[發(fā)明專利]在穩(wěn)恒磁場條件下制備低聚殼聚糖的方法無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 200810218806.2 | 申請日： | 2008-10-31 |
| 公開（公告）號： | CN101397580A | 公開（公告）日： | 2009-04-01 |
| 發(fā)明（設計）人： | 李冰;寇靈梅;郭祀遠;李琳;陳玲;劉國琴;李曉璽 | 申請（專利權(quán)）人： | 華南理工大學 |
| 主分類號： | C12P19/14 | 分類號： | C12P19/14;C12N11/14;C12N11/10 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 磁場 條件下 制備 低聚殼 聚糖 方法 | ||
技術(shù)領域
本發(fā)明涉及一種制備低聚殼聚糖的方法，特別涉及由直流電產(chǎn)生的穩(wěn)恒磁場三相流化床酶解反應器中將高分子殼聚糖降解為小分子殼聚糖的制備方法。
背景技術(shù)
低聚殼聚糖因其具有獨特的、優(yōu)越的生理活性和功能性質(zhì)，如：在人體腸道內(nèi)活化增殖雙歧桿菌、提高巨噬細胞的吞噬能力、促進脾臟抗體的生長、抑制腫瘤細胞的生長；降低血壓、血糖、血脂、吸附膽固醇；在微環(huán)境中具有較強抑菌抗菌作用和顯著的保濕吸濕能力等，因而在食品保健和生物醫(yī)藥領域中的開發(fā)和應用具有巨大的市場潛力，發(fā)展前途廣闊。
低聚殼聚糖的制備方法主要有化學法、物理法和酶解法等在內(nèi)的多種降解方法。由于酶法降解可特異性地、選擇性地切斷殼聚糖的β(1，4)糖苷鍵，降解過程和降解產(chǎn)物的分子量易于控制，從而可以較好地實現(xiàn)對該生物降解過程的監(jiān)控，得到所需分子量范圍的低聚殼聚糖。而且，酶解法可以在較溫和的條件下直接進行，相對于另外兩種化學方法，酶解法不需要加入大量的反應試劑，不發(fā)生副反應，對環(huán)境基本不造成污染。因此，酶解法是制備低聚殼聚糖的較理想的方法。
然而，由于酶的價格比較貴，特別是專一性酶的價格更是昂貴，因而大大增加了生產(chǎn)成本，且難以實現(xiàn)大批量工業(yè)化生產(chǎn)。因此，尋求一種能夠降低生產(chǎn)成本、同時又能實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)的方法成為實現(xiàn)商業(yè)化的期望。目前，常用的固定化酶反應器是流化床，不過，國內(nèi)外研究的流化床基本是以降解底物為液相、固定化酶顆粒為固相組成的間歇式液、固流化床，然而，對于高粘度粘稠物系(例如天然殼聚糖大分子物系)，此種反應器的液固傳質(zhì)系數(shù)低，造成產(chǎn)物生成率低，反應效率低，并且不利于酶的回收。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的流化床液固傳質(zhì)系數(shù)低、酶回收困難的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種利用磁場三相(氣、液、固)流化床酶解反應器(見發(fā)明名稱“磁場三相流化床酶解反應器”，專利號200720061568.x)來降解分子量大的殼聚糖物質(zhì)制備低聚殼聚糖(分子量<10000)的方法。穩(wěn)恒磁場的施加可以使得磁性固定化酶在一定區(qū)域內(nèi)運動，而通入的氣體對大分子殼聚糖粘稠物系起著類似攪拌的作用及氣體對物系表觀粘度的降低作用。
本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：在穩(wěn)恒磁場條件下制備低聚殼聚糖的方法，包括如下步驟：
第一步，殼聚糖乙酸溶液的配置
用體積百分比濃度1～3％的乙酸溶液將殼聚糖溶解配置成1～30mg/mL的殼聚糖乙酸溶液，用堿液調(diào)pH為4.0～5.0，得到殼聚糖乙酸溶液。
第二步，磁性殼聚糖微球的制備
在100～200mL殼聚糖乙酸溶液中加入2.0～3.5g?Fe3O4粉末，攪拌混合均勻，加入4～10mL?Span—80(司班-80)、8～30mL正丁醇和100～300mL石蠟，待分散均勻后，在40～80℃條件下加入2～8.0mL甲醛，反應10～60min后，繼續(xù)加入4～8.0mL甲醛，反應1～3h后，升溫至60～100℃，再加入6～10.0mL戊二醛，繼續(xù)攪拌反應1～3h，反應結(jié)束，得到磁性微球，靜置冷卻至室溫，沖洗磁性微球，用磁場收集磁性微球，置于30～60℃烘干；將干燥的磁性微球篩分，得到磁性殼聚糖微球。
第三步，磁性固定化纖維素酶的制備
將1.0～5.0g磁性殼聚糖微球加入50～250mL的0.1～0.5mol/L醋酸—醋酸鈉緩沖液中溶脹2～5小時，加入100～500mL的1.0mg/mL纖維素酶液，在20～40℃、100～250r/min的恒溫振蕩器上振蕩，讓磁性殼聚糖微球吸附纖維素酶，6～16h后，在磁場強度<100kA/m的穩(wěn)恒磁場作用下，將磁性殼聚糖微球沉淀，去上清液，用0.1～0.5mol/L醋酸—醋酸鈉緩沖液反復沖洗磁性殼聚糖微球，直至洗液中檢測不到蛋白為止；即得到磁性固定化纖維素酶。
第四步，低聚殼聚糖的制備
將30～200g磁性固定化纖維素酶加入到磁場三相流化床酶解反應器中，施加磁場強度為1.0～5.0kA/m的磁場，再將流速10～70mL/min(即Ug)的空氣鼓入磁場三相流化床酶解反應器，同時，將溫度20℃～50℃、流量5～30mL/min(U1)的殼聚糖乙酸溶液加入磁場三相流化床酶解反應器，反應15～360min時間后，用超濾膜分離截留分子量<10,000的低聚殼聚糖。
第一步中，所述殼聚糖的分子量>＝6萬。
第一步中，所述堿液為NaOH溶液或KOH溶液等。
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