專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高純度低聚糖的分離純化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于糖的分離純化領(lǐng)域，更確切地說(shuō)，屬于低聚糖的分離純化。
背景技術(shù)：
高純度大豆低聚糖、低聚果糖屬難消化性糖，人攝入后，可直接到大腸為雙岐桿菌等有益菌利用，可作為雙歧因子增殖雙岐桿菌，促進(jìn)腸內(nèi)短鏈脂肪酸增加，使腸道酸性化，從而抑制腐敗菌產(chǎn)物生成，抑制膽固醇上升，綜合性改善腸道環(huán)境，并有提高鈣、鎂等微量元素吸收的效能，見(jiàn)《中國(guó)生化藥物雜志》1997年第18卷第5期，第268頁(yè)-271頁(yè)，《寡聚糖類(lèi)物質(zhì)生理活性的研究》；《Geriatic Medicine》1月號(hào)，Vol.21 NO.1 1983，第156-167頁(yè)，《低聚果糖對(duì)高脂血癥的療效》。大豆低聚糖產(chǎn)品純度高達(dá)80％(水蘇糖+棉子糖)，低聚果糖(蔗果三糖+蔗果四糖+蔗果五糖)達(dá)90％，對(duì)血糖和胰島素基本無(wú)刺激，適于肥胖者及糖尿病人使用，見(jiàn)日本《Geriatic Medicine》1月號(hào)，Vol.21 NO.11983，第156-167頁(yè)，《低聚果糖對(duì)高脂血癥的療效》，可廣泛用于各種食品、飲料糖果等。目前市售的低聚糖(三糖+四糖+五糖)含量50％左右，其余組分為一糖和二糖或半乳糖，不適合肥胖者及糖尿病人使用。歷年以來(lái)，除去分子篩和活性炭，采用常規(guī)樹(shù)脂很難將糖進(jìn)行分離和純化，見(jiàn)《天然產(chǎn)物化學(xué)》第九章第六節(jié)糖類(lèi)的提取分離第469-475頁(yè)，中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?5103433.2，發(fā)明名稱(chēng)膜分離法提取大豆低聚糖的生產(chǎn)工藝，中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?8125920.0，發(fā)明名稱(chēng)低聚糖純化方法，由于分子篩作為分離介質(zhì)成本過(guò)高，活性炭具有不可回收利用等不利因素，在大規(guī)模生產(chǎn)上限制了這兩種分離介質(zhì)的應(yīng)用。利用葡聚糖凝膠G-10樹(shù)脂可以對(duì)糖進(jìn)行較好的分離，但成本很高。如何對(duì)糖以較低的成本進(jìn)行分離純化是目前技術(shù)人員一直著力解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高純度低聚糖的分離純化方法，此方法通過(guò)將低純度的低聚糖通過(guò)特殊處理的HZ001樹(shù)脂進(jìn)行分離純化從而得到高純度的低聚糖，利用市售可得的價(jià)低的國(guó)產(chǎn)HZ001樹(shù)脂達(dá)到了和進(jìn)口的價(jià)格昂貴的葡聚糖凝膠G-10樹(shù)脂基本相同的分離效果。
本發(fā)明提供了處理常規(guī)HZ001樹(shù)脂的方法及樹(shù)脂再生的方法先用酸后用堿最后用鹽溶液進(jìn)行處理，更具體的，酸為鹽酸或硫酸，堿為氫氧化鈉或氨水，鹽溶液為CaCL2的水溶液或H3PO4--(NH4)2HPO4緩沖液。本發(fā)明提供的方法可分離純化包括但不限于大豆低聚糖或低聚果糖的低聚糖。
利用本發(fā)明提供的方法可以成功地將低聚糖中各組分進(jìn)行分離，從而得到高純度的低聚糖，對(duì)血糖和胰島素基本無(wú)刺激，適于肥胖者及糖尿病人使用。
本方法工藝條件成熟，流程簡(jiǎn)短，可操作性強(qiáng)，不使用任何有機(jī)溶劑，適用于大規(guī)模生產(chǎn)，分離效果優(yōu)于葡聚糖凝膠G-10樹(shù)脂。由于葡聚糖凝膠為國(guó)外進(jìn)口介質(zhì)，價(jià)格昂貴(10000000元/噸左右)，無(wú)法應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的常規(guī)樹(shù)脂，價(jià)格在10000元-40000元/噸，可應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)，此樹(shù)脂還可以利用本發(fā)明公開(kāi)的方法進(jìn)行再生，再生后的樹(shù)脂可重復(fù)使用。


