一種殼聚糖的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于殼聚糖的制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種殼聚糖的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]殼聚糖經(jīng)堿化處理后再與氯乙酸反應(yīng)時，與殼聚糖進(jìn)行羧甲基化反應(yīng)的活性順序是C6 —0H> C3 一OH > C2 一NH2 ,所以可以利用殼聚糖各反應(yīng)位點的活性差異，通過控制反應(yīng)條件來制備以位羧甲基化為主的殼聚糖衍生物。有關(guān)羧甲基殼聚糖的制備，國內(nèi)報道較多的是采用在較低的溫度下在堿性介質(zhì)中與氯乙酸進(jìn)行反應(yīng)將羧甲基引入在殼聚糖的位。
[0003]但在上述反應(yīng)條件下仍會有少量位羧甲基殼聚糖產(chǎn)物，特別是為了獲得具有較高取代度的產(chǎn)物或反應(yīng)時間較長時位產(chǎn)物的出現(xiàn)會較明顯，而且反應(yīng)過程中會易受溫度波動的影響。趙峽等先采用甲殼質(zhì)為原料在較高的溫度下進(jìn)行羧甲基化，然后再將C2 -N位乙酰氨基脫去的方法來提高反應(yīng)的選擇性。另外。林友文、許晨等應(yīng)用超聲波輻射方法制備水溶性的羧甲基殼聚糖，利用膠體滴定法測定產(chǎn)物中羧基含量，探討超聲波作用下，反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度及反應(yīng)物投料比對羧甲基化程度的影響。結(jié)果表明，在其它反應(yīng)條件相同時，使用超聲波輻射比使用機械攪拌提高羧甲基取代程度，反應(yīng)時間縮短5h。超聲波對非均相反應(yīng)的促進(jìn)作用與超聲波能產(chǎn)生“空腔效應(yīng)”有關(guān)，這種效應(yīng)在反應(yīng)體系中形成了足以引發(fā)或加速反應(yīng)的高能中心，而且超聲波的次級效應(yīng)如機械振蕩、擴散、乳化、擊碎等也有利于反應(yīng)物的充分混合，大大促進(jìn)了反應(yīng)的進(jìn)行。與普通機械攪拌制備方法進(jìn)行對比，可顯著縮短反應(yīng)時間，提高羧甲基的取代度，對工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)水溶性殼聚糖衍生物具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明就是針對上述問題，提供一種純度高的殼聚糖的制備方法。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括以下步驟。
[0006]1)將殼聚糖倒入三口瓶中，并加入NaOH溶液，攪拌均勻后浸泡數(shù)小時。
[0007]2)將三口瓶置于冰水浴中，冷卻至恒溫，逐滴滴加一定濃度的氯乙酸溶液至三口瓶中，在室溫下攪拌反應(yīng)；反應(yīng)一段時間后，用稀鹽酸將反應(yīng)體系pH值調(diào)節(jié)至7.0后，終止反應(yīng)。
[0008]3)將反應(yīng)體系溶液抽濾，將濾餅用無水乙醇洗滌過濾并在去離子水中透析兩天得到產(chǎn)物，然后進(jìn)行真空干燥；干燥后研磨，產(chǎn)品呈白色粉末。
[0009]作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述步驟1)將10g殼聚糖倒入lOOOmL三口瓶中，并加入50 % NaOH溶液，攪拌均勻后浸泡數(shù)小時。
[0010]2)將三口瓶置于冰水浴中，冷卻至恒溫，逐滴滴加一定濃度的氯乙酸溶液至三口瓶中，在室溫下攪拌反應(yīng)，同時使溫度變化控制在0.5 °C以內(nèi)；反應(yīng)一段時間后，用稀鹽酸將反應(yīng)體系pH值調(diào)節(jié)至7.0后，終止反應(yīng)。
[0011]作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述步驟3)將反應(yīng)體系溶液抽濾，將濾餅用無水乙醇洗滌過濾并在去離子水中透析兩天得到產(chǎn)物，然后在50 1:進(jìn)行真空干燥；干燥后研磨，廣品呈白色粉末。
[0012]本發(fā)明有益效果。
