Способ получения агарозы Советский патент 1981 года по МПК C08B37/12 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АГАРОЗЫ

Изобретение относится к химической технологии, в частности к способу получения агарозы, которая используется в научно-исследовательской работе в медицине, биохимии и генетике в качестве инертного носителя при электрофорезе, иммунодиффузии, иммуноэлектрофорезе, гельфильтрации. В последнее время агароза используется также в качестве матриц для получения ионообменных материалов и специфических сорбентов для аффинной хроматографии. Исходным сырьем для получения агарозы является агар.

Наиболее близким к предлагаемому является метод, основанный на удалении сульфогрупп агаропектина химическим путем - щелочная десульфатация агара в присутствии боргидрида натрия. В известном способе ага растворяют в 1М гидроокиси натрия, содержс1щем боргидрид натрия. Раствор выдерживают в течение 2 ч при , затем охлаждают до бОС,осаждают агарозу равным объемом этанола, промывают водой и сушат. Показатель электроэндоосмоса (.-ni() 0,13-0,50 . Прочность геля 400-600 г/см 1.

Недостатки известного способа в том, что полученная агароза имеет сравнительно низкую прочность геля, так как жесткие условия десульфатации приводят к частичной деструкции полисахарида, и так как осаждение агарозы проводится в щелочной среде, требуется длительная промывка осажденного продукта водой до полного удаления следов щелочи, что делает весьма простой способ получения агарозы длительным и трудоемким при использовании его в промышленности.

Цель изобретения - повышение качества целевого продукта и упрощение процесса.Поставленная цель достигается тем, что в способе получения агарозы десульфатацией агара в присутствии гидроокиси и боргидрида натрия с последующим осаждением агарозы, десульфатацию проводят 0,7-2,0%ного водного раствора агара, предварительно обработанного гелем гидроокиси алюминия при объемном соотношении геля и раствора агара 1:3-4, при весовых соотношениях гидроокиси натрия и агара 1:0,6-0,8 и боргидрида натрия и агара 1:25-27, а реакционную смесь после осаждения ага розы нейтрализуют кислотой до рН 6В предлагаемом способе агар растворяют в воде нагреванием до 8086 С и к раствору добавляют гель гидроокиси алюминия. Объемные соотношения геля гидроокиси алюминия и 0, 7-2, 0%-7НогЬ раствора- агара 1:3-4. руспензию перемешивают в течение 10 мин при 70-80 С. Гель гидроокиси отделяют дентрифугированием при 45бО- С. К прозрачному центрифугату добавляют раствор боргидрида натрия в воде и гидроокись натрия. Весовые соотношения гидроокиси натрия и агара 1: О, б-0,8 и боргидрида натрия и агара 1:25-27. Температуру раствора доводят до 80-85 С и выдерживают при этой температуре в течение 2 ч. Затем реакционную смесь охлаждают до , осаждают агарозу добавлением равного количества этанола.. После охлаждения реакционной смеси до 2025 - С ее нейтрализуют добавлением кислоты до рН 6-7, следя, чтобы температура суспензии не превышала . Нейтрализованную суспензию выдерживают при комнатной температуре в течение 10 ч, осадок аг.арозы отфильтровывают, промывают несколькими порциями деминерализованной воды и высуи вают. Показатель электроэндоосмоса (-т.) 0,15-0,20, прочность геля 700-900 г/см. Пример. 200 г агара загружают в 30-ти литровую эмалированную емкость, заливают 10 л деминера лизованной воды и нагревают при перемешивании механической мешалкой на водяной бане до полного растворения агара (1 ч при нагревании до 80-85С) . После этого к раствору при перемешивании добавляют 3,3 л геля гидроокиси Алюминия (соотношение 1:3), Гель добавляют такимобразом, чтобы темпера тура суспензии не опускалась ниже б5-70°с. После добавления всего количества геля до водят температуру до и выдерживают при этой температуре в течение 10 мин. Гель гидроокиси алюминия отделяют центрифугированием на осадительной центрифуге в течение 5 мин при 2500 об/мин и температуре не ниже Прозрачный центрифугат сливают в ЗО-Фи литровую эмалированную емкост включают мешалку и добавляют 100 мл раствора боргидрида натрия в демине Рсшизованной воде при соотношении . агара и боргидрида натрия 1:27 (7,4 боргидрида натрия растворяют в 100 деминерализованной воды и фильтруют через бумажный фильтр). Продолжая п ремешивание, порциями добавляют 250 едкого натра, доводят температуру раствора до и выдерживают реак ционную смесь при такой температуре в течение 2 ч (соотношение агара и едкого натра 1:0,8). После выдерживания раствор охлаждают, продолжая перемешивание, до 50 С„ Осаждают агарозу добавлением 16 л этанола. Осажденную агарозу в спиртовом супернатанте охлаждают до 20-25 0 и нейтрализуют добавлением концентрированной уксусной кислоты до рН 6-7. Добавление кислоты проводят таким образом, чтобы температуЬа суспензии не превышала-30 0. После выдерживания при комнатной температуре в течение 10-15 ч осадок собирают на фильтре, промывают тремя порциями по 20 л деминерализованной воды, высушивают этанолом и ацетоном. Прочность геля 800 г/см, электроэндоосмос (-т) 0,15. П р и м е р 2. 400 г агара загружают в 50-ти литровую эмалированную емкость, заливают 20 л деминерализованной воды и нагревают при перемешивании механической мешалкой на водяной бане до полного растворения агара (1 ч при нагревании До 8085 0). После этого к раствору при перемешивании добавляют 5 л геля гидроокиси алюминия (соотношение 1:4). Гель добавляют с такой скоростью, чтобы температура суепензии не опускалась ниже 65-70 0. После добавления всего количества геля доводят температуру до воС и выдерживают при этой температуре в течение 10 мин. Гель гидроокиси алюминия отделяют центрифугированием на осадительной центрифуге в течение 5 мин при 2500 об/мин и температуре не ниже 45С. Центрифугат сливают в 50-ти литровую эмалированную емкость, включают мешалку и добавляют 200 мл .раствора боргидрида натрия в деминерализованной воде при соотношении агара и боргидрида натрия 1:25 (16 г боргидрида натрия растворяют в 200 мл деминерализованной воды и фильтруют через бумажный фильтр). Продолжая перемешивание, порциями добавляют 660 г едкого натра, доводят температуру раствора до 85°С и выдерживают реакционную смесь при этой температуре в течение 2 ч (соотношение агара и едкого натра 1:0,6). После выдерживания раствор охлаждают при включенной мешалке до . Агарозу осаждают добавлением 25 л эта1Нола, Осажденную агароэу в спиртовом супернатанте охлаждают до 20250с и нейтрализуют добавлением концентрированной уксусной кислоты до рН 6-7. Добавление кислоты проводят таким образом, чтобы температура сузпензии не превышала . После выдерживания при комнатной температуре в течение 10-15 ч осадок собирают на нутч-фильтре, прокывают тремя порциями по 40 л деминерализованной

