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

1

Изобретение относится к химической технологии, в частности к получению агарозы, находящей широкое применение в биохимической и микробиологической промышленности, и в виде геля в научных исследованиях в об ласти генетики, биологии, микробиологии, биохимии, медицине. Б промыш- . ленности агароза применяется в качестве матрицы для получения ионооб 4енных материалов и сорбентов.

Известен способ получения агарощы осаждением агаропектина алкилполиэтиленгликольаминами 13

Недостатком данного способа является низкий выход целевого продукта.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения агарозы, включающий разделение агарозы и агаропектина адсорбцией последнего нерастворимыми адсорбентами. Способ позволяет получить наиболее высокий выход агарозы - 60%.

Агарозу получают следующим образом. .100 г агара растворяют при кипячении и перемешивании в деминерализованной воде до концентрации агара 1,5%. К прозрачному горячему раствору агара добавляют гель

Гидроокиси алюминия. Объемное соотношения гель гидроокиси алюминия: раствор агара 1,0:4,0. Суспензию перемешивают по крайней мере в течение 10 мин. Гель гидроокиси алюминия отделяют от горячего раствора центрифугированием на лабораторной стаканчиковой центрифуге при числе оборотов ротора 2500 об/мин, что

10 соответствует фактору разделения 1100. Прозрачный фугат сливают с осадка геля гидроокиси алюминия и охлаждают; При этом образуется гель агароэы. Гель агарозы промывают и

15 сушат ацетоном. Получают 60 г .Агарозы. Выход агарозы 60%. Относительный электроосмос агарозы 0,15 ,

Недостатком этого способа явля20ется низкий выход агарозы - 60% от количества агара, так как часть , макромолекул агарозы при адеорб-ции агаропектина на геле гидроокиси алюминия связывается с части25цами геля силами адгезии и уиосится с адсорбентом при разделении суспензии. Наряду с этим часть макромолекул подвергается деструкции (механический разрыв) и при цент30рифугировании с фактором разделения выше 1000 и не выделяется в виде целевого, продукта.

Цель изобретения - повышение выхода целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения агарозы из водного раствора агара адсорбцией агаропектина на геле гидроокиси алюминия с последующим разделением суспензии адсорбата центрифугированием и выделением агарозы, адсорбцию агаропектина проводят на смеси двуокиси кремния с размером частиц 5-100 мкм и геля гидроокиси алюминия при весовом соотношении О,2-1,Oil,0-1,4 соответственно, а центрифугирование проводят с фактором разделения 700-900

Адсорбцию проводят при объемном соотношении смеси двуокиси кремния и геля гидроокиси алюгда ния и раствора агара 1,0-1,2:2,8-3,2 соответственно.

Объемное соотношение.смеси геля гидроокиси алюминия и двуокиси кремния: раствор агарозы 1,0-1,2:2,8-3,2 дает возможность осуществить селективную адсорбцию агаропектина по всему объему раствора. Деструкция макромолекул агарозы в растворе при разделении суспензии адсорбента исключается за счет проведения центрифугирования при факторе разделения 700-900. При этом факторе..образуется ламинарный поток фугата относительно осадка. Ламинарным потоком устраняется образование сильных гидродинамических сдвигов, привдящих к деструкции макромолекулы агарозы. Таким образом, способ заключается в том, что 100 г агара растворяют при -кипячении и перемешивании в деминерализованной воде до концентрации агара 1,5%. К прозрачному горячему раствору агара добавлют гомогенизированную, при механическом перемешивании, смесь геля гидроокиси алюминия и двуокиси крем ния. Весовые соотношения двуокись кремния:гель, гидроокиси алюминия 0,,0:1, 0-1,4, Объемные соотношения смесь двуокиси кремния и геля гидроокиси алюминия:раствор агара 1,0-1,2:2,8-3,Т. Размер частиц двуокиси кремния 5-100 мкм. Суспензию смеси геля гидроокиси алюминия и двуокиси кремния в растворе агарозы перемешивают в течение 10 мин. Смесь геля гидроокиси алюминия и двокиси кремния отделяют от горячего раствора агарозы центрифугированием в осадительном режиме. Фактор разделения при центрифугировании 700900, Прозрачный фугат сливают с осадка смеси геля гидроокиси алюминия и двуокиси кремния и охлаждаю При этом образуется гель агарозы.. Гель агарозы промывают и сушат ацетоном. Получают агарозы 85 г. Выход

агарозы 85%. Относительный электроосмос агарозы 0,15.

.Пример 1.. 100 г агара загружают в 30-ти литровую эмалированную емкость, заливают 14 л деминерализованной воды и нагревают п перемешивании механической мешалкой на водяной бане до полного растворения агара (1 ч при нагреваний до 80-85°с).,- После этого к раствору при перемешивании добавляют 5 л смеси геля гидроокиси алюминия и двуокиси кремния. Весовые соотношения двуокись кремния:гель гидроокиси алюминия 0,2:1,0. Размер частиц .двуокиси кремния 60-100 мкм. Смесь добавляют таким образом, чтобы температура суспензии не опускалась ниже 65-70°С. После добавления- всего количества смеси доводят темпера/туру до и инкубируют при этой температуре в течение 10 мин. Смесь геля гидроокиси алюминия и двуокиси кремния с адсорбированным агаропектином (адсорбат) отделяют от раствора агарозы центрифугированием в осадительном режиме при факторе рделения 900.. Прозрачный фугат сливают с осадка смеси геля гидроокиси :алюминия и двуокиси кремния с адсорбированным агаропектином и охлаждают. При этом образуется агарозы. Агарозу прО1УЫвают деминерализованной водой. После этого целевой продукт сушат ацетоном. Получают 17 агарозы, выход 85%. Относительный электроосмос агарозы 0,15.

