一种紫菜类菌胞素氨基酸Porphyra-334的制备方法

摘要

本发明涉及一种类菌胞素氨基酸(Porphyra-334)的制备方法。本方法以干紫菜为原料，采用酸性水溶液提取，用乙醇溶液进行沉淀，再分别通过阳离子交换树脂和阴离子交换树脂进行吸附和洗脱，干燥得到类菌胞素氨基酸(Porphyra-334)产品。本发明制备类菌胞素氨基酸(Porphyra-334)的提取率高，生产周期短，生产工艺简单，产品质量可控、成本低廉，适合工业生产。本发明制备的产品呈白色或淡黄色，质量好，极易溶于水，可用于医疗保健、化妆和食品等领域，并对紫菜高值化利用提出了新思路。

说明书

技术领域

本发明涉及一种紫外线吸收物质(类菌胞素氨基酸)，特别是涉 及一种紫菜类菌胞素氨基酸(Porphyra-334)的提取制备方法。

背景技术

紫菜是我国的一种重要经济藻类，年产75万吨，紫菜中含有多种 营养成分，深受消费者喜爱。紫菜是红藻，其中含有多种类菌胞素氨 基酸，而且含量比较丰富。类菌胞素氨基酸(MAAs)是海藻中含有的 一类小分子的紫外线吸收物质，为水溶性化合物，由于共轭双键和侧 链上不同活性基团的影响，在310-360nm的紫外光区具有吸收能力，它 们具有极高的摩尔吸光系数，是最强的天然紫外线吸收物质。这类化 合物在食品、化妆品及其他产业中具有很大的潜在工业应用价值。 Porphyra-334是类菌胞素氨基酸的一种，在334nm处有最大吸收值，摩 尔吸收光系数为ε₃₃₄＝4.23×10⁴M¹cm¹，Porphyra-334在海藻中分布很 广，也是紫菜中主要的类菌胞素氨基酸。

目前从海藻中制备类菌胞素氨基酸(Porphyra-334)主要有两种 方法，一种是通过极性溶液提取之后采用高效液相色谱法(HPLC)制 备，一种是采用甲醇溶液提取后，经过简单纯化后，再使用Sephadex G10、DEAE Sephadex A-25、Narit A、CM Sephadex C-25等多种硅胶柱 进行纯化，这两种方法得率低，产量很少，适合在实验室中制备纯化 Porphyra-334，但都不能应用于大量的制备类菌胞素氨基酸 (Porphyra-334)。

发明内容

本发明的目的是提供一种紫菜类菌胞素氨基酸的制备方法，即一 种低成本大量制备Porphyra-334的方法，从而弥补现有技术的不足。

本发明的方法，包括如下的步骤：

1)首先将紫菜进行粉碎，然后加入到1～10倍紫菜重量的、pH为1～ 5的盐酸水溶液中进行浸泡；浸泡结束后，将浸泡液进行过滤得到滤液； 并将残渣用1～5倍残渣重量的、pH为1～5的盐酸水溶液进行浸泡清洗、 过滤，过滤后的清洗液和滤液合并得到清液；

2)在步骤1)的清液中加入体积分数为50～100％的乙醇溶液进行 沉淀，并进行过滤；再将上清液低温浓缩后，得到类菌胞素氨基酸粗 品溶液；

3)将步骤2)制备的粗品溶液通过阴离子交换树脂进行吸附，吸 附结束后，采用NaOH溶液进行洗脱；将洗脱液低温浓缩后，再通过阳 离子交换树脂进行吸附；吸附结束后，用pH2～5的盐酸溶液进行洗脱， 最后将洗脱液低温干燥后得到类菌胞素氨基酸Porphyra-334。

