褐藻糖胶的萃取和反萃

褐藻糖胶的萃取和反萃 褐藻糖胶的萃取和反萃 第1卷第3期 2001年7月 过程工程 ChineseJournalofProcess ,bL1No.3 July2001 褐藻糖胶的萃取和反萃 房燕丽,欧阳藩 伍志春,赵兵, l_中国科学院化工撸金研究所,北京100080,2中国科学院实验室,北京1000S0) 摘要:研究了无机盐种类和浓度对N263萃取褐藻糖胶的影响.结果表明,无机盐浓度是影响褐 藻糖胶萃取的晟主要因素,褐藻糖胶的萃取率随盐浓度的增加而迅速降低,在无机盐存在下,增加 萃取剂浓度并不能增加对褐藻糖胶的萃取.用盐水溶液反萃不同条件下萃取的褐藻糖胶,结果表 明,反萃率随盐浓度的增加而增加,在相同的氯离子浓度下,钠盐的反萃效率优于钙盐,随有机 相中褐藻糖胶浓度的增加,盐的反萃效率降低.比较了不同溶剂作为稀释剂对用盐溶液反萃褐藻 糖胶的影响,表明CCL,作为稀释剂时盐的反萃效率晟低. 关键词:褐藻糖胶;萃取;无机盐;反萃取 中围分类号:1028.9+6文棘标识码:A文章编号:1009~06X(2001)03-o277—04 1前言 褐藻是重要的海洋经济藻类.褐藻中所含多糖主要包括褐藻胶,褐藻糖胶及褐藻淀粉.迄今能 进行工业生产的褐藻多糖为褐藻胶.用以生产褐藻胶的主要原料有海带,巨藻,墨 角藻等.随着生 物多糖研究和海洋生化药物研究开发的不断深入,褐藻多糖所具有的生物活性及医药保健作用已 被揭示.褐藻糖胶(Fucoidan)是褐藻产生的一种细胞间多糖,其糖链骨架主要由岩藻糖组成,并且 含有不同比例的半乳糖,木糖,葡萄糖醛酸等】.许多研究表明,褐藻糖胶具有抗肿瘤,抗凝血, 抗溃疡及增强和调节免疫等作用31.褐藻糖胶是高度水溶性的一种海藻多糖,不溶于大多数有机 溶剂,因此其分离纯化方法与其它海藻多糖类似,主要采用乙醇等水溶性有机试剂沉淀法. 溶剂萃取作为一种重要的提取分离和纯化技术,具有比沉淀法分离程度高,比离子交换和吸 附法处理量大,比蒸馏法耗能少,操作易连续化和自动化等优点.在发展海藻多糖的新提取分离 根据褐藻糖胶是一种硫酸酯多糖的性质,对采用非水溶性试剂从水方法的过程中, 溶液中萃取褐 藻糖胶进行了开拓性研究,取得了令人满意的结果.本工作进一步研究褐藻糖胶的反萃及富集. 2实验 2.1实验试剂 实验用褐藻糖胶由中国科学院海洋研究所提供;萃取剂N263为工业品;其它试剂和药品均 为市售分析纯或化学纯. 2.2实验设备 主要有医用电动振荡罂,医用离心机,电磁搅拌器,超级恒温槽,PHS-3型酸度计,722型 分光光度计等. 2.3实验方法 取一定体积含褐藻糖胶的水溶液和有机试剂于离心杯或离心试管中,通过电动振荡或电磁搅 收藕日期I200o-ff/-26,任圊日期I2000.4Y)'--12 基盘礓目:海洋863青年基金量助项目霸号:8l9_c卜l5);目家自蒜科学基盘赍助璃目(?号:29836130】 怍者蕾舟?伍志謇【1蛄s-】,男,浙江省兰囊县^,磺士,副研究员,分离化工专业. 278过程工程l卷 拌使两相混合.混合时间一般为lrain.离心分相后.取平衡水相分析褐藻糖胶,有机相中的褐 藻糖胶以差减法计算.反萃实验在离心试管中进行,在负荷褐藻糖胶的有机相中加入计量的盐水 溶液,混合后离心分相,取水相分析褐藻糖胶浓度,以此计算反萃率.富集因子为反萃液与初始 料液中褐藻糖胶浓度之比. 2.4分析方法 褐藻糖胶的分析测定采用苯酚一半胱氨酸—硫酸法m. 3实验结果及讨论 3.1无机盐对t1283萃取褐藻糖胶的影响 研究表明I.褐藻糖胶的萃取较容易,在萃取剂足量的条件下.褐藻糖胶的萃取率基本不受 DH,温度,相比,糖本身浓度等的影响,这些条件都不能使褐藻糖胶被反萃回水溶液.为了找到 既影响萃取又影响反萃的因素.