摘 要:文章分析了多糖提取純化領(lǐng)域的專利申請量發(fā)展趨勢,發(fā)現(xiàn)我國在該領(lǐng)域的發(fā)展勢頭強(qiáng)勁,此外,文章還對多糖提取純化的相關(guān)技術(shù)作了簡要概述,以供相關(guān)人員參考與借鑒。
關(guān)鍵詞:多糖;提??;分離;純化;專利
多糖是除蛋白質(zhì)和核酸以外的一類重要的生物大分子,主要來源于動物、植物、微生物。多糖的應(yīng)用較為廣泛,例如瓊脂、果膠常用作食品工業(yè)中的增稠劑、持水劑等,又如透明質(zhì)酸常用于化妝品,此外,一些多糖還具有增強(qiáng)免疫力、抗腫瘤等藥學(xué)活性,常用于醫(yī)藥保健品領(lǐng)域。因此,為了提高原料的附加值,減少資源的浪費,將多糖中其原料中分離提取出來十分必要,并且為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量,常需對多糖進(jìn)行純化。
1 專利申請量趨勢
專利申請的申請量趨勢反映出該類專利技術(shù)的發(fā)展趨勢。通過在VEN專利數(shù)據(jù)庫中,對1991年1月1日至2015年12月31日期間的全球?qū)@暾埩亢椭袊鴮@暾埩窟M(jìn)行分析,如圖1所示,發(fā)現(xiàn)隨著生物醫(yī)藥領(lǐng)域的發(fā)展,多糖潛在的生物活性逐漸被發(fā)掘,在提取純化技術(shù)的支撐下,從91-95至01-05的三個五年階段,多糖提取與純化領(lǐng)域全球?qū)@暾埩糠€(wěn)步上升。但隨著全球經(jīng)濟(jì)形勢的變化以及多糖技術(shù)瓶頸的出現(xiàn)等原因,在06-10年期間,全球?qū)@暾埩柯杂薪档?。然而,在之后?1-15年期間,全球?qū)@暾埩坑钟休^大幅度的增長。對其中的中國專利進(jìn)行統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)中國在多糖提取與純化領(lǐng)域的發(fā)展勢頭強(qiáng)勁,基本成指數(shù)倍數(shù)增加,在該領(lǐng)域,中國的技術(shù)貢獻(xiàn)較大,尤其是在2006年以后,僅中國的申請量就占全球總申請的一半以上。
2 多糖的提取技術(shù)
多糖的提取方法有很多,而不同種類的多糖的性質(zhì)不同,所處的環(huán)境亦不同,因此,需要根據(jù)多糖原料的種類和多糖的性質(zhì),選擇與之相適應(yīng)的提取方法,否則易導(dǎo)致多糖的提取率低下或活性喪失。經(jīng)歸納,多糖提取的方法主要有:熱水提取法、酸提取法、堿提取法、酶解法等,如表1所示。
3 多糖的純化技術(shù)
采用上述提取方法獲得的多糖提取液,仍然含有一些其他的雜質(zhì),例如蛋白質(zhì)、色素、無機(jī)鹽、單糖、低聚糖等,為了適應(yīng)高純度多糖的應(yīng)用,在提取之后通常還需進(jìn)一步純化。
3.1 除蛋白
除蛋白的方法主要包括Sevag法、蛋白酶法等。Sevag法蛋白去除率較高,但是由于此法使用的試劑是氯仿和正丁醇,而氯仿是有毒物質(zhì),容易造成多糖活性下降和溶劑殘留;而蛋白酶法利用酶的專一性,因而幾乎不會造成多糖的損失,但是蛋白去除率較低。因此,為了減少Sevag試劑的使用量并提高蛋白去除率,現(xiàn)有技術(shù)中常將兩者結(jié)合使用,例如公開號為CN101851297A、CN102276745A、CN102399297A的專利中均采用了Sevag法和酶法聯(lián)合脫蛋白。
3.2 除色素
多糖提取原料中的酚類化合物在提取過程中,由于氧化作用會生成色素,導(dǎo)致多糖產(chǎn)品有較深色澤,為了改善產(chǎn)品外觀,提高產(chǎn)品質(zhì)量,常需將粗多糖進(jìn)行脫色以純化。脫色的方法經(jīng)歸納主要包括三種,一是吸附劑脫色,最常用的是活性炭脫色,其成本低,但會導(dǎo)致多糖的損失;二是氧化脫色,最常用的是雙氧水脫色;三是離子交換柱等脫色。
3.3 除小分子雜質(zhì)
小分子雜質(zhì)的存在會影響多糖組分的生物活性,因而需要進(jìn)一步脫除。傳統(tǒng)的除小分子雜質(zhì)的方法是透析法,其操作簡單、技術(shù)成熟,但周期長。此外,超濾、納濾技術(shù)在除小分子雜質(zhì)方面也有較多的應(yīng)用,并且該方法可以獲得特定分子量范圍的多糖,雜質(zhì)去除率高,但是其設(shè)備成本比透析法高很多。
4 結(jié)束語
從專利的角度分析發(fā)現(xiàn)多糖提取純化領(lǐng)域發(fā)展迅速,并且對多糖的分離純化技術(shù)作了簡要概述,發(fā)現(xiàn)多糖分離純化的手段一般較為常規(guī),而鑒于提取純化手段與原料之間的關(guān)聯(lián)性,申請人往往從原料入手,從新的原料中提取純化活性多糖成為目前的研究熱點之一。