CN105732734A - 一种可工业化制备红藻糖苷的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可工业化制备红藻糖苷的方法，其特征在于采用以下步骤：A从人工养殖池中采集适量生长状态良好、健康的掌叶树红藻，冲洗干净，去除附生物；B称取掌叶树红藻重量，将其置于盛有盐浓度低于35.9‰的海水培养池中进行热胁迫和高盐浓度联合预处理；C将掌叶树红藻剪切成1?2cm左右的小段，按照1kg掌叶树红藻：10?50 L萃取剂的液料比投入到亚临界流体萃取装置的萃取釜中，萃取1?3次，每次萃取时间为5?15min，萃取物经集冷器流至收集器，真空旋转蒸发，得浓缩液；将浓缩液置于4℃冰箱中冷却至沉淀完全，减压过滤，收集沉淀物，在65℃下真空干燥至恒重，得红藻糖苷。本发明具有提取率和纯度高、工艺简单温和、可实现工业化和清洁生产的优点。

Description

一种可工业化制备红藻糖苷的方法
技术领域
本发明涉及工业化生产技术领域，特别涉及一种可工业化制备红藻糖苷的方法。
背景技术
红藻糖苷是一种天然的半乳糖甘油，广泛分布于红藻门各种类中，一般占藻体干重的1.5-8.0%，共存在三种异构形式，分别为红藻糖苷、D型异红藻糖苷和L型异红藻糖苷。红藻糖苷是掌叶树红藻中主要的光合作用产物和可溶性低分子碳水化合物，同高等植物中的蔗糖具有同样的作用。研究表明红藻糖苷除参与渗透压调节外，在体外还具有抗氧化及激活免疫系统的活性，应用于化妆品中可以有效抑制黑色素生成，具有保湿美白及抗氧化的功效，具有高附加值。
掌叶树红藻作为潮间带藻类，常处于温度、渗透压及辐射的剧烈变化中，形成了快速应对突变极端环境的抗逆应答机制。研究表明，红藻糖苷的含量易受盐浓度的影响，在高盐浓度下，藻体内红藻糖苷的含量会出现升高。此外，在热胁迫过程中，掌叶树红藻会紧急调动红藻糖苷来清除由于高温产生的活性氧或者分解去合成细胞壁来自我保护，在恢复过程中，细胞需要修复热胁迫后的损伤，这时红藻糖苷的储备需要增加，含量升高。在恢复期，掌叶树红藻还需要积累能量，光合作用可能再度加强，红藻糖苷作为主要的光合产物，含量升高。因此，高盐浓度和热胁迫可以作为提高红藻糖苷含量的手段。
目前红藻糖苷的制备方法主要集中在用水、水-乙醇、甲醇/氯仿/水等溶剂从不同藻类体内进行提取，但提取率和纯度较低，且会造成溶剂残留。超声波提取制备法有较好的经济和普适性，但只是一种辅助手段，需要与其它萃取技术结合才能发挥作用。超临界CO2萃取制备法萃取能力强，提取率高，选择性强，但极高的压力限制设备有效容积的放大，制约了工业化应用。亚临界流体萃取法是利用亚临界流体作为萃取剂，在密闭、无氧、低压的压力容器内，依据相似相溶的原理，通过萃取物与萃取剂在浸泡过程中的分子扩散过程，最终得到目的产物的一种新型萃取和分离技术。与其他提取分离法相比，有安全、环保、不破坏活性成分、产能大、设备一次性投入和运行成本较低、可工业化大规模生产等优点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种提取率高、纯度高、工艺简单、温和、无有毒溶剂残留，可实现工业化和清洁生产的红藻糖苷的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种可工业化制备红藻糖苷的方法，其特征在于采用以下步骤：
A：从人工养殖池中采集适量生长状态良好、健康的掌叶树红藻，冲洗干净，去除附生物；
B：称取步骤A所得掌叶树红藻重量，将其置于盛有盐浓度低于35.9‰的海水培养池中进行热胁迫和高盐浓度联合预处理，首先将海水培养池中的盐度提高到36.0-38.0‰，温度提升到25-35℃，维持10-50min后，将掌叶树红藻取出，然后转入20℃盐浓度低于35.9‰的海水培养池进行恢复培养1-3h；
