[實用新型]脈沖電場協同臭氧制備低分子量水溶性殼聚糖的裝置

有效

• 申請號: 201220462288.0
• 申請日: 2012-09-11
• 公開（公告）號: CN202945189U
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 韓忠;曾新安;孫大文
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08B37/08
• 分類號: C08B37/08
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術領域

本實用新型涉及一種可控低分子量殼聚糖的制備方法，特別涉及一種采用高強脈沖電場與臭氧協同作用制備低分子量水溶性殼聚糖的方法。?

背景技術

甲殼素又名甲殼質，幾丁質，其化學名為：(1,4)-2-乙酰氨基-2-脫氧-β-D-葡聚糖。?

殼聚糖是甲殼素部分或全部脫乙酰化的產物，分子鏈由β-(1-4)-2-乙酰胺基-D-葡糖單元和β-(1-4)-2-氨基-D-葡糖單元組成的共聚物，其結構式如附圖2。?

甲殼素、殼聚糖是自然界中唯一的堿性多糖，糖環上又帶有活性羥基，這一獨特的分子結構，賦予甲殼素、殼聚糖及其衍生物獨特的理化性質和生物活性，如抗菌、降膽固醇、降血脂、增強免疫功能、抗腫瘤功能等，廣泛用于醫藥、食品、功能材料、化妝品、農業、環保、日用化學品及生命科學、功能材料等領域。?

然而，殼聚糖的分子量通常在幾十萬到幾百萬之間，不能溶于水性溶劑中，但現代研究表明殼聚糖的分子量與它的用途有著密不可分的聯系。不同分子量的殼聚糖性質差異很大，有時甚至表現出截然相反的特性，而上述殼聚糖的許多獨特功能只有在其分子質量降低到一定程度時才表現出來，并將降解后分子量低于1萬的殼聚糖命名為“殼寡糖”。因此，降解制備殼寡糖成為了當今研究的熱點。目前，殼聚糖降解的主要方法包括：化學降解法、酶降解法和物理降解法。中國發明專利CN1389477A公開了一種可控分子量水溶性殼聚糖的制備方法。中國發明專利CN1283634A公開了一種水溶性殼聚糖的制備方法。中國發明專利CN1318567A公開了一種高濃度法制備低聚水溶性殼聚糖的方法。中國發明專利CN101643516A公開了一種將殼聚糖制備成水溶性殼寡糖的方法。?中國發明專利CN101235101A公開了一種催化氧化降解殼聚糖制備水溶性低分子量的殼聚糖的方法。中國發明專利CN101240305A公開了一種酶法降解殼聚糖生產殼寡糖的方法。中國發明專利CN1563106A公開了一種輻射法制備小分子量或水溶性殼聚糖的方法。這些方法的缺點在于：?

（1）化學降解法存在著降解條件難控制、后處理繁瑣、成本高、產量低等缺點；?

（2）酶降解法也有著諸如降解所用酶成本過高，發酵工藝復雜、無法大批量工業化生產等問題；?

（3）輻照降解屬間歇操作，不利于連續化生產，對設備要求很高，同時可能產生有毒有害物質。?

（4）本實用新型的目的在于提供一種能夠快速降解、反應條件容易控制、分子量可控的水溶性殼聚糖制備方法，具有工藝簡單、操作方便、產品純度高、品質穩定、生產成本低、對環境友好、污染少，適合工業化生產等特點。?

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種制備時間短，品質穩定，工藝環保的脈沖電場協同臭氧制備低分子量水溶性殼聚糖的裝置。?

本實用新型可以通過以下技術方案予以實現：?

本實用新型認識到β-(1,4)糖苷鍵的斷裂是殼聚糖降解的主要的反應，殼聚糖酸溶液中，氨基被質子化，在電場處理下，殼聚糖在溶液中的鏈狀結構更舒展，從而增加了自由基攻擊β-(1,4)糖苷鍵的機會，同時，電場和臭氧協同作用，能增加殼聚糖溶液中的自由基濃度，促進了自由基反應，從而提高殼聚糖的降解效率。?

本實用新型目的通過如下技術方案實現：?

一種脈沖電場協同臭氧制備低分子量水溶性殼聚糖的裝置，其特征在于主要由臭氧發生裝置、臭氧殼聚糖溶液混合裝置和脈沖電場裝置組成；其中，臭氧發生裝置主要由氧氣鋼瓶、流量計和臭氧發生器通過管道依次連接組成，臭氧殼聚糖溶液混合裝置主要由夾套瓶、氣體分散器、空氣過濾器、恒溫循環器和廢氣收集瓶組成；夾套瓶為帶有夾套的空心結構，氣體分散器和空氣過濾器?設置在夾套瓶的空心結構中，氣體分散器與臭氧發生器連接；恒溫循環器與夾套瓶的夾套連通，廢氣收集瓶與夾套瓶空心結構上端連通；氣體分散器由帶有很多微孔不銹鋼管或石英管制成，空氣過濾器通過蠕動泵與脈沖電場裝置連接，脈沖電場裝置還通過管道與夾套瓶的空心結構連通。?

進一步地，所述的臭氧發生器為E306型臭氧發生器。?

所述的蠕動泵為HL-4型恒流泵；所述的恒溫循環器為HX-1050型恒溫循環器。?

所述的脈沖電場裝置為SY-50型脈沖電場發生器。?

與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：?