附圖1市售大豆低聚糖糖漿附圖2特殊處理的常規(guī)樹(shù)脂分離純化得到的大豆低聚糖附圖3葡聚糖凝膠SephadexG-10分離純化得到的大豆低聚糖附圖1-3中1.蔗糖 2.棉子糖 3.水蘇糖 4.毛蕊花糖附圖4市售低聚果糖糖漿附圖5特殊處理的常規(guī)樹(shù)脂分離純化得到的低聚果糖附圖6葡聚糖凝膠SephadexG-10分離純化得到的低聚果糖附圖4-6中1.葡萄糖 2.蔗果三糖 3.蔗果四糖 4.蔗果五糖
具體實(shí)施例方式在以下實(shí)施例中將進(jìn)一步舉例說(shuō)明本發(fā)明，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而對(duì)本發(fā)明沒(méi)有限制。
除特別說(shuō)明，本發(fā)明中所稱(chēng)的含量均為重量百分含量，糖含量的百分比為HPLC的面積歸一法所得。
本發(fā)明中所述的低含量的低聚糖指低聚糖的含量低于50％，高含量的低聚糖指低聚糖的含量高于80％。
BV為柱體積。
一次回收率指經(jīng)過(guò)一次分離純化后得到的含量大于80％的低聚糖的重量除于上樣總糖的重量的百分比。未分離開(kāi)的混合糖可重復(fù)上柱。
1、材料大豆低聚糖糖漿(水蘇糖含量為30％)市售低聚果糖糖漿(蔗果三糖+蔗果四糖+蔗果五糖為50％) 市售葡聚糖凝膠SephadexG-10 上海試劑分廠分裝HZ001樹(shù)脂(40~100目) 上海華震樹(shù)脂廠2、試劑HCl CP級(jí) 天津市化學(xué)試劑一廠硫酸 CP級(jí) 石家莊市試劑廠NaOH CP級(jí) 天津市化學(xué)試劑一廠氨水 CP級(jí) 石家莊市試劑廠CaCL2CP級(jí) 天津市化學(xué)試劑一廠H3PO4CP級(jí) 天津市天新精細(xì)化工開(kāi)發(fā)中心(NH4)2HPO4CP級(jí) 北京化工廠無(wú)鹽水 自制3、高效液相檢測(cè)儀3.1儀器Waters 515泵x2Alltech MK-III ELSD(蒸發(fā)光散射檢測(cè)器)第三方工作站控制(大連依立特)Hypersil NH24.0×250mm，10μ色譜柱3.2流動(dòng)相70％乙腈水，0.7ml/min等度洗脫3.3ELSD設(shè)置漂移管溫度100℃ 氮?dú)饬髁?.20低聚糖可在上述條件下得到滿(mǎn)意的分離和檢測(cè)。
實(shí)施例1特殊處理的常規(guī)樹(shù)脂分離純化大豆低聚糖樹(shù)脂預(yù)處理HZ001樹(shù)脂經(jīng)無(wú)鹽水充分溶脹后，用1～2mol/LHCL浸泡2小時(shí)后，水洗至中性；用1～2mol/LNaOH浸泡2小時(shí)后，水洗至中性；
用1～2mol/LCaCL2浸泡2小時(shí)后，水洗至中性。
分離介質(zhì)所用玻璃柱∶徑高比為1∶30，裝量為120ml，濕法裝柱。
樹(shù)脂再生用1～2mol/LHCL浸泡2小時(shí)后，水洗至中性；用1～2mol/LNaOH浸泡2小時(shí)后，水洗至中性；用1～2mol/LCaCL2浸泡2小時(shí)后，水洗至中性，備用。
市售大豆低聚糖糖漿(水蘇糖含量為30％)，見(jiàn)附圖1，稀釋5倍后(水蘇糖單位24800ug/ml)取1ml上樣，流速為1/10-1/15BV/hr，ELSD跟蹤檢測(cè)，收集有效部位后減壓濃縮，得到水蘇糖含量為88％的低聚糖成品，一次回收率62％，適合糖尿病人和肥胖病人食用。成品圖譜見(jiàn)附圖2。
實(shí)施例2特殊處理的常規(guī)樹(shù)脂分離純化大豆低聚糖同實(shí)施例1，只是用0.5～1mol/L硫酸代替1～2mol/LHCL，5～8％氨水代替1～2mol/LNaOH，得到水蘇糖含量為89％的低聚糖成品，一次回收率65％。成品圖譜同附圖2。
實(shí)施例3葡聚糖凝膠SephadexG-10分離純化大豆低聚糖葡聚糖凝膠G-10樹(shù)脂樹(shù)脂預(yù)處理將樹(shù)脂用水充分溶漲后，濕法裝柱。
葡聚糖凝膠G-10樹(shù)脂所用玻璃柱∶徑高比為1∶25市售大豆低聚糖糖漿(水蘇糖含量為30％)，見(jiàn)附圖1，稀釋5倍后(水蘇糖單位24800ug/ml)取1ml上樣，流速為1/10-1/15BV/hr，ELSD跟蹤檢測(cè)，收集有效部位后減壓濃縮，得到的水蘇糖含量為90％的低聚糖成品，一次回收率65％，適合糖尿病人和肥胖病人食用。成品圖譜見(jiàn)附圖3。