C：将步骤B所得掌叶树红藻剪切成1-2cm左右的小段，按照1kg掌叶树红藻：10-50L萃取剂的液料比投入到亚临界流体萃取装置的萃取釜中，萃取剂为质量浓度为5%-30%的乙醇水溶液，萃取温度为80-120℃，萃取压力为0.5-1.0MPa的条件下，萃取1-3次，每次萃取时间为5-15min，萃取物经集冷器流至收集器；将收集到的提取液真空旋转蒸发，得浓缩液；将浓缩液置于4℃冰箱中冷却至沉淀完全，减压过滤，收集沉淀物；将沉淀物在65℃下真空干燥至恒重，得红藻糖苷。
本发明制备的红藻糖苷，采用高效液相色谱串联质谱（HPLC-MS）法检测提取的红藻糖苷纯度达98%，并计算得提取率达5.5-6.5%，可以直接用于化妆品配方开发中发挥美白抗氧化及防晒的作用。
提取率v=（m沉淀物×w纯度/m总）×100%
本发明使用热胁迫和高盐浓度联合法预处理掌叶树红藻，恢复培养后使用亚临界流体萃取掌叶树红藻中红藻糖苷。此工业化制备红藻糖苷的方法得到的红藻糖苷提取率可达5.5-6.5%，纯度达98%。此外，本发明所述的一种可工业化制备红藻糖苷的方法工艺条件简单、温和、无有毒溶剂残留，可实现工业化和清洁生产。
综上，本发明具有提取率和纯度高、工艺简单温和、可实现工业化和清洁生产的优点。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的技术方案作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。实施例1：
一种可工业化制备红藻糖苷的方法，采用以下步骤：
A：从人工养殖池中采集生长状态良好、健康的掌叶树红藻，并将其冲洗干净，去除附生物；
B：称取步骤A所得掌叶树红藻5kg置于盛有盐浓度低于35.9‰的海水培养池中，将培养池中盐浓度提高到36.5‰，于25℃热胁迫和高盐浓度联合预处理掌叶树红藻10min后取出，然后转入20℃盐浓度低于35.9‰的海水中进行恢复培养1h；
C：将步骤B所得的掌叶树红藻样品剪切成1cm左右的小段，按照10:1（L:kg）的液料比投入到亚临界流体萃取装置的萃取釜中，萃取剂为20%的乙醇水溶液，在萃取温度为110℃，萃取压力为0.5MPa的工艺条件下，萃取1次，每次萃取时间为5min，萃取物经集冷器流至收集器。将收集到的提取液真空旋转蒸发，将浓缩液置于4℃冰箱中冷却过夜至沉淀完全，减压过滤，收集沉淀，65℃下真空干燥至恒重。采用高效液相色谱串联质谱（HPLC-MS）法检测提取的红藻糖苷纯度为98.2%，并进一步计算得提取率为5.9%。
实施例2：
一种可工业化制备红藻糖苷的方法，采用以下步骤：
A：从人工养殖池中采集生长状态良好、健康的掌叶树红藻，并将其冲洗干净，去除附生物；
B：称取步骤A所得掌叶树红藻5kg置于盛有盐浓度低于35.9‰的海水培养池中，将培养池中盐浓度提高到37.0‰，于25℃热胁迫和高盐浓度联合预处理掌叶树红藻30min后取出，然后转入20℃盐浓度低于35.9‰的海水中进行恢复培养1h；
C：将步骤B所得的掌叶树红藻样品剪切成1cm左右的小段，按照20:1（L:kg）的液料比投入到亚临界流体萃取装置的萃取釜中，萃取剂为10%的乙醇水溶液，在萃取温度为100℃，萃取压力为0.5MPa的工艺条件下，萃取2次，每次萃取时间为5min，萃取物经集冷器流至收集器。将收集到的提取液真空旋转蒸发，将浓缩液置于4℃冰箱中冷却过夜至沉淀完全，减压过滤，收集沉淀，65℃下真空干燥至恒重。采用高效液相色谱串联质谱（HPLC-MS）法检测提取的红藻糖苷纯度为98.3%，并进一步计算得提取率为6.1%。
实施例3：
一种可工业化制备红藻糖苷的方法，采用以下步骤制备：
A：从人工养殖池中采集生长状态良好、健康的掌叶树红藻，并将其冲洗干净，去除附生物；
B：称取步骤A所得掌叶树红藻5kg置于盛有盐浓度低于35.9‰的海水培养池中，将培养池中盐浓度提高到37.5‰，于30℃热胁迫和高盐浓度联合预处理掌叶树红藻20min后取出，然后转入20℃盐浓度低于35.9‰的海水中进行恢复培养2h；
