[發(fā)明專利]一種使用超微粉碎甲殼素降解制備的幾丁寡糖及其應(yīng)用

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910660584.8
• 申請日: 2019-07-22
• 公開（公告）號: CN110407896A
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙巖;許磊;張文昌;孫家言;張勁松
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院金屬研究所
• 主分類號: C07H3/06
• 分類號: C07H3/06;C07H1/00;C08B37/08;A01N43/16;A01P1/00;A01P3/00
• 代理公司: 沈陽晨創(chuàng)科技專利代理有限責(zé)任公司 21001
• 代理人: 張晨

本發(fā)明屬于精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種使用超微粉碎甲殼素降解制備的幾丁寡糖及其應(yīng)用。首先利用碾磨式超微粉碎處理甲殼素，降低甲殼素的結(jié)晶度和粒徑，然后將甲殼素在特定的酸性溶劑中溶解或溶脹后降解，通過控制降解反應(yīng)條件，即可制得重均分子量在400～4000的幾丁寡糖。本發(fā)明使用超微粉碎的甲殼素為原料酸降解制備幾丁寡糖，生產(chǎn)成本低且重復(fù)性好，相比殼寡糖，幾丁寡糖在誘導(dǎo)植物抗病方面的活性表現(xiàn)更佳，可在農(nóng)作物抗病防治領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種使用超微粉碎甲殼素降解制備的幾丁寡糖及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

殼寡糖是由氨基葡萄糖及N-乙酰氨基葡萄糖經(jīng)β-1,4糖苷鍵連接形成的線性多糖，具有抗炎、降三高、抗腫瘤及免疫調(diào)節(jié)等多種生物活性。研究顯示，殼寡糖的結(jié)構(gòu)，包括分子量、脫乙酰度及寡糖中的乙酰基位點(diǎn)分布等結(jié)構(gòu)特征在其生物活性發(fā)揮中起到?jīng)Q定性作用。

殼寡糖通常由殼聚糖降解制備得到，由于殼聚糖是甲殼素在強(qiáng)堿中脫乙酰的產(chǎn)物，在脫乙酰的過程中絕大部分的乙酰氨基葡萄糖單元都已轉(zhuǎn)化為氨基葡萄糖單元，因此以殼聚糖為原料降解制備殼寡糖，得到殼寡糖的基本單元也都是氨基葡萄糖。目前已有大量的實(shí)驗證實(shí)，以乙酰氨基葡萄糖為主要單元的寡糖，即幾丁寡糖，其在某些方面的生物活性與殼寡糖相近或更佳。目前幾丁寡糖的制備方法都是用殼寡糖乙酰化制備，生產(chǎn)成本高。如果以甲殼素為原料直接酸降解制備幾丁寡糖，由于甲殼素分子內(nèi)和分子間具有強(qiáng)氫鍵相互作用，結(jié)晶度高，酸降解是由外至內(nèi)逐步進(jìn)行的，容易造成產(chǎn)物分子量分布系數(shù)大，無法實(shí)現(xiàn)對降解產(chǎn)物分子量的控制。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種使用超微粉碎甲殼素為初始原料降解制備幾丁寡糖的方法，該方法生產(chǎn)成本低且重復(fù)性好，并對所得幾丁寡糖誘導(dǎo)植物抗病活性進(jìn)行了測試，測試結(jié)果表明，相比殼寡糖，幾丁寡糖的誘導(dǎo)植物抗病活性更佳，可在農(nóng)作物抗病防治領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種使用超微粉碎甲殼素降解制備幾丁寡糖的方法，其特征在于，具體工藝流程為：

(1)、使用超微粉碎處理甲殼素，降低甲殼素的結(jié)晶度和粒徑，然后分散于酸性溶劑中充分溶脹或溶解。

(2)、甲殼素在酸性溶劑中充分溶脹或溶解后，進(jìn)行降解反應(yīng)，其分子量逐步降低，通過控制反應(yīng)溫度和時間，再經(jīng)過分離、洗滌、干燥等過程，即可得到幾丁寡糖。

本發(fā)明首先利用超微粉碎處理甲殼素，可有效降低甲殼素的結(jié)晶度和粒徑，從而使甲殼素能夠快速均勻地在特定的酸性溶劑中溶解或溶脹，進(jìn)行降解反應(yīng)，通過控制反應(yīng)條件，即可得到重均分子量在400～4000的幾丁寡糖。

本發(fā)明所述使用超微粉碎甲殼素降解制備幾丁寡糖的方法，其特征在于，步驟(1)中，使用的超微粉碎為輾磨式超微粉碎，在輾磨式超微粉碎處理前，可先用普通的粉碎方法將甲殼素原料粉碎至一定的粒度。經(jīng)輾磨式超微粉碎處理后甲殼素的結(jié)晶度為5～60％，甲殼素粒徑為0.1～120μm。

本發(fā)明所述使用超微粉碎甲殼素降解制備幾丁寡糖的方法，其特征在于，步驟(1)中，溶解或溶脹甲殼素的酸性溶劑為鹽酸溶液、甲酸溶液或兩者的混合溶液，其中鹽酸溶液的濃度范圍為25％～37％，甲酸溶液的濃度范圍為60％～98％，所用酸性溶劑的使用量為甲殼素質(zhì)量的2～15倍。

本發(fā)明所述使用超微粉碎甲殼素降解制備幾丁寡糖的方法，其特征在于，步驟(2)中，甲殼素降解反應(yīng)的溫度為30～80℃，降解反應(yīng)的時間為30～720min。

本發(fā)明所述的使用超微粉碎甲殼素降解制備的幾丁寡糖，其特征在于，步驟(2)中，分離、純化和干燥均為多糖和寡糖制備的常用技術(shù)，具體如醇沉、離心、產(chǎn)品清洗、真空干燥等。

采用本發(fā)明所述方法制備的幾丁寡糖，其特征在于，制備的幾丁寡糖的重均分子量的范圍是400～4000。該幾丁寡糖可用于制備抗病農(nóng)藥。