由藻酸盐制备糖醛酸嵌段的方法技术

揭示了一种新方法，该方法通过Ｍ嵌段部分从固相中选择性的分级分离，由藻酸盐（主要是Ｇ嵌段藻酸盐或Ｍ嵌段藻酸盐）制备嵌段部分。还可以分离出ＭＧ嵌段部分。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型的由藻酸盐(主要是G嵌段藻酸盐和/或M嵌段藻酸盐)制备嵌段部分的方法。
技术介绍
藻酸盐是由海生褐色藻类分离得到的。藻酸盐还产生于土壤细菌(如棕色固氮菌(Azotobacter vinelandii)和Azotobacter crococcum)以及多种不同的假单胞菌属细菌。然而，市售的藻酸盐通常是由褐色藻类得到的。藻酸盐用于食物和药用、牙科用、美容用和其它工业产品。最普通的工业用途是基于它们的水解胶体和聚电解质的性能，这成为提供形成凝胶、增稠、稳定、溶胀和粘度这些性能的基础。藻酸盐是藻酸的盐类，一种线形杂多糖，由(1→4)连接的β-D-甘露糖醛酸(记作M)和α-L-古洛糖醛酸(guluronic acid)(记作G)组成。这两个糖醛酸具有以下化学式 聚合物以如下几种方式存在甘露糖醛酸的均聚物序列(称为M嵌段)、古洛糖醛酸的均聚物序列(称为G嵌段)、甘露糖醛酸和古洛糖醛酸单元的混合序列(称为MG嵌段或交替嵌段)。为了说明藻酸盐的结构，以下是一种可以想到的嵌段结构的示意图GMMMMMMMGGGGGGMGMGMGMGMGGGGGGGGGMM嵌段G嵌段MG嵌段G嵌段通常，藻酸盐含有所有的这三种嵌段，一个嵌段基本上由3-30个单体单元组成。这些嵌段的分布情况取决于分离出藻酸盐的藻类的类型、该植物的年龄和部分，例如由茎杆得到的藻酸盐与由叶得到的藻酸盐具有不同的序列和嵌段组成。藻类收获那年的时间也会影响嵌段的组成和序列。根据我们目前所有的知识，在老L.hyperborea的茎杆中可发现最高的G含量。同一种类植物的叶具有较低的G含量和较短的G嵌段，但是该含量仍然比大多数其它种类的植物高。市售藻酸盐的G含量通常为25％-70％。具有高含量M嵌段的来源例如是褐色藻属丛梗藻(Durvillea)、巨藻(Lessonia)和泡叶藻(Ascophyllum)这些种类。已有技术藻酸盐嵌段部分、G嵌段、M嵌段和MG嵌段的制备描述于以下出版物中和。这两篇文章中描述的方法包括以下步骤a)将藻酸在100℃水解3-5小时，得到被分成古洛糖醛酸嵌段(G嵌段)、甘露糖醛酸嵌段(M嵌段)和交替嵌段(MG嵌段)的藻酸盐。MG嵌段溶解。在水解10-30分钟后中断水解，能获得最佳长度的MG嵌段。b)过滤，然后从未溶解的G和M嵌段中除去溶解的MG嵌段；c)用碱液将pH值调节至pH7，由此包含藻酸盐G嵌段和M嵌段部分的未溶解部分溶解；d)用酸将pH值调节至pH2.4-2.8，沉淀出G嵌段部分；e)过滤；M嵌段仍然溶解；f)用酸将pH值调节至pH1.3或更低，以沉淀出M嵌段部分。US专利5,503,771说明了一种凝胶悬浮液，它含有胶体金属或陶瓷颗粒、水和有效量的生物聚合物分散剂和摩尔重量最小为50,000克/摩尔、可以由非胶凝状态转化为胶凝状态的生物聚合物胶凝剂。生物聚合物分散剂可以选自藻酸盐的富含多甘露糖醛酸的水解产物、藻酸盐的富含多古洛糖醛酸的水解产物、许多具有形成凝胶性能的其它多糖类和这些多糖类的混合物。藻酸盐的富含多甘露糖醛酸的水解产物(对应于M嵌段藻酸盐)或者藻酸盐的富含多古洛糖醛酸的水解产物(即G嵌段藻酸盐)的制备方法与两篇上述文章中所述相同。工业应用近年来，发现多种多糖醛酸部分(尤其是藻酸盐的G嵌段和M嵌段部分)的数种新颖的用途。G嵌段部分可以用作胶凝藻酸盐体系的流变性能调节剂。这一专利技术描述于申请日为1996年7月12日的挪威专利申请962936。此外，G嵌段和M嵌段的用途如上述US专利中所述生物聚合物分散剂(它可以是藻酸盐的G嵌段或M嵌段部分)能够将胶体颗粒分散在水中，由此形成非团聚的悬浮液，该悬浮液具有易流动的低粘度以使得最终悬浮液能够在开始胶凝之前转移至模具中，然后对产品进行热解和烧结。主要目的是得到分散的产物，其中形成凝胶，确保分散的颗粒保持在适当的位置。G嵌段的其它用途例如是作为低粘性的絮凝剂，它可用来除去毒性金属离子(如铅、锶和钡)。