研究了水溶液中无机盐对N263萃取褐藻糖胶的影响.实验以乙酸 戊酯为稀释剂,在室温下进行.褐藻糖胶的初始浓度为lg/L,两种无机盐为NaC1和cacl~,结果 示于图l和2.从图1可看出.盐的种类及浓度对N263萃取褐藻糖胶有非常大的影响.图l(aJ表 明,随水相中NaCI浓度从0增加到1mol/L,褐藻糖胶的萃取率从约98%降为80%,而当NaCl 浓度增加到2mol/L时,褐藻糖胶几乎不被萃取;圈Kb)表明.CaC~2对褐藻糖胶萃取的影响与NaCI 类似,但在两者浓度相同时,caa2对萃取的影响大于NaCI,显然CaCl2所含的cl两倍于NaCI. acl【mo忆)cac(moth_)N2?C 图l盐种类和浓度对萃取褐藻糖胶的影响图2不同盐浓度下N263对萃取褐藻糖胶的影响 FiglEffectofsalttypeandconcenUafio~inFig.2EffectofN263coilcellU'afioll0nextxacfio ~of aqueoussolutionsonextractionoffucoidanfucoidanatdifferentsaltconcenU'atJoBs 图2的结果表明,在无机盐存在的条件下,增加萃取剂浓度并不能增加对褐藻糖胶的萃取. 综合以上结果及以前的工作,可以认为在N263作为萃取剂萃取褐藻糖胶时无机盐浓度是影 响萃取的最主要因素,这就为褐藻糖胶的反萃创造了条件. 3.2褐藻糖胶的反革 为回收褐藻糖胶,需把萃取入有机溶剂的褐藻糖胶反萃回水溶液.根据以上研究结果,在高 浓度的无机盐溶液中N263不能萃取褐藻糖胶,因此褐藻糖胶的反萃可以利用这一性质.为此对用 无机盐水溶液反萃褐藻糖胶进行了研究.结果表明,通过改变萃取和反萃条件可实现褐藻糖胶的 富集,结果列于表l_从表可知,褐藻糖胶的萃取并不因相比的减小而降低,只要提高萃取剂的浓 度,就能达到高的萃取率,因此可通过改变相比使褐藻糖胶富集于有机相中.从反萃数据看,随盐 浓度增大,反萃率也增加.在有机相中褐藻糖胶浓度约为5g/L时,1.5mol/L的NaCI 单次反萃率 一一5号簧山 一%】uoi山 3期伍志春等:褐藻糖胶的萃取和反萃. 可达96%.在相同CI一一浓度下,Na盐的反萃效率高于Ca盐.随有机相中褐藻糖胶浓度增加,盐的 反萃效率降低.在有机相中褐藻糖胶浓度约为10g,L时,2mL的Naa溶液单次反萃率约为80%. 增加盐浓度和相B有利于糖的富集. 表1褐藻糖胶的萃取盲集和盐反萃(戊醋为稀I阵剂) Table1Extractionoffucoidanwithamylacetateasdiluentands~rippillgbysalt 3.3不同溶剂作为稀释剂对反萃的影响 研究表明I,稀释剂种类对N263萃取褐藻糖胶的影响不大,除了长链醇,其它各种溶剂具有 考察了不类似的行为,都可以作为合适的稀释剂.为了了解稀释剂对反萃的影响,同溶剂作为稀释 剂时盐反萃褐藻糖胶的行为,结果见表2.从表2数据可看出虽然长链醇作为稀释剂时萃取效果 比其它溶剂差,但反萃并不比其它溶剂作为稀释剂时容易;显然在考察的几种溶剂中,CCh作为 稀释剂时褐藻糖胶的反萃率最低. 表2在不同稀释剂中多糖的萃取和盐反萃 Table2Ex~'acfionoffx~coidanwithN263dilutedbydiffc~tdilucntsandstrippingby2mol/L NaCI No:1)2-e~lhexanol:2)M~lyliso-b,aylb吣ne.3)Amylace~alte. 4结论 (1)盐浓度是影响N263萃取褐藻糖胶的最主要因素,褐藻糖胶的萃取率随盐浓度的增加而迅 速降低; 过程工程1卷 (2)揭藻糖胶的反萃率随盐浓度的增加而增加,随有机相中褐藻糖胶浓度的增加而降低;在 相同的氯离子浓度下.Na盐的反萃效率高于ca盐. (3)OCt4为溶剂时萃取的褐藻糖胶最难反萃,因此不适合作为稀释剂. 