[发明专利]低凝固温度琼脂糖的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种属于天然产物多糖纯化后的化学修饰方法，尤其涉及一种低凝固温度琼脂糖的制备方法。

背景技术

在琼脂糖的应用中，特别是现代生物技术研究中，都需要低凝固温度琼脂糖。从天然原藻中提取的琼脂和琼脂糖的凝固温度在38℃左右，许多生物热敏物质在此环境中会失去生物活性。琼脂糖凝胶达到一定的凝胶强度（1.0%，250g/cm²）才有实际应用价值。因而，制备低凝固温度而又具有一定凝胶强度的琼脂糖对于推进生物技术研究的发展十分必要。在国外，Guiseley发明了利用烷基化、羟烷基化、链烯基化、酰基化反应制备低凝固温度琼脂糖的方法。

琼脂糖的原料来源广泛，不同的原料提取制得的琼脂糖在电内渗和硫酸根含量等方面会有差别，这样会导致琼脂糖单元中游离的-OH数量不同，其化学性质因而各不相同。

但是目前国内对由龙须菜制备的琼脂糖进行化学修饰制备低凝固温度琼脂糖的报道还没有，因此对龙须菜琼脂糖进行化学修饰不仅可以加大对龙须菜的深加工，而且也可以填补我国在此领域的空白。

自“龙须菜良种981”在广东汕头南澳岛示范栽培获得成功以来，龙须菜栽培面积不断扩大，目前南澳龙须菜养殖形成规模化,平均亩产达到3.5吨,养殖周期从原产地春秋两季各45天延长至5个月以上。全国龙须菜的栽培面积超过20万亩，年产量15万吨干品，成为继海带和紫菜之后第三大海藻栽培业。龙须菜琼胶质量分数高达20%以上,所产琼胶经改性后是江蓠中质量最好的,正逐渐取代石花菜成为琼胶生产的主要原料。目前,据不完全统计，龙须菜琼胶产量已占我国琼胶产量的80%左右。同时生产的琼胶可以进一步加工成琼脂糖等高附加值的产品。

发明内容

本发明针对目前琼脂糖凝固温度高的不足，而提供一种低凝固温度琼脂糖的制备方法，包括以下步骤：

（1）琼脂糖与去离子水按（w/v）20:1～30:1混合加热溶胶；

（2）溶胶后加入一定量NaBH₄，在温度为80℃下反应15min；

（3）加入0.5M NaOH活化琼脂糖羟基，随后加入修饰剂硫酸二甲酯（DMS）；

（4）反应结束后用盐酸调节pH至中性，再用乙醇沉淀。

进一步地，所述的琼脂糖是由龙须菜制备而来。

进一步地，所述的NaBH₄其浓度是2.0～1.5mg/ml。

进一步地，所述的琼脂糖羟基活化过程中使用的0.5M NaOH体积是5～7ml。

进一步地，步骤3采用的硫酸二甲酯（DMS）体积为2.0～3.0ml。

进一步地，所述的修饰过程中反应温度是60～80℃，时间45～60min。

进一步地，所述的乙醇沉淀中，乙醇终（v/v）浓度为80%～70%，沉淀时间12h。

实施本发明，具有如下有益效果：

本发明方法操作简单，制备的琼脂糖凝固温度低，易于放大。该方法为低凝固温度琼脂糖的制备进一步工业化奠定了基础，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是本发明中琼脂糖修饰后红外光谱图；

图2是本发明中琼脂糖修饰前红外光谱图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

图1、图2分别是采用本发明方法对琼脂糖进行修饰后和修饰前的红外光谱图，对甲基化的多糖进行红外分析是为了检测甲基化是否发生或完全。如果，红外光谱图中3440-3500cm^-1处无吸收峰，即无羟基吸收峰，说明完全甲基化，但是琼脂糖（agarose）上不同位置羟基活泼型是不同的，以6位羟基最易甲基化，一旦琼脂糖的6位被甲基化后，其邻位羟基的反应活性将降低，这使得琼脂糖上的羟基不会完全甲基化。

琼脂糖中的重复单元（琼二塘）

由图1、图2分析可知甲基化修饰后的琼脂糖其在3440-3500cm-1处仍然有羟基吸收峰，但与修饰前相比吸收峰变浅，说明琼脂糖已被甲基化，之所以还有羟基吸收峰是琼脂糖的羟基没有被甲基化完全造成的。

下面以龙须菜制备的琼脂糖为例，对实施方法进行讲述。

实施例1

（1）将琼脂糖与去离子水按（w/v）20:1混合加热溶胶，溶胶后加入一定量NaBH₄，使其浓度达到1.5mg/ml，80℃，反应15min；