全 文 ：第 6 卷 第 4 期
82 19年 2 1月
水 产 学 报
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19 8旦
铜藻的褐藻淀粉的提取和磺化方法
鞠 塔 齐 工 枪 廿产之 门~ 梦 、 习 ~ ! r 了耳
〔山东海洋学院 )
郑 昆 勤 许 遵 柔
(广东汕头制药厂 )
提 要
本文报导了从铜藻中提取褐藻淀粉的试验情况 。 自 197 吐年 10 月到 1 9 75 年 3 月 , 按月采
集藻样 。 分析其褐藻淀粉含量 : 结果表明 , 褐藻淀粉从无到有地递增 , 3 月份最高 , 可达 生 . 3 2劣 。
将干藻粉用稀盐酸溶液提取 , 再经乙醇分级沉淀法分离提纯 , 制备出褐藻淀粉 , 然后将其
用甲酞氨一一氯磺酸磺化 ,最适磺化温度和时间为 35 O c和肠 分钟 ,可得含硫景〔S 绍 )为 2 。 士 1
的褐藻淀粉硫酸酮钠盐 。 这是一种具有降血脂疗效的药物。
马尾藻属的海藻是我国资源最丰富的野生藻类 。 早在 50 年代初期 , 曾呈奎和纪明侯
等就曾对它的利用进行过研究 , 成功地利用马尾藻提取褐藻酸钠「` 习 , 以后又进行提取碘 、
甘露醇和氯化钾等的综合利用试验 。 但迄今为止 , 被工业所利用的成分仍只少数。 由于
褐藻中还含有其它多种成分 ,若能进一步综合利用 , 必定会降低成本 , 为马尾藻的利用创
造条件 。
海藻含有的成分与陆生植物差异颇大 。 褐藻淀粉是一种普遍存在于褐藻体内的贮存
多糖 , 主要组成是 C : 和 C 。 结合的 庄D 咄喃葡萄糖多聚化合物 ,将其磺化为褐藻淀粉硫
酸酪后 , 具有抗高血脂和改善血液微循环 的作用 。 国外 , 已有作为降脂和防止冠心病有效
药理的试验报导 仁` , ” 〕 。 我们试制的褐藻淀粉硫酸酷 ,经过药理试验川 , 及上海心血管病研
究所药理和初步临床观察 〔 , 」, 证明其药效较显著 , 有可能成为防治冠心病的药物 。 此外 ,
岳阳制药厂以此为主要组成成分之一 ,试制成双重造影硫酸钡粉剂`1 , , 已经鉴定为正式药
品 。 因之 ,对马尾藻的褐藻淀粉的提取和磺化方法的研究 ,对开展马尾藻的工业利用有一
定的意义 。
材 料 与 方 法
马尾藻— 铜藻 (肠勺哪脚二 ho 恤而 (丁u r n ) C , A g) 采自广东省惠来县靖海镇海边 ,
( 1 ) 湖南省科委 , 1 9 8。。 岳阳 1 1 1 型胃肠双造影硫酸钡技术鉴定书 (未发表 ) 。
水 产 学 报 6 卷
从 194 7年 0 1月至翌年 3月份 , 每月采集一次 , 天然晒干后留存待用 。 以后 , 又分 别采集
了 1 9 7 6 年 3 月份和 1分7 7 年 3 月份的藻体 。
对褐藻淀粉含量的测定 ,由于考虑到是作为工业利用提取资料 , 因此将藻中的褐藻淀
粉先分离和提纯后 , 再用 C : m二叭 等的方法阅 , 测定褐藻淀粉的含量 。 提取方法是将铜
藻粉与 0 . 1万 盐酸溶液
法测定证实此沉淀物不是褐藻淀粉。 由此证明铜藻中不含不溶性褐藻淀粉 , 或者仅含有
微量 。 因之 , 在以后的提取过程中 , 提取液不再静置 , 而直接在其中加入 95 % 的乙醉至
