[發明專利]一種溶解甲殼素的溶劑及用其溶解甲殼素的方法

無效

• 申請號: 200810047671.8
• 申請日: 2008-05-12
• 公開（公告）號: CN101270191A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 杜予民;胡先文;王群
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: C08J3/03
• 分類號: C08J3/03;C08L5/08;C08K3/22;C08K5/21
• 代理公司: 武漢華旭知識產權事務所
• 代理人: 劉榮

技術領域

本發明涉及一種溶解甲殼素的溶劑及其溶解甲殼素的方法，屬于天然高分子領域。

背景技術

甲殼素資源豐富，廣泛存在于節足動物類的翅膀或外殼及真菌和藻類的細胞壁中，每年生物合成量約為100多億噸，是地球上僅次于纖維素的第二大可再生資源。甲殼素具有生物相容性、環境友好性、可生物降解性、止血活性、抗菌性以及加速傷口愈合能力，可以作為螯合劑、水處理劑、藥物緩釋劑、生物可降解壓力敏感性粘帶、傷口促愈劑等。甲殼素這一具有獨特性能的生物材料越來越引起人們的重視。但是由于甲殼素分子內、分子間存在強烈的氫鍵作用，使其溶解性受到很大的影響，所以甲殼素不溶于水、一般有機溶劑和低濃度的酸堿。甲殼素溶解性能的局限性在很大程度上限制了它的進一步研究與應用，特別是限制了其在生物醫藥方面的研究與應用。為了研究甲殼素的溶解性，研究者們對甲殼素進行了大量的試驗，其溶劑主要有：氯乙醇/無機酸體系；LiCl/DMF；LiCl/DMAc；LiCl/NMP；濃的強酸；40％NaOH。然而這些溶劑存在毒性大、污染重、成本高、降解強的不足。因此甲殼素新溶劑的開發是其進一步研究與應用的基礎和關鍵，有利于甲殼素溶劑法紡絲的研究，有利于甲殼素改性及作為功能材料的開發與利用。

發明內容

本發明目的在于克服現有甲殼素溶劑毒性大、污染重、成本高、降解強的不足，提供一種環境友好性的溶解甲殼素的溶劑及用其溶解甲殼素的方法，用該溶劑在水相中溶解甲殼素，溶解效果好，且對甲殼素的結構影響小，溶解的甲殼素溶液穩定性強。

本發明提供溶解甲殼素的溶劑，由NaOH和CO(NH₂)₂的水溶液組成，該溶劑中NaOH的質量百分比濃度為6～12wt％，CO(NH₂)₂的質量百分比濃度為2～8wt％。所用NaOH和CO(NH₂)₂均為分析純。

使用上述溶劑溶解甲殼素的具體步驟為：先將甲殼素粉碎過40～80目篩，分散于預冷至-1～5℃的含6～12wt％NaOH和2～8wt％CO(NH₂)₂的水溶液，浸潤直至甲殼素表面無氣泡產生。于-22～-16℃下冷凍直至甲殼素懸浮液凝固，在0～10℃下攪拌制得透明的甲殼素溶液。甲殼素來源于蝦殼或蟹殼，乙酰度大于0.8，粘均分子量為0.3×10⁶～1.9×10⁶。制得的甲殼素溶液中甲殼素的含量為0.5～2wt％；NaOH的含量為5～9wt％；CO(NH₂)₂的含量為1～6wt％。

本溶劑可用于工業上溶解甲殼素，制備各種適于用作醫用材料的甲殼素纖維、膜、凝膠等材料；也可以用于實驗室進行甲殼素分子參數測定、分子設計及溶液性質研究。

與現有溶解甲殼素的技術相比，本發明具有以下突出特點：

本發明的溶劑水相中溶解甲殼素，溶解性好，溶液穩定性強，對甲殼素的結構影響小。用本發明所述方法溶解含有甲殼素的蝦殼或蟹殼，適用于工業上生產甲殼素纖維、膜、傷口敷料等，特別適用于甲殼素在醫用材料方面的應用。

本發明溶解的甲殼素來源于蝦殼或蟹殼，來源廣，成本低。且溶劑為NaOH、CO(NH₂)₂和水，價格便宜，來源廣泛。

用本發明提供的溶劑溶解甲殼素操作簡單、溶解環境友好，適于工業化生產。

具體實施方式

將NaOH和CO(NH₂)₂溶于水制得NaOH的質量百分比濃度為6～12wt％，CO(NH₂)₂的質量百分比濃度為2～8wt％水溶液，即為溶解甲殼素的溶劑。

實施例1

以98克含6wt％NaOH和8wt％CO(NH₂)₂的水溶液為溶劑，將來源于蟹殼的甲殼素粉碎過80目篩，取2克甲殼素分散于預冷至2℃溶劑中，浸潤10分鐘。于-22℃下冷凍12小時，在5℃下攪拌制得透明的甲殼素溶液。所用的甲殼素的乙酰度大于0.9，粘均分子量為1.0×10⁶；所用NaOH和CO(NH₂)₂均為分析純。制得的甲殼素溶液中甲殼素的含量為2wt％；NaOH的含量為5wt％，CO(NH₂)₂的含量為6wt％。

實施例2