上述步骤1)中用1～10倍(重量比)的pH1～5的盐酸水溶液进行 浸泡，是浸泡2个小时。

上述步骤3)中将粗品溶液通过阴离子交换树脂进行吸附，是将粗 品溶液在4～40℃通过阴离子交换树脂以50～500mL/h流速进行吸附。

用0.01N的NaOH溶液进行洗脱，洗脱流速为1～10mL/min。

上述步骤3)中的通过阳离子交换树脂进行吸附，是在4～40℃通 过阳离子交换树脂以50～500mL/h的流速进行吸附，吸附结束后，用 pH2～5的盐酸溶液洗脱，洗脱流速为1～10mL/min。

本发明采用工业大生产的离子交换树脂，通过控制类菌胞素氨基 酸在树脂上的吸附和解析过程，能够大量制备具有高纯度的类菌胞素 氨基酸Porphyra-334，能够满足工业生产的要求。

具体实施方式

实施例1：类菌胞素氨基酸(Porphyra-334)粗品提取

取20g的粉碎紫菜，用20g～200g(重量比)的pH1～5的盐酸水溶 液在20℃分别提取0.5、1、1.5、2、2.5、3、4小时，过滤，残渣(约 18g)用1～5倍(重量比18～90g)的pH1～5的盐酸水溶液清洗，过滤 后合并清液。在清液中加入清液体积5倍的50～100％的乙醇溶液沉淀， 过滤之后，清液经过低温浓缩，得到的类菌胞素氨基酸粗品溶液。

通过对类菌胞素氨基酸(Porphyra-334)的提取率的分析表明， 提取2小时已经基本提取完全，再延长提取时间，提取率没有明显变化。

实施例2：通过阴离子交换树脂进行纯化

取50mL的粗品溶液在4～40℃通过阴离子交换树脂D284(南开大学 化工厂产，也可以采用其它厂家的、不同型号的产品)，以50～500mL/h 的流速进行吸附，吸附结束后，采用0.005、0.01、0.15、0.2、0.3、 0.4N的NaOH溶液进行洗脱，洗脱流速为1～10mL/min，洗脱液低温浓缩。

通过对类菌胞素氨基酸(Porphyra-334)在阴离子交换树脂的洗 脱率的分析表明，0.01N的NaOH溶液具有良好的洗脱效果，浓度低于 0.01N，洗脱效果不好，得率低；而NaOH溶液浓度过高，会引起类菌 胞素氨基酸(Porphyra-334)的破坏，反而降低了洗脱率。

实施例3：通过阳离子交换树脂进行纯化

取50mL的经过阴离子树脂的溶液，在4～40℃通过阳离子交换树脂 D113(南开大学化工厂产，也可以采用其它厂家的、不同型号的产品)， 以50～500mL/h的流速进行吸附，吸附结束后，分别用pH 1、2、3、4的 盐酸溶液洗脱，洗脱流速为1～10mL/min，洗脱液体积为1～10倍。洗 脱液低温干燥得到类菌胞素氨基酸(Porphyra-334)。

通过对类菌胞素氨基酸(Porphyra-334)的洗脱率的分析，表明 用pH为2的盐酸水溶液洗脱效果最好。过高或过低都会降低类菌胞素氨 基酸Porphyra-334的得率。

对制备的类菌胞素氨基酸(Porphyra-334)的检测首先采用质谱 法进行鉴定：对制得的产品进一步用HPLC进行纯化，收集分离的334nm 处有吸收的组分，对它进行质谱分析，通过与类菌胞素氨基酸 (Porphyra-334)标准品比对，确定制得的产品中吸光成分是类菌胞 素氨基酸(Porphyra-334)。采用紫外分光光度法，通过与类菌胞素 氨基酸(Porphyra-334)标准品溶液比较，测出产品中类菌胞素氨基 酸(Porphyra-334)的纯度为85.4％。

本发明的提取方法及确定的最佳工艺条件，可以大量的低成本的 制备类菌胞素氨基酸(Porphyra-334)，所制备的类菌胞素氨基酸 (Porphyra-334)可以用于化妆品中。