利% ( W / W ) , 加入后生成大量胶体沉淀 , 离心弃去沉淀 , 再在上清液中继续加入 乙醇至
匆环 (W /W ) ,有淡黄色或灰 白色沉淀出现 , 收集沉淀并用 % 环乙醇和无水乙醉洗涤 , 干
燥后即得粗褐藻淀粉 (纯度约 80 形 ) 。 将粗褐藻淀粉重溶于水 , 加 乙醇至 5。终 (W /W ) , 离
心弃去沉淀 ,继续加 乙醉至 85 % ( W /W ) , 收集沉淀并用乙醇洗涤 , 于燥后即得精品 , 纯度
为 8 5一 90 % 。
磺化方法是将 10 份甲险氨在冰浴中搅拌并逐滴加入 36 份氯磺酸 , 全过程控制温度
不超过 5吧 , 然后加入 1D 份褐藻淀粉 , 搅拌并加温 ( 35 ℃ )磺化 4 5 分钟 , 磺化后搅拌加入
7 5 0 份 % 环乙醇 , 静置 1 小时后 ,滤取机淀 , 将沉淀用 95 % 乙醉洗涤 3 次后 , 溶于 75 份水
中 ,搅拌加入 15 份 10 N 氢氧化钠 , 减压搅拌 l 小时后 , 通过 阳离子交换树脂 H 华型 ( M。
r砍 I ) ,收集 p H Z 的交换液 , 离子柱以少量蒸馏水冲洗 , 合并交换液与冲洗液 , 用 N : O且
调至 p H S ,加入 1 倍半的 95 % 乙醇 , 静置过夜 , 过滤 , 将滤渣用蒸馏水溶解 , 加入活性炭搅
拌约 1 小时 , 滤去活性炭 ,调 PH 至 7 . 5 ,加入 1倍半 弱 %的 乙醇 , 静置 4 小时以上 , 滤取
沉淀 . 用 9 5% 乙醉洗涤 2 次 , 在 6 0o C下于燥 , 即得褐藻淀粉硫酸醋 。
磺化后成为褐藻淀粉硫酸酷的含硫量 ( S终 ) , 是样品经酸水解 , 加 B : lC : 生成的沉淀
经灰化 , 以重量法测定 ; 比粘度— 在 2 0℃下用滚球式粘度计分别测定蒸馏水和 2% 褐藻淀粉硫酸酪水溶液 的粘度 ; 比旋光度— 在室温中以钠光源用旋光计测定 2%揭 藻 淀 粉硫酸酷水溶液 ; 毒性— 将褐藻淀粉硫酸醋的生理盐水溶液 , 注射于平均体重为 18 一 20克的健康小 白鼠腹腔中 , 以最大耐受量为 10 毫克 /只作为合格。
实验结果与讨论
1
甲 铜藻褐藻淀粉含红的季节变化
铜藻从 10 月份开始长成幼小苗体 , 到翌年 3 月份生长为成体 ,藻体上有生殖托出现 。
将 19 7 4一 1 9 7 5 年各个月份采集到的样品进行含量 分析 , 其 结果 : 10 月份无 ; n 月 份
2
·
12 形 ; 12 月份 2 . 57 环 ;翌年 1 月份 3 . 31 % 声 月份 3 . 28 多 ; 3 月份 4 . 32 % 。 由于采集条
件所限 , 1 9 7 6 年和 1 9 7 7 年只采集了 3 月份的藻样进行分析 。 1 9 7 5 年 3 月份 4 . 32 绍 ; 1 9 7 6
年 3 月份 3 . 4 5% ; 1 9 7 7 年 3 月份 3 . 8 2% 。 系先经提纯后再测定含量 , 这种测定法对实际
生产上的提取利用虽有参考价值 , 但因提取过程中将损失掉一部分褐藻淀粉 , 因之 , _ }立述
的测定数值将比藻体的实际含量低 。
从季节来分析广东铜藻的褐藻淀粉含量的变化 , 与北欧的海带属和墨角藻属的含量