[0013]本發(fā)明取代度為01898，水溶性較原料殼聚糖有大大改善；本制備方法考察了NaOH的濃度、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、氯乙酸的用量對羧甲基取代度的影響，優(yōu)化了制備
羧甲基殼聚糖的生產(chǎn)工藝，化羧甲基殼聚糖作為殼聚糖的衍生物，具有比殼聚糖更優(yōu)良的特性。在環(huán)保、印染、食品、醫(yī)藥和生物保健品等領(lǐng)域很有發(fā)展?jié)摿?。特別對其生物活性及在藥物制劑，醫(yī)用高分子材料等的醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究十分活躍，隨著研究的深入，相信這一具有獨特性能的生物材料會越來越引起人們的重視，極有可能與殼聚糖一起逐漸發(fā)展成為具有巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的相關(guān)產(chǎn)業(yè)。
【具體實施方式】
[0014]本發(fā)明包括以下步驟。
[0015]1)將殼聚糖倒入三口瓶中，并加入NaOH溶液，攪拌均勻后浸泡數(shù)小時。
[0016]2)將三口瓶置于冰水浴中，冷卻至恒溫，逐滴滴加一定濃度的氯乙酸溶液至三口瓶中，在室溫下攪拌反應(yīng)；反應(yīng)一段時間后，用稀鹽酸將反應(yīng)體系pH值調(diào)節(jié)至7.0后，終止反應(yīng)。
[0017]3)將反應(yīng)體系溶液抽濾，將濾餅用無水乙醇洗滌過濾并在去離子水中透析兩天得到產(chǎn)物，然后進(jìn)行真空干燥；干燥后研磨，產(chǎn)品呈白色粉末。
[0018]所述步驟1)將10g殼聚糖倒入lOOOmL三口瓶中，并加入50 % NaOH溶液，攪拌均勻后浸泡數(shù)小時。
[0019]2)將三口瓶置于冰水浴中，冷卻至恒溫，逐滴滴加一定濃度的氯乙酸溶液至三口瓶中，在室溫下攪拌反應(yīng)，同時使溫度變化控制在0.5 °C以內(nèi)；反應(yīng)一段時間后，用稀鹽酸將反應(yīng)體系pH值調(diào)節(jié)至7.0后，終止反應(yīng)。
[0020]所述步驟3)將反應(yīng)體系溶液抽濾，將濾餅用無水乙醇洗滌過濾并在去離子水中透析兩天得到產(chǎn)物，然后在50 1:進(jìn)行真空干燥；干燥后研磨，產(chǎn)品呈白色粉末。
[0021]羧甲基殼聚糖水溶性的測定以100g水中溶解CMCH的質(zhì)量r(g)為依據(jù)，r大于017為好，在0.7至0.5之間為較好，在0.5至0.3為一般，小于0.3為差。
[0022]羧甲基殼聚糖吸濕率和保濕性的測定取干燥試樣，放于相對濕度(RH)為88%的干燥器內(nèi)吸濕，經(jīng)過一定時間后，稱試樣質(zhì)量，平行兩份取平均值。吸濕率^ ( %)=(Wo - Wn) X100/ Wo ,Wo、fn是放置前后樣品質(zhì)量(g)。在吸濕性的實驗基礎(chǔ)上，取出濕樣品，放入有硅膠的干燥器中密封，經(jīng)過一定時間后稱試樣質(zhì)量，以甘油作對比試驗，其保濕性用水分殘存率來衡量，水分殘存率萬(%) = 100 X ( "η / "ο )，"η、"0為放入干燥器前后的樣品的質(zhì)量(g)。
[0023]粘度的測定將210g按甲基殼聚糖溶入200mL蒸餾水中，溶解后，用NDJ-1型旋轉(zhuǎn)粘度計測定其粘度。
[0024]羧甲基殼聚糖可溶于水，制成的膜對氧氣、二氧化碳、乙烯都具有一定的選擇滲透性，是一種良好的保鮮劑，應(yīng)用于水果、蔬菜的保鮮，可保持營養(yǎng)成分?？蓪⒐呓谒苄缘聂燃谆鶜ぞ厶桥涑傻?.5?1.5 %的溶液中，曬干后即可成膜。此外，由于羧甲基殼聚糖具有良好的增稠性、乳化性，被廣泛用于食品加工業(yè)。
[0025]羧甲基殼聚糖具有優(yōu)良的絮凝性能，絮凝速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于殼聚糖，脫色去除碳的效果尤為明顯，優(yōu)于其它常用的高分子絮凝劑如聚丙烯酰胺等，羧甲基殼聚糖是陽離子型絮凝劑，它不僅表現(xiàn)在可通過電荷中和而使懸浮膠體粒子絮凝，而且還可與帶負(fù)電荷的溶解物進(jìn)行反應(yīng)，生成不溶性鹽，因此羧甲基殼聚糖能有效地處理印染廢水。0-羧甲基殼聚糖作為金屬離子捕集劑，可用于金屬離子的提取和回收羧甲基殼聚糖溶于水，一旦與重金屬離子如:Fe，Cu，Hg，Mn，Ag，Zn，Cd等螯合之后就變成不溶性的金屬螯合聚合物，極易分離，即使金屬離子濃度很低也是有效的，它與重金屬離子的螯和作用在于其分子結(jié)構(gòu)中存在羧基、羥基之故；因此它可作為重金屬離子脫除劑，用于廢水凈化。