可以获得富含M嵌段的藻酸盐，被称为多M藻酸盐，它显示对于一定的细胞在免疫防御机理方面有激发效应，从而能够防止例如侵染和辐射损伤。因此，这类M嵌段藻酸盐用来与药用产品的制备相结合。这一专利技术描述于EP-B2-506326/US5,169,840中。可以想到，本专利技术制得的M嵌段可以通过常规有机化学方法或生物技术方法被聚合。有理由相信这些不同的糖醛酸嵌段具有与制造新产品有关的有价值的性能，尤其是在药物领域。本专利技术所解决问题的说明然而，已知方法具有缺点，这使得它不适合用于工业制造大量的不同糖醛酸嵌段。问题在于当G嵌段和M嵌段部分都需溶解时的大体积，这是步骤(c)中的操作所必需的。这通过将pH值从低调节至中性来实现。为了避免溶液的粘度太高并由此产生在步骤(d)中G嵌段部分沉淀不足，使用0.25％-1％浓度的藻酸盐。结果，体积增量几乎是初始藻酸体积的100-400倍。在步骤(d)从溶液中沉淀出G嵌段的过程中，必需用“稀”酸进行操作，以避免M嵌段也沉淀出来。这使得由稀释造成体积进一步增加。这一大体积的水溶液必须在随后的剩余步骤中得以保持，这使得这一过程的实践繁琐，不能在工业水平上进行实施。专利技术的说明现在令人惊奇地发现，根据本专利技术可以用一种解决以上问题的方法制备藻酸盐的嵌段部分，尤其是G嵌段和/或M嵌段部分。作为这一过程中的一个步骡，MG嵌段部分也可以分离并加以优化，如前所述。本专利技术的由藻酸盐制备糖醛酸部分的方法包括以下步骤a)将藻酸用酸水解形成G嵌段、M嵌段和MG嵌段的部分，由此含有MG嵌段的部分溶解，含有G嵌段和M嵌段的部分保持不溶解；和b)将不溶解的部分悬浮在水中，用碱液调节pH值至pH2.8-4.0，最好的是pH值为3.0-3.5，由此含有M嵌段的部分溶解，而含有G嵌段的部分保持不溶解。较好的是在该过程中实施一个或多个以下的附加步骤(i)在步骤a)和/或步骤b)后通过过滤、离心或其它合适的方法将不溶解部分与溶解部分分离；(ii)在步骤b)之后分离酸形式或盐形式的G嵌段部分；(iii)分离含有M嵌段的部分(i)通过用酸将pH值调节至pH1.4-0.5以沉淀出M嵌段部分或(ii)通过使用薄膜技术，然后是除去水和干燥M嵌段部分的步骤或(iii)用醇沉淀出M嵌段部分(iv)在步骤b)中将pH值调节至3.5-4.0，得到具有高纯度的G嵌段部分；(v)在步骤b)中将pH值调节至2.8-3.0，以高产率得到G嵌段部分；(vi)在步骤b)中将pH值调节至3.0-3.5，尤其是pH值为3.3，以较高产率得到具有较高纯度的G嵌段部分；(vii)在步骤i)中将pH值调节至1.3，以沉淀出M嵌段部分；(viii)使用高M含量的藻酸制得具有高纯度的M嵌段和/或以高产率制得M嵌段；(ix)使用高G含量的藻酸制得具有高纯度的G嵌段和/或以高产率制得G嵌段；(x)在步骤a)中于40-100℃用0.05-5M的酸水解藻酸；(xi)在步骤a)中在水解10-30分钟后中断水解以分离MG嵌段，在除去这些嵌段之后，继续水解直至M嵌段部分大部分溶解；通常，本专利技术的方法可以通过实施以下步骤进行a)于40-100℃用浓度在0.05-5M范围内的酸水解藻酸，以使得含有MG嵌段的部分溶解；b)通过过滤、离心或另一种合适的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由藻酸盐制备Ｇ嵌段和／或Ｍ嵌段部分的方法，所述方法包括以下步骤： ａ）用酸对藻酸进行水解，以形成Ｇ嵌段、Ｍ嵌段和ＭＧ嵌段这些部分，由此含有ＭＧ嵌段的部分溶解，含有Ｇ嵌段和Ｍ嵌段的部分保持不溶解， 其特征在于： ｂ）将不溶解的部分悬浮在水中，用碱液将ｐＨ值调节至ｐＨ２．８－４．０，最好是ｐＨ３．０－３．５，由此含有Ｍ嵌段的部分溶解，而含有Ｇ嵌段的部分保持不溶解。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MK西门森，K德雷格，O斯米德勒德，F耶拉德，E奥索耶，TF博雷，
申请(专利权)人：FMC生物聚合物联合股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NO[挪威]