Sau khi Kylin phát hiện ra Fucoidan, nhiều nhà nghiên cứu khoa học đã tìm cách chiết tách Fucodan từ rong nâu. Nhưng nguyên lý chung của việc chiết tách
Fucoidan từ rong nâu là dựa vào các tính chất hóa lý của các thành phần chính trong rong nâu. Như đã biết, trong rong Nâu Sargassum polycystum ngoài Fucoidan ra
còn có chứa rất nhiều thành phần ví dụ như Laminaran, Alginate, các Polyphenol, các chất béo, chất màu, iod hữu cơ… Vì vậy để thu được Fucoidan thì cần loại bỏ chúng ra khỏi dịch rong. Muốn tách chúng ra khỏi dịch rong để thu được Fucoidan thì cần dựa trên cơ sở các tính chất hoá lý của chúng. Chẳng hạn như:
- Polyphenol, các chất béo, chất màu, iod hữu cơ, được chiết bằng dung môi hữu cơ. - Các ion dương trong dịch rong có một số cách để loại bỏ như sau:
Dùng nhựa trao đổi ion dương để hấp phụ với các ion dương và giữ chúng trên hạt nhựa trao đổi. Các hạt nhựa trao đổi này chứa các gốc mang điện tích âm. Khi dung dịch rong chạy qua nhựa, các gốc mang điện tích âm này sẽ liên kết với các ion dương trong dung dịch như Ca+, Na+ và giữ chúng lại trên hạt nhựa trao đổi. Dùng dung dịch muối NaCO3 để kiểm tra độ no của nhựa trao đổi. Lấy mẫu dịch rong sau khi đã qua cột lọc nhựa trao đổi, cho vào mẫu dịch rong vài giọt dung dịch muối NaCO3. Nếu thấy xuất hiện kết tủa trắng thì chứng tỏ trong mẫu dịch rong có chứa ion Ca2+, đồng nghĩa với việc nhựa trao đổi ion dương đã hết khả năng hấp phụ ion Ca2+.
Ca2+ + NaCO3 CaCO3 + Na+
Cũng có thể kiểm tra độ no của nhựa trao đổi bằng cánh kiểm tra pH của dịch chiết sau khi chạy qua cột nhựa trao đổi. Nếu sau khi chạy qua cột nhựa mà pH của dịch chiết không đổi tức là pH=7 thì hạt nhựa đã no phải tiến hành rửa giải hạt nhựa.
Để rửa giải hấp phụ trên hạt nhựa trao đổi, ta dùng axit HCl để rửa hấp phụ. Ion Cl- trong acid HCl sẽ kết hợp với Ca2+ hoặc Na2+ tạo muối CaCl2, hay muối NaCl. Các muối này sẽ theo dòng chảy của dung dịch axit chảy ra ngoài.
Dùng CO2 sục qua dịch rong. CO2 sẽ tác dụng với ion Ca2+ tạo tủa canxi cacbonat.
Ca2+ + CO2 CaCO3
Cho dung dịch rong chạy qua máy lọc rây phân tử MWCO 1kDa. Những chất có khối lượng nhỏ hơn 1kDa sẽ bị lọc qua màng và tách ra ngoài. Những chất có khối lượng phân tử lớn hơn 1kDa không lọt qua màng lọc, và theo dòng chảy trở lại. Các loại muối trong dung dịch như CaCl2, NaCl… có phân tử lượng nhỏ hơn kích thước lỗ màng lọc nên lọt qua màng và bị tách ra khỏi dung dịch. Dung dịch cứ hồi lưu liên tục như vậy cho đến khi tách được hoàn toàn các ion trong dung dịch. - Alginic axít: Kết tủa ở pH<2 hoặc với ion Ca++ trong môi trường trung tính. - Laminaran: Bị hấp phụ trên cột trung tính, hoặc bị kết tủa ở nồng độ cồn sau tủa lớn hơn 85%.
- Thu Fucoidan:
Có nhiều phương pháp thu Fucoidan. Chẳng hạn như:
Sau khi đã loại bỏ alginat, fucoidan là một polysacarit anion, vì vậy người ta dùng nhựa trao đổi ion để tách riêng nó ra khỏi dung dịch có chứa laminaran. Tách fucoidan trên cột dùng nhựa anionit ví dụ IRA-480, CETAVLON, CETYLPYRIDIUM, HYAMIN ... Sau khi tách fucoidan ra, ta thu nó bằng cách rửa giải bằng dung dịch muối. Để thu tủa fucoidan ta dùng EtOH làm dung môi tủa.
Dịch chiết sau khi tách alginat cho chạy qua cột nhựa trung tính (nhựa trung tính ví dụ polytefflon), laminaran được cho hấp phụ trên cột, laminaran sẽ bị giữ lại và trong dịch chỉ còn fucoidan. Dùng EtOH để tủa fucoidan trong dịch. Sau khi đã tách thành phần này ra, nếu muốn thu laminaran thì thu bằng cách rửa giải với EtOH
Tủa fucoidan ở nồng độ EtOH thích hợp. Các polysaccharide thu được sau quá trình gia nhiệt bao gồm alginate, laminaral, fucoidan. Chính vì vậy, sau khi tủa loại bỏ alginate thì trong dung dịch còn lại laminaral và fucoidan. Cả fucoidan và laminaral đều tủa được trong dung dịch EtOH nhưng ở nồng độ khác nhau. Ở nồng độ EtOH sau khi tủa là 65 - 70% thì fucoidan tủa, lên đến 85% thì laminaral tủa. Vì vậy, nếu nồng độ cồn quá cao, không những fucoidan mà laminaral cũng tủa, từ đó sản phẩm thu được không hoàn toàn là fucoidan mà sẽ còn chứa laminaran.
CHƯƠNG II
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG