[發(fā)明專利]臭氧降解殼聚糖制備活性殼寡糖的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810073494.0
• 申請日: 2008-03-11
• 公開（公告）號: CN101240040A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏遠安;岳武;姚評佳;何日安
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西大學
• 主分類號: C08B37/08
• 分類號: C08B37/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種利用臭氧降解殼聚糖制備活性殼寡糖的技術(shù)。

背景技術(shù)

甲殼素(chitin)是一種結(jié)構(gòu)為β-1，4聚-2-乙酰氨基-D-葡萄糖的高分子聚合物，部分脫乙酰基后的產(chǎn)物稱為殼聚糖(chitosan)，是一種為數(shù)不多的天然堿性多糖。其結(jié)構(gòu)式為

殼聚糖具有特殊的生理活性，無毒、可生物降解、生物相溶性好，近年來在化工、環(huán)保、食品、醫(yī)藥、化妝品、農(nóng)業(yè)等方面的應用越來越引起人們的關(guān)注。然而，殼聚糖的分子量從幾十萬到幾百萬不等。且分子間和分子內(nèi)部存在大量的氫鍵。因而不溶于水和一些普通溶劑，這大大限制了殼聚糖的應用。

殼聚糖經(jīng)過降解后生成低分子量的產(chǎn)物稱為殼寡糖(chitosan?oligochitosan，COS)，這種殼寡糖是指2～20個氨基葡萄糖以B-1，4糖苷鍵連接而成的低聚糖，不但水溶性好，而且很容易被吸收，其藥理活性是同等重量殼聚糖的14倍。近年來，隨著研究的深人，由殼聚糖降解制備分子量≤3000Da的殼寡糖展現(xiàn)出了許多獨特的生理活性和功能：提高巨噬細胞的功能；抑制腫瘤細胞的生長和轉(zhuǎn)移；降低血糖；降低膽固醇和血脂；降血壓；抗菌和抑菌；阻礙病原菌生長繁殖，促進蛋白質(zhì)合成，活化植物細胞，從而促進植物快速生長；調(diào)節(jié)腸道菌群等。因此，殼寡糖被廣泛應用于醫(yī)藥、保健食品、生物農(nóng)藥和飼料添加劑等領(lǐng)域，市場前景十分看好。

為了制備殼寡糖，目前對殼聚糖的降解方法可大致分為酸降解法、酶降解法和氧化降解法三種。其中酸降解法工藝操作雖然簡單，但降解產(chǎn)品中的單糖和雙糖含量偏高，三糖以上的活性殼寡糖含量偏低，還存在降解條件較難控制，后處理繁瑣等缺點。酶降解法條件溫和，降解過程及聚合度容易控制，但多數(shù)單一水解酶對殼聚糖降解程度有限，水解時間過長，生產(chǎn)周期太長。H₂O₂氧化降解法的速度相對較快，但其反應條件較難控制，有人發(fā)現(xiàn)H₂O₂氧化法會引起氨基含量的下降，而且降解過程的后期常常伴有褐變反應。

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠快速降解、反應條件容易控制、降解過程不會產(chǎn)生褐變的臭氧降解殼聚糖制備活性殼寡糖的方法，具有工藝簡單、高活性的糖組分含量高，生產(chǎn)成本較低，適合于工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)等特點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種臭氧降解殼聚糖制備活性殼寡糖的方法，其步驟包括：

A、將殼聚糖粉末溶于酸性溶液中，調(diào)節(jié)其pH范圍到1～7，置于臭氧降解槽中。

B、在盛有殼聚糖溶液的臭氧降解槽中加入0.01～0.1％(質(zhì)量百分數(shù))臭氧催化劑，以50～200ml/min的速度通人臭氧，在10～100℃、600～800r/min高速攪拌和20～1000kHz超聲波或180～320nm紫外線輻射下，反應30～800min，得到降解液。

C、降解液經(jīng)過膜分離技術(shù)截留聚合度為3～10或3～20的殼聚糖降解產(chǎn)物，經(jīng)過濃縮、噴霧干燥獲得高活性的殼寡糖產(chǎn)品。

本發(fā)明所述的殼聚糖用量為2～5％(質(zhì)量百分數(shù))，所述的酸性溶液為1～5％(質(zhì)量百分數(shù))的醋酸溶液或鹽酸溶液。

本發(fā)明所述的臭氧降解槽為玻璃、或內(nèi)壁瑭玻璃的金屬、或耐鹽酸的不銹鋼材料制成，裝置有高速攪拌漿，具有夾層加熱和恒溫裝置，底部裝有超聲波發(fā)生器或頂部裝有紫外線光源燈的反應器。氣體分布器是帶有很多微孔的石英管或不銹鋼管做成，裝在底部，臭氧從氣體分布器導入降解槽中。