C：将步骤B所得的掌叶树红藻样品剪切成1cm左右的小段，按照30:1（L:kg）的液料比投入到亚临界流体萃取装置的萃取釜中，萃取剂为10%的乙醇水溶液，在萃取温度为100℃，萃取压力为0.5MPa的工艺条件下，萃取3次，每次萃取时间为10min，萃取物经集冷器流至收集器。将收集到的提取液真空旋转蒸发，将浓缩液置于4℃冰箱中冷却过夜至沉淀完全，减压过滤，收集沉淀，65℃下真空干燥至恒重。采用高效液相色谱串联质谱（HPLC-MS）法检测提取的红藻糖苷纯度为98.5%，并进一步计算得提取率为6.2%。
实施例4：
一种可工业化制备红藻糖苷的方法，采用以下步骤：
A：从人工养殖池中采集生长状态良好、健康的掌叶树红藻，并将其冲洗干净，去除附生物；
B：称取步骤A所得掌叶树红藻5kg置于盛有盐浓度低于35.9‰的海水培养池中，将培养池中盐浓度提高到37.5‰，于30℃热胁迫和高盐浓度联合预处理掌叶树红藻30min后取出，然后转入20℃盐浓度低于35.9‰的进行恢复培养3h；
C：将步骤B所得的掌叶树红藻样品剪切成1cm左右的小段，按照40:1（L:kg）的液料比投入到亚临界流体萃取装置的萃取釜中，萃取剂为10%的乙醇水溶液，在萃取温度为100℃，萃取压力为1.0MPa的工艺条件下，萃取1次，每次萃取时间为15min，萃取物经集冷器流至收集器。将收集到的提取液真空旋转蒸发，将浓缩液置于4℃冰箱中冷却过夜至沉淀完全，减压过滤，收集沉淀，65℃下真空干燥至恒重。采用高效液相色谱串联质谱（HPLC-MS）法检测提取的红藻糖苷纯度为98.3%，并进一步计算得提取率为6.0%。
实施例5：
一种可工业化制备红藻糖苷的方法，采用以下步骤：
A：从人工养殖池中采集生长状态良好、健康的掌叶树红藻，并将其冲洗干净，去除附生物；
B：称取步骤A所得掌叶树红藻5kg置于盛有盐浓度低于35.9‰的海水培养池中，将培养池中盐浓度提高到36.5‰，于25℃热胁迫和高盐浓度联合预处理掌叶树红藻30min后取出，然后转入20℃盐浓度低于35.9‰的进行恢复培养3h；
C：将步骤B所得的掌叶树红藻样品剪切成1cm左右的小段，按照30:1（L:kg）的液料比投入到亚临界流体萃取装置的萃取釜中，萃取剂为5%的乙醇水溶液，在萃取温度为90℃，萃取压力为1.0MPa的工艺条件下，萃取3次，每次萃取时间为10min，萃取物经集冷器流至收集器。将收集到的提取液真空旋转蒸发，将浓缩液置于4℃冰箱中冷却过夜至沉淀完全，减压过滤，收集沉淀，65℃下真空干燥至恒重。采用高效液相色谱串联质谱（HPLC-MS）法检测提取的红藻糖苷纯度为98.6%，并进一步计算得提取率为6.4%。

Claims (1)

1.一种可工业化制备红藻糖苷的方法，其特征在于采用以下步骤：
A：从人工养殖池中采集适量生长状态良好、健康的掌叶树红藻，冲洗干净，去除附生物；
B：称取步骤A所得掌叶树红藻重量，将其置于盛有盐浓度低于35.9‰的海水培养池中进行热胁迫和高盐浓度联合预处理，首先将海水培养池中的盐度提高到36.0-38.0‰，温度提升到25-35℃，维持10-50min后，将掌叶树红藻取出，然后转入20℃盐浓度低于35.9‰的海水培养池进行恢复培养1-3h；
C：将步骤B所得掌叶树红藻剪切成1-2cm左右的小段，按照1kg掌叶树红藻：10-50L萃取剂的液料比投入到亚临界流体萃取装置的萃取釜中，萃取剂为质量浓度为5%-30%的乙醇水溶液，萃取温度为80-120℃，萃取压力为0.5-1.0MPa的条件下，萃取1-3次，每次萃取时间为5-15min，萃取物经集冷器流至收集器；将收集到的提取液真空旋转蒸发，得浓缩液；将浓缩液置于4℃冰箱中冷却至沉淀完全，减压过滤，收集沉淀物；将沉淀物在65℃下真空干燥至恒重，得红藻糖苷。
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