[0026]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明作的進(jìn)一步詳細(xì)說明、不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明、對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說、在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下、還可以做出若干簡單推演或替換、都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明所提交的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種殼聚糖的制備方法，其特征在于包括以下步驟: 1)將殼聚糖倒入三口瓶中，并加入NaOH溶液，攪拌均勻后浸泡數(shù)小時； 2)將三口瓶置于冰水浴中，冷卻至恒溫，逐滴滴加一定濃度的氯乙酸溶液至三口瓶中，在室溫下攪拌反應(yīng)；反應(yīng)一段時間后，用稀鹽酸將反應(yīng)體系pH值調(diào)節(jié)至7.0后，終止反應(yīng)； 3)將反應(yīng)體系溶液抽濾，將濾餅用無水乙醇洗滌過濾并在去離子水中透析兩天得到產(chǎn)物，然后進(jìn)行真空干燥；干燥后研磨，產(chǎn)品呈白色粉末。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種殼聚糖的制備方法，其特征在于所述步驟1)將10g殼聚糖倒入lOOOmL三口瓶中，并加入50 % NaOH溶液，攪拌均勻后浸泡數(shù)小時； 2)將三口瓶置于冰水浴中，冷卻至恒溫，逐滴滴加一定濃度的氯乙酸溶液至三口瓶中，在室溫下攪拌反應(yīng)，同時使溫度變化控制在0.5 °C以內(nèi)；反應(yīng)一段時間后，用稀鹽酸將反應(yīng)體系pH值調(diào)節(jié)至7.0后，終止反應(yīng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種殼聚糖的制備方法，其特征在于所述步驟3)將反應(yīng)體系溶液抽濾，將濾餅用無水乙醇洗滌過濾并在去離子水中透析兩天得到產(chǎn)物，然后在50 °C進(jìn)行真空干燥；干燥后研磨，產(chǎn)品呈白色粉末。
【專利摘要】<b>一種殼聚糖的制備方法屬于殼聚糖的制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種殼聚糖的制備方法。本發(fā)明提供一種純度高的殼聚糖的制備方法。本發(fā)明包括以下步驟。</b><b>1)</b><b>將殼聚糖倒入三口瓶中</b><b>,</b><b>并加入</b><b>NaOH</b><b>溶液</b><b>,</b><b>攪拌均勻后浸泡數(shù)小時；</b><b>2</b><b>）將三口瓶置于冰水浴中</b><b>,</b><b>冷卻至恒溫</b><b>,</b><b>逐滴滴加一定濃度的氯乙酸溶液至三口瓶中</b><b>,</b><b>在室溫下攪拌反應(yīng)；反應(yīng)一段時間后</b><b>,</b><b>用稀鹽酸將反應(yīng)體系</b><b>pH</b><b>值調(diào)節(jié)至</b><b>7.0</b><b>后</b><b>,</b><b>終止反應(yīng)；</b><b>3</b><b>）將反應(yīng)體系溶液抽濾</b><b>,</b><b>將濾餅用無水乙醇洗滌過濾并在去離子水中透析兩天得到產(chǎn)物</b><b>,</b><b>然后進(jìn)行真空干燥；干燥后研磨</b><b>,</b><b>產(chǎn)品呈白色粉末。</b>
【IPC分類】C08B37/08
【公開號】CN105481997
【申請?zhí)枴緾N201410474121
【發(fā)明人】徐麗萍, 江喬鳴
【申請人】徐麗萍
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2014年9月17日