воды высушивают этанолом и ацетоном. Прочность геля 900 г/см, электроэндоосМос (-тр)-0,18,

Пр и м е р3.140 г агара растворяют в 20 л вох(Ы, получая 0,7%ный раствор, при температуре выше б5®С добавляют -5 л геля.гидроокиси алюминия, выдерживают 10 мин, отделяют гель центрифугированием при 2500 об/мин.

К прозрачному центрифугату добавляют 200 г едкого натра (соотношение едкого натра и агара 1:0,7) и 5,6 г боргидрида натрия {соотношение боргидрида и агара 1:25) и нагревают в течение 2 ч при . Охлаждают раствор до , осаждают агарозу добавлением 25 л Танола. Осадок вместе с жидкостью нейтрализуют уксусной кислотой до рН б, вьадер ивают 10 ч, фильтруют, промывают и сушат. Прочность геля 700 г/см,

Предлагаемый способ даетвозможность значительно повысить качество агарозы, увеличивая прочность геля , с 400-600 r/cvr (по известному способу) до 700-900 г/см , а такЛе . создает экономию деминерализованной

воды для промывки агарозы, рабочего и технологического времени процесса.

:Формула изобретения .

Способ получения агарозы десульфатацией агара в присутствии гидроокиси и боргидрида натрия с послйдую щим осаждением агарозы, отличающийся тем, что, с целью повыше0ния качества целевого продукта и упрощения процесса, десульфатацию проводят 0,7-2,0%-ного водного раствора агара, предварительно обработанного гелем гидроокиси а поминия 5 при объемном соотношении геля и раствора агара 1:3-4, при весовых соотношениях гидроокиси натрия и агара 1:0,6-0,8. и боргидрида натрия и агара 1:25-27, а реакционную смесь после осаждения агароэы нейтрализу0ют кислотой-до рН 6-7.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 25 1. L6nnerdal В., taSsТ .jAnnal , Biochem. 1976, p. 72, 527(прототип);