4期 赵学武 、 王作芸 、郑 昆勤 、 许遵柔 :铜藻的褐藻淀粉的提取和磺化方法
变化明显不同 。 马尾藻属的含量是春季最高 , 秋季低 ;而海带属和墨角藻属却通常是初春
最低 , 秋季高卜 ,三。 但从藻体的个体发育时期来进行 比较 , 含量的变化规律仍有相同趋势 ,
即褐藻淀粉都是在藻体快速生长时期含量最低 ,生长减缓和转入成熟时期 , 藻休积累量最
高 。
2
. 铜藻褐藻淀粉的提取方法
铜藻不 同于其它的能够提取可溶性褐藻淀粉的藻类品种 , 它的盐酸提取液中含有较
多 的有粘性的多糖 , 经沿用 lB 、 k 等的提取方法 , 直接加 乙醇至 80 那 ( W /W )使其沉淀 ,
或继续用离子交换树脂处理 , 均无法得到纯度较高的产品「7 〕。 我们改用乙醇分级沉淀办
法 , 先加 乙醇至 50 多 ( W / W ) ,弃去生成的沉淀 ,然后再加乙醇至 80 % ( W /W ) ,沉淀出褐
藻淀粉 , 再精制一次 , 则可得到纯品 , 不需再经离子交换树脂处理 。 lB 聪 k 等也曾用酒精分
级沉淀法提纯掌状海带 石 , 而庐at at 的粗褐藻淀粉川 , 纯度 与我们的第一次 的 粗制 品 相
近 , 为 8 0 . 1多 。 但因其用的第一次沉淀的酒精浓度太高 , 为 70 多 , 以致回收率太低 , 只有
1 4 %
。
川酒精分级沉淀法提纯褐藻淀粉 , 洒精的耗损是 主要成本之一 。 应尽量设法提高提
取液的浓度 , 以节约酒精用量 , 可通过下述三方面进行 :
( 1) 藻与水的不同比例对揭 藻淀粉提取率的影响 将藻与盐酸溶液 以 5 : 10 0 ; 10 : 功 O
和 2。 : 10 0 比例分别进行提取 , 其中以 5 : 1 0 0 之 比例的提取率最高 , 为 4 . 23 % 。 其 次 是
1 。 : 1 0 0 , 提取率为 3 . 82 多 。 结果见表 1。
藻 粉 (克〕
表 1 藻与提取液的不同 比例对提取率的影响
提取液 (毫升 ) { 褐藻淀粉 (克 ) 提 取 立 不形 )
0
甲
8 4 7
1
,
6 2 8
2
,
7 1 4
4
,
2 3
3
.
8 2
3
.
3 9
0叨钓如0248
( 2) 一次提取与连续提取衬揭藻淀粉提取率的 影响 将藻粉与盐酸提取液按 10 : 1 0 -
之比例 ,一份提取液只提取一次 ,另一份提取液连续提取 3 份或 4 份藻粉 (连续提取时 ,均
系侮次提取完后 , 补加提取液至 10 份 ,再进行下一步的提取 ) 。 一次与三次连续提取进行
比较 , 一次提取率为 2 . 15 % ,三次连续提取率为 」二 7 5% , 连续提取比一次提取约低 25 % 。
一次与四次连续提取进行比较 , 一次提取的提取率为 4 . 9% , 四 次连续的为 3 。 4终 , 连续提
取比一次提取约低 3 0% 。 结果见表 2。
表 2 定量提取液一次提取与连续提取对提取率的影响
提 取 方 式 藻 粉 (克 ) 褐藻淀 粉 (克 ) 提 取 一软 (挥 )
5624ó才396.…064八口,JZù J一 次连续三次一 次
连续四次
6O0
50
x 3
10 0
1的 X 4
2
.
