[發(fā)明專利]一種殼聚糖的提取和制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710095144.3
• 申請(qǐng)日: 2017-02-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106832054A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張其清;張瑗;王臨釗;袁平;薛啟煌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建吉特瑞生物科技有限公司
• 主分類號(hào): C08B37/08
• 分類號(hào): C08B37/08
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊,林文弘

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥領(lǐng)域，具體涉及一種殼聚糖的提取和制備方法。

背景技術(shù)

殼聚糖（chitosan），又稱脫乙酰甲殼素，是由自然界廣泛存在的幾丁質(zhì)（chitin）經(jīng)過(guò)脫乙酰作用得到的，化學(xué)名稱為聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖。殼聚糖已經(jīng)在醫(yī)藥、食品、化工、化妝品、水處理、金屬提取及回收、生化和生物醫(yī)學(xué)工程等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用研究取得了重大進(jìn)展。目前，殼聚糖的生產(chǎn)原料主要來(lái)源是蝦蟹殼，先從中提取甲殼素，再脫乙酰得到殼聚糖。然而，蝦蟹殼中甲殼素含量少、 無(wú)機(jī)鹽含量高（大于30％），提取成本高，并不利于推廣應(yīng)用。

橡膠木犀金龜，屬鞘翅目犀金龜科。食性雜，成蟲(chóng)以吸食樹(shù)汁為主，食用果實(shí)較少。幼蟲(chóng)食用腐殖土和朽木，是分解者，并不食用植物根系。國(guó)外分布在東南亞及南亞各國(guó)，國(guó)內(nèi)分布在南方的廣東、廣西、海南、福建、云南等省（自治區(qū)）。橡膠木犀金龜?shù)纳L(zhǎng)發(fā)育分為卵期、幼蟲(chóng)期、蛹期和成蟲(chóng)期，幼蟲(chóng)期又分為3個(gè)不同齡期。橡膠木犀金龜數(shù)目繁多，繁殖率高，其幼蟲(chóng)為害期長(zhǎng)達(dá)5-6個(gè)月，因此，將橡膠木犀金龜作為甲殼素來(lái)源不僅能減少蟲(chóng)害，而且也為橡膠木犀金龜開(kāi)辟新的應(yīng)用資源。

目前殼聚糖的制備方法主要有熱堿降解法、酶解法、水合肼法和微波法。熱堿降解法由于需使用濃堿（40%以上）且溫度一般都在100℃以上，在這樣的條件下，濃堿液在促乙酰基水解的同時(shí)，也能使大分子主鏈的糖苷鍵水解斷裂，相對(duì)分子質(zhì)量降低，產(chǎn)品粘度相應(yīng)變小。傳統(tǒng)的微波法存在使用氫氧化鈉濃度過(guò)高且微波加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的缺點(diǎn)。傳統(tǒng)的酶解法由于脫乙酰酶來(lái)源不易，要達(dá)到較高的脫乙酰度所需的酶量大，限制了其廣泛的應(yīng)用。水合肼法一般只適合于實(shí)驗(yàn)室制備高脫乙酰度的殼聚糖，難以工業(yè)生產(chǎn)，一是由于水合肼太貴，致使生產(chǎn)成本高；二是水合肼有較大的毒性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種殼聚糖的提取和制備方法。本發(fā)明以農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)橡膠木犀金龜為原料，采用微波法與酶解法相結(jié)合，避免了使用高濃度堿液造成的污染及浪費(fèi)，通過(guò)微波先脫去部分乙酰基，同時(shí)使得化學(xué)鍵以及取代位點(diǎn)活化，隨后在甲殼素脫乙酰酶作用下發(fā)生發(fā)應(yīng)，大大提高了脫乙酰度，脫乙酰度高達(dá)95.6~97.3%，獲得了良好品質(zhì)的殼聚糖。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種殼聚糖的提取和制備方法，具體包括以下步驟：

（1）原料處理：取橡膠木犀金龜幼蟲(chóng)、橡膠木犀金龜蛹和橡膠木犀金龜成蟲(chóng)中的一種或幾種，用水洗干凈后進(jìn)行冷凍干燥，粉碎并過(guò)20~40目篩得蟲(chóng)粉，備用；

（2）脫除無(wú)機(jī)鹽：將步驟（1）得到的蟲(chóng)粉加入到1mol/L的鹽酸溶液中，固液比為1:15，35~40℃下攪拌6~8小時(shí)，隨后離心分離15~20min，將所得固體用蒸餾水洗滌至中性；

（3）脫除蛋白質(zhì)：將步驟（2）所得物料加入到8wt%的氫氧化鈉溶液中，固液比為1:10，充分?jǐn)嚢韬?，進(jìn)行微波處理，微波功率為750W，處理時(shí)間3min后，冷卻至室溫浸泡2h，隨后離心分離15~20min，將所得固體用蒸餾水洗滌至中性，得到甲殼素；

（4）脫色：將步驟（3）所得甲殼素加入高錳酸鉀進(jìn)行脫色處理，隨后將脫色后的固體用蒸餾水洗滌至中性；

（5）脫乙?；簩⒉襟E（4）所得物料加入到28wt%的氫氧化鈉溶液中，固液比為1:18，充分?jǐn)嚢韬?，進(jìn)行微波處理，微波功率為1350W，處理時(shí)間5min后取出，隨后離心分離15~20min，將所得固體用蒸餾水洗滌至中性；隨后將所得物料分散到50mM Tris-HCl的緩沖液中，固液比為1:50，調(diào)節(jié)溶液pH為7.5~8.5，隨后再加入占溶液總質(zhì)量0.2wt%的甲殼素脫乙酰酶，在溫度50~60℃下反應(yīng)6~8h，隨后離心分離15~20min，將所得固體用蒸餾水洗滌至中性，冷凍干燥制得殼聚糖。

步驟（2）、（3）以及（5）中所述的離心轉(zhuǎn)速均為5500~6000r/min。

步驟（1）和步驟（5）中所述冷凍干燥的溫度為-40~-30℃，干燥時(shí)間為12~18h。