本发明公开了一种海蛇尾多糖硫酸酯衍生物的制备方法及应用，所述方法包括以下步骤：S1、将海蛇尾烘干粉碎，加水提取后酶解，再加入过氧化物脱色，醇沉后浓缩冻干得到海蛇尾总多糖；S2、将海蛇尾总多糖溶解于适量的超纯水，采用阴离子交换柱分离，收集纯水组分，再采用分子排阻色潽法进一步纯化，制得所述的海蛇尾多糖TPG；S3、在氮气氛围下，取适量TPG于二甲基亚砜中溶解，进行硫酸酯化改性，无水乙醇醇沉，4℃静置，反复盐析醇沉，复溶后离心，采用阴离子交换柱纯化，透析脱盐，浓缩，冻干，得到海蛇尾多糖硫酸酯衍生物TPGS。本发明的制备的海蛇尾多糖硫酸酯衍生物TPGS可作为潜在的抗凝药物治疗血栓性疾病，改善人类健康。