大，制备过程繁琐，效率较低。Grandpierre(2008)等报导使用硫酸或者三氟乙酸水解90h，降解产率只有25％。而化学合成可德兰寡糖技术难度大，特别是DP＞7以上的寡糖单体的合成，因涉及到糖单元的连接方式和立体构型，活性基团的保护等一系列问题，难度和成本都令人望而却步。

如果没有有效的制备可德兰寡糖的方法，将不利于研究寡糖结构与生物活性功能，阻碍从机理方面深层次地探讨可德兰寡糖及其衍生物与疾病发生之间的关系。

发明内容

本发明采用廉价的原料，结构清晰的可德兰多糖，应用酸法降解的合理制备工艺和分离纯化手段实现制备可德兰寡糖的技术目标，其优点可准确计量施用，使用均相反应体系，提高寡糖的降解效率，降解效率高达85％以上，本发明有效地克服了寡糖制备过程中的难题，提高了寡糖的收率，为制备大量的可德兰寡糖原料奠定了基础。作为糖分子，完全能在自然界中降解，不污染环境，对促进环境友好与绿色农业具有明显效果。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种酸法降解制备得到可德兰寡糖的方法。将可德兰多糖在溶剂中充分溶解制成均相溶液，能有效的避免在水溶液体系中溶解不充分导致的降解不充分(收率只有27％)的问题；在80-140℃条件下，添加浓度为0.1M-5M的酸溶液反应30-500min能够使收率达到85.12％以上，0.1M-5M的碱调pH至6-8将进一步提高收率，达到90.2％以上，浓缩至原反应体积的1/5-5/5，加入有机溶剂沉淀，同时搅拌，过滤，得到乳白色固体，固体用有机溶剂洗涤1-4次，干燥后使用高效液相检测得到平均分子量在340-4000Da的可德兰寡糖，为葡萄糖分子通过β-(1→3)糖苷键连接而成的线性分子，不含有侧链分支，有别于其他来源的含有侧链分支的β-1，3-葡聚糖；可德兰寡糖的聚合度为2-24，分子式是(C₆H₁₂O₆)n，n＝2-24，所述的可德兰寡糖的平均分子量在340-4000Da其结构式如下图所示：

所述的溶剂通常为溶剂为碱液、二甲基亚砜、甲酸、镉乙二酸、碘化钾溶液的一种或多种混合液，其与多糖的比例为5∶1-30∶1。所述的酸为盐酸、硫酸、硝酸、醋酸、甲酸、三氟乙酸和草酸的一种或多种混合酸。所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾的一种或多种混合碱。所述的有机溶剂为乙醚、丙酮、甲醇、乙醇、石油醚、正己烷中的一种或多种的混合物。

本发明是在特定的溶剂中充分溶解可德兰多糖，通过酸法降解得到聚合度为2-24的可德兰寡糖，高效且工艺条件简单，大大提高了寡糖的制备效率。用于农业生产，可提高作物的产量，诱导植物抗病性，增强植株的天然免疫力，是环境友好的绿色生物农药。

同时，通过葡萄细胞抗病性实验结果也证明了线性可德兰寡糖诱导植物抗性的效果要好于含有分支结构的其他来源的葡聚糖。

本发明具有如下优点：

本发明所述的可德兰寡糖的制备方法以及制备的产品与相关的专利和发表文章具有很大优点，主要表现如下：

1.本发明采用的酸法操作简单，条件可控，副产物少，实验重复性好；