1斤
1
. 花
4
,
9
3
,
4
3况 水 产 学 报 6 卷
尽管连续三次或四次提取仅达到一次提取的提取率的 0 7邓左右 , 但由于其提取液的
含量要比一次提取约大三倍 , 这将大大地减少提纯过程中的酒精的消耗 。 由于藻粉比较
便宜 , 在成本中占的比重 比酒精耗损小 。 因之 , 从成本核算考虑 , 连续提取方法在工业生
产中仍有一定的实用价值 。
( 3) 将提取液减压 浓缩甘揭藻沈粉提取率的影响 将同一份提取液分为 相 等 的二
份 , 一份按上述之提取方法制备 ; 另一份先用 N刃且 中和后 , 经减压浓缩 ( 5 5。一 60 毫米
未柱 , 6 。。 c )为原体积的 1 / 3 , 然后再按相同的提取方法制备 。 经减压浓缩处理的提取率为
1
.
5。% , 未经减压浓缩处理的为 1 . 5 5% ,两者基本相等 。
3
. 铜藻褐藻淀粉的最适磺化条件
磺化条件对褐藻淀粉的磺化程度 、 褐藻淀粉硫酸酷的得率 、 药物的药效和毒性的大
小 ,均有明显的影响「盛“ 。 J , 其中影响较大的条件是温度 、 磺化时间以及甲酞氨与褐藻淀粉
的比例等因子 。 为了确定最适磺化条件 , 我们应用了正交试验设计 。 根据预备试验的结
果 , 当磺化温度为 2 。, C 、 35 O C和 5 o0 C ,磺化时间为 4 5 分 、 60 分和 1加 分 , 含硫量均可控制
在 17 一 20 环的范围内 。 因之采用正交试验设计 L 。 ( 2了 ) 表 。 见表 3o
表 3 褐藻淀粉磺化条件试验设计表
一 _ _ 因 , } 」 )上二二` …匕…二二宜互一…一皿竖一…一里兰至宜竺`
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试验结果见分析表 (表 4 ) 。 最适磺化条件的选择 以得率为标准 , 其他指标如含硫量 、
比粘度 、 比旋和毒性仅作为磺化后产品的质量参考指标。 通过分析 , 以温度为 3 5· O 、 时间
45 分和氯磺酸与褐藻淀粉比例— 甲酞氨 10 份 ;氯磺酸 36 份 ; 褐藻淀粉 10 份 为 最适
表 4 正交试验结果分析表
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4期 赵学武 、 王作芸 、 郑昆勤 、许遵柔: 铜藻的褐藻淀粉的提取和磺化方法 33 3
条件。
从参考指标中可 以看出 , 当温度为 50 O C时 ,产品的比旋和比粘度降低 , 说明温度偏高
时 , 引起褐藻淀粉本身的水解 。 温度过高不仅影响产品的质量 ,而且由于褐藻淀粉的分解
破坏 ,也引起了得率的降低 。
褐藻淀粉的磺化程度 , 亦即其含硫量与药效和毒性关系非常密切 。 磺化后含硫量高
的产品 , 不仅缺乏降低高血酷的药效 , 而且产生过高的抗凝血作用 1o[ 〕和较大的毒性 。 故
磺化最优条件的选择 , 必须以能使含硫量稳定在药效较高而且毒性较低的水平上 。 通过
正交试验选出的磺化条件 , 除可使含硫量保持在 20 %左右和毒性较低外 , 同时经过进一
步的药效试验 , 证明不同批次的产品 ,均具有明显的血脂澄清作用「习飞
参 考 文 献
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F h a r 班 , a u d F 五a 丫边 a e o l 甲 9 : 肠导一 4 63 ,
〔 5 1 B e s 士e r n 、 a n . E . M . M . , 1 9 7 0 . E 叉 P e r i皿 e u t 昌1 e o r o n 合巧 a t h e r o s 。· l e r o , i s i n r 高b b i t 3 . 注亡几e , o 占。了。 ;口: 、` ,
12 (又〕: 龙一8 3 .
[ 6 〕 工U a c k . W
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汇1。 ] 0 , N o i l l 、 A . N . , 1 9 5 5 . S u l f a t o d d e r j v a t宜v e s o 主l a m i n 及 r in 』 C a 性 』 J 甲 C孔君m . 3 3 : l(j 9 7一 1 1 0 1 .
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