實(shí)施例4特殊處理的常規(guī)樹(shù)脂分離純化低聚果糖樹(shù)脂預(yù)處理HZ001樹(shù)脂經(jīng)無(wú)鹽水充分溶脹后，用1～2mol/LHCL浸泡2小時(shí)后，水洗至中性；用1～2mol/LNaOH浸泡2小時(shí)后，水洗至中性；用1～2mol/L H3PO4--(NH4)2HPO4緩沖液浸泡2小時(shí)后，水洗至中性。
分離介質(zhì)所用玻璃柱∶徑高比為1∶30裝量為120ml，濕法裝柱。
樹(shù)脂再生用1～2mol/L HCL浸泡2小時(shí)后，水洗至中性；用1～2mol/LNaOH浸泡2小時(shí)后，水洗至中性；用1～2mol/LH3PO4--(NH4)2HPO4緩沖液浸泡2小時(shí)后，水洗至中性。
市售低聚果糖糖漿(蔗果三糖+蔗果四糖+蔗果五糖含量為50％)，見(jiàn)附圖4，稀釋5倍后(水蘇糖單位28310ug/ml)取5ml上樣，流速為1/10-1/15BV/hr，ELSD跟蹤檢測(cè)，收集有效部位后減壓濃縮，得到的低聚果糖成品蔗果三糖+蔗果四糖+蔗果五糖含量為93％，一次回收率68％，適合糖尿病人和肥胖病人食用。成品圖譜見(jiàn)附圖5。
實(shí)施例5實(shí)施例4特殊處理的常規(guī)樹(shù)脂分離純化低聚果糖同實(shí)施例4，只是用0.5～1mol/L硫酸代替1～2mol/LHCL，5～8％氨水代替1～2mol/LNaOH，得到的低聚果糖成品蔗果三糖+蔗果四糖+蔗果五糖含量為92％，一次回收率67％。成品圖譜同附圖5。
實(shí)施例6葡聚糖凝膠SephadexG-10分離純化低聚果糖葡聚糖凝膠G-10樹(shù)脂樹(shù)脂預(yù)處理將樹(shù)脂用水充分溶漲后，濕法裝柱。
葡聚糖凝膠G-10樹(shù)脂 所用玻璃柱∶徑高比為1∶25市售低聚果糖糖漿(蔗果三糖+蔗果四糖+蔗果五糖含量為50％)，見(jiàn)附圖3，稀釋5倍后取2ml上樣，流速為1/10-1/15BV/hr，ELSD跟蹤檢測(cè)，收集有效部位后減壓濃縮，得到的低聚果糖成品蔗果三糖+蔗果四糖+蔗果五糖含量為92％，一次回收率70％，適合糖尿病人和肥胖病人食用。成品圖譜見(jiàn)附圖6。
權(quán)利要求
1.一種高純度低聚糖的分離純化方法，此方法通過(guò)將低純度的低聚糖通過(guò)被酸、堿、鹽溶液依次處理的HZ001樹(shù)脂進(jìn)行分離純化從而得到高純度的低聚糖。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其中低聚糖為大豆低聚糖或低聚果糖。
3.權(quán)利要求1所述的方法，其中酸為1～2mol/L的鹽酸或0.5～1mol/L硫酸。
4.權(quán)利要求1所述的方法，其中堿為1～2mol/L氫氧化鈉或5～8％氨水。
5.權(quán)利要求1所述的方法，其中鹽溶液為1～2mol/L的CaCL2水溶液或1～2mol/LH3PO4--(NH4)2HPO4緩沖液。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種高純度低聚糖的分離純化方法低純度低聚糖通過(guò)被酸、堿、鹽溶液依次處理的HZ001樹(shù)脂進(jìn)行分離純化從而得到高純度的低聚糖。本發(fā)明還公開(kāi)了處理常規(guī)HZ001樹(shù)脂的方法及樹(shù)脂再生的方法。利用此方法得到的低聚糖的HPLC含量在85％以上，與葡聚糖凝膠G－10樹(shù)脂分離的純度相當(dāng)。本方法流程簡(jiǎn)捷、操作方便、質(zhì)量穩(wěn)定、無(wú)三廢污染，安全可靠，適用于高純度大豆低聚糖、低聚果糖等低聚糖的工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C07H3/06GK1696140SQ20041001228
公開(kāi)日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2004年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月13日
發(fā)明者劉剛?cè)? 張雪霞, 林旸, 趙輝 申請(qǐng)人:華北制藥集團(tuán)有限責(zé)任公司