参考文献: [1]1纪明候.海藻化学IM]北京:科学出版杜.1997.2~:-3411. 【2】2钱彦丛.秦百宣,邴淑风.藻类植物多糟的药理研究进展【JJ.中药材.1998,2l(1):48_50. 【31杨晓林.孙菊云.许汉年.萼.褐藻糖胶的免疫调节作用田.中国海洋药韵.1995.(3):9_13 刘晓惠,张翼仲.海带中褐藻糟脏的分级纯化与结构研究[刀.生物化学与生物物理.1992,24:297-302. [5】l蛐am0【0L止tl踮hiTmnul~E,eta1.AIIt-巾皿町Actj嘶ofEdiblehb恤Algae:E鼢ofCmleFll?i出吐Frac~s PI印aredfromEdihkBrownSeaweedsAjnL-I210ub?[/1.Hyd?bi山1984.116,l17:145-148 [甸伍志春.歇阳藩,房燕丽.等非承溶性有机试和萃取海藻多糟【11高科技通讯,20o0.10(8):19' 【7】HoIldaS,ch{ba}LK吐ehiK.SelectiveD曲加叮in毗i?0f舡seHexo8龆枷d岳rl?B加BeshyI一界删den|m specb咖皿时wilhthecy咖|帖一Pheno卜snmllicAcidsys啪A口a】caActa,1981,131:2115--211. SoNentExtractionofFu~idanandItsstrippingwi血SaltSolution WU—chl1II,zttAoBing,FANGY~-li.oLr~ANGFan2 '1.Instituteo/ChemicalMemilurg3Clu'~eseAcademyo/Sciences,Be蛐100080,China; 2.StateKey-Biochem.Eng..1mt.chmMe~iLCh~:eseAcademyo/ScieMes.Beiji~100080, Ckb Ab吕抽ct:Theeffectofinorganicsaltlded'm幻aqueousfI】c0idansolutionOilfuemdlmexlcwasv鹤五Lted. Itisfoundthatexac畦onoffu~idandecasesrapidlywiththeincreaseofinorganicsaltco口.e椰o?i?the aqueous石0ILBased锄thispb曲D|n锄on'the疵ppingoffucoidanwasc~rledout山aqueoussa1ts0lulion. Theexpmme~talresults时10wthat也es~ingoffIIc0increases血beconcentrationofin~'ganiesaltinn aqueoussolu60?anddecaseswiththeinaeaseoffoidanco?o芒咖0ninbe讲ganicphaseInaddion'be pp.mgefficiencyofN《lsolu{I彻ishigherIlI如山atofeaC'l2solll0?atthesamechloridei0 ?oon?口衄d蛐. Thceffectoforg~i~solventasdiluent蛐thcs~ingoffue~dlmwasalsos州i札Itisthattheppingof fueo~神c0?tctracoddeasdill~ltisnmdifficult血a?that血theotIleror鼬nics0Ive腑. KeywordsIfu~idan;cx60?;~rganicsaltl蚰1ud衄:sppin胄