Пример 2. 200 г агара загружают в 30-ти литровую эмалированную емкость, заливают 14 л деминерализованной воды и нагревают при перемешивании механической мешалкой на водяной бане до полного растворения аПгара (1 ч при нагревании до 80-85С). После этого к раствору при перемешивании добавляют 4,8л смеси геля гидроокиси алюминия и двуок-иси кремния. Весовые соотношения двуокись кремния:гель гидроокиси алюминия 1,0:1,0. Размер чатиц двуокиси кремния 5-100мкм. После добавления смеси доводят температуру до 80°С и инкубируют при .этой температуре в течение 10 мин. Смесь геля гидроокиси алюминия и двуокиси кремния с адсорбированным агаропектином {адсорбат) отделяют от раствора агарозы центрифугированием при факторе разделения 700.

Прозрачный фугат сливают с осадка адсорбата и охлаждают. При этом образуется гель агарозы. Агарозу промывают деминерализованной водой сушат ацетоном Получают 167 г агарозы, выход 83,5%. относительный электроосмос агарозы 0,15

Пример 3. 100 г агара растворяют при нагревании до 80-85 С в 14 л воды. К раствору при перемешивании добавляют 5 л смеси геля гидроокиси алюминия и двуокиси кремНИН. Весовые соотношения двуокись кремния:гель гидроокиси алюминия 0,2:1,4. Объемные соотношения смесь двуокиси кремния и геля гидроокиси алюминия:раствор агара 1,0:2,8. Размер частиц двуокиси кремния 60-100 мкм. Смесь добавляют при тем пературе не ниже 65-70 С. После добавления инкубируют смесь при в течение 10 мин. Смесь геля гидроокиси алюминия и двуокиси кремния с адсорбированным агропектином отделяют от раствора агарозы центрифугированием в осадительном режиме.при факторе разделения 900. Прозрачный фугат сливают с осадка геля гидроокиси алюминия и двуокиси кремния с адсорбированным агаропектином и охлаждают. При этом образуется гель агарозы. Агарозу сушат ац тоном. Получают 166 г агарозы, выхо 83%. Относительный электроосмос ага розы 0,15. Пример 4. 100 г агара раст воряют при нагревании до 80-85°С в 14 л воды. К-раствору при перемеши вании добавляют 5,2 л смеси геля гидроокиси алюминия и двуокиси крем ния. Весовые соотношения двуокись кремния:гель гидроокиси алюминия 0,2:1,0. Объемные (соотношения смесь .двуокиси кремния и геля гидроокиси алюминия:раствор агара 1,2:3,2. Раз 1мер частиц двуокиси кремния бО-100м Смесь инкубируют при ВОС в течение 10 мин и отделяют адсорбат на центрифуге при факторе разделения 900. Фугат сливают и охлаждают для образования геля агарозы. Агарозу промывают водой и сушат ацетоном. Полу чают 160 г агарозы, выход 80%. Относительный электроосмос агарозы 0,15. Пример 5. 100 г агара загружают в емкость и растворяют при нагревании до 80-85 С в 14 л воды.. К раствору при перемешивании добавляют 5,2л смеси геля гидроокиси ал миния и двуокиси кремния. Объемные соотношения смеси и раствора aqaра 1,2:3,2, Весовые соотношения двуокись кремния:гель гидроокиси алюминия 0,2:1,0. Размер частиц двуокиси кремния 110-600 мкм. Смесь инкубируют при 80С в течение. 10 мин и отделяют адсорбат на центрифуге при факторе разделения 900. Фугат сливают и охлаждают для выделения агарозы..Агарозу промывают водой и . сушат ацетоном. Получают .130 г агарозы, выход 65%. Относительный электроосмос агарозы 0,14. Предлагаемый способ дает возможность значительно повысить выход агарозы из агара - с 60% по известному способу до 85% по предлагаемому, обеспечивая тем самлм рациональное использование сырья и рабочей силы. Формула изобретения 1.Способ получения агарозы из ВОДНОГО раствора агара адсорбцией агаропектина на геле гидроокиси алюминия с последующим разделением суспензии центрифугированием и выделением агарозы, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, адсорбцию агаропектина проводят на смеси двуокиси кремния с размером частиц 5-100 мкм и геля гидроокиси алюминия при весовом .сЬотноше- НИИ 0,2-1,0:0,1-1,4 соответственно, а центрифугирование проводят с фактором разделения 700-900. 2.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что, адсорбцию проводят при объемном соотношении смеси двуокиси кремния и геля гидроокиси алюминия и раствора агара 1,01,2:2,8-3,2 соответственно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Чехословакии № 154513, кл. С 07 С, опублик. 1974. 2.S.J. Bartellng. Удобный метод приготовления агарозы.- ChemIcat Chemistry, 1969, т. 15, 10, с. 1002-1004 (прототип).