[發明專利]一種殼聚糖的制備方法

在審

• 申請號: 202110143193.6
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN113024686A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 程志強;姜秋實;趙春莉;楊桂霞;劉文叢;于曉斌;韓櫂濂
• 申請（專利權）人: 吉林農業大學
• 主分類號: C08B37/08
• 分類號: C08B37/08
• 代理公司: 吉林省中玖專利代理有限公司 22219
• 代理人: 姜姍姍

本發明提供的一種殼聚糖的制備方法，首先以甲殼動物外殼制備得到幾丁質，再采用氫氧化鈉溶液水熱法對幾丁質進行脫乙酰反應制備得到殼聚糖，所述的殼聚糖為纖維和孔復合的納米分層多孔網狀結構。由于表面形貌是決定殼聚糖及其衍生物能否有效利用的重要性質之一，相較于傳統商用殼聚糖的粗糙塊狀結構，具有醫用敷料、污染物吸附、食品保鮮等領域的潛在應用，并且原料取自農牧養殖業或餐廚廢料，廉價易得。

技術領域

本發明屬于殼聚糖制備領域，涉及一種殼聚糖的制備方法，具體涉及以甲殼動物為原料水熱法制備殼聚糖，尤其是水熱脫乙酰的方法。

技術背景

在蝦蟹等海洋節肢動物的甲殼、昆蟲的甲殼、菌類和藻類細胞膜、軟體動物的殼和骨骼及高等植物的細胞壁中存在大量甲殼素，又稱幾丁質。殼聚糖是甲殼素N-脫乙?；漠a物，是迄今為止發現的唯一的天然堿性多糖，殼聚糖在酸性溶液中質子化會形成-NH₃⁺，攜帶了正電荷的殼聚糖可以對帶有負電荷的微生物起到抑制的效果，此外，其生物官能性和相容性、血液相容性、安全性等優良性能被廣泛關注。殼聚糖特有的氨基團還可以與某些重金屬離子發生耦合，還能夠吸附須有有機和無機污染物用于廢水處理。此外，殼聚糖還被應用于創傷修復、醫藥保健、組織工程等領域。

研究表明，殼聚糖的性質對于其功能材料領域的應用影響很大。而脫乙酰程度決定了大分子鏈上氨基的含量，隨著脫乙酰度的增加，在實際稀酸溶液溶解過程中由于氨基質子化使帶電基團增多，聚電解質電荷密度增加，其結果必將導致其結構及性能的變化。且由于各地資源分布不同，幾丁質來源不穩定，難以滿足納米材料領域對于幾丁質脫乙酰產物殼聚糖形貌的要求。

已有大量的研究致力于由甲殼動物獲得幾丁質過程中的脫色及脫蛋白步驟改進。而對于由廣泛存在于甲殼動物外骨骼結構的幾丁質向殼聚糖轉變的脫乙酰步驟，傳統的濃堿水浴或油浴處理方法存在處理方法復雜、產物易損失、溶液難以回收等限制因素，且制備效率仍有提升的空間。此外濃堿及加熱的反應條件限制了反應儀器，增加了人工操作風險，影響經濟效益。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種殼聚糖的制備方法，擴展了殼聚糖在多領域的應用，是因為制得的殼聚糖產品脫乙酰度高，并具有由纖維和孔復合的納米分層多孔網狀結構。

本發明提供的殼聚糖的制備方法：

首先以甲殼動物外殼制備得到幾丁質，再采用氫氧化鈉溶液水熱法對幾丁質進行脫乙酰反應制備得到殼聚糖，所述的殼聚糖為纖維和孔復合的納米分層多孔網狀結構。

作為本發明更優的技術方案，所述的甲殼動物外殼為蝦蟹殼、蠅蛆殼及雙叉犀金龜外骨骼。

作為本發明更優的技術方案，所述的甲殼動物外殼通過脫脂、脫蛋白、去無機鹽得到幾丁質；將得到幾丁質再進行脫色處理。

作為本發明更優的技術方案，所述的脫脂步驟使用正己烷進行索氏提取脫脂，再用蒸餾水洗滌至中性后烘干備用。

作為本發明更優的技術方案，所述的脫蛋白步驟使用4重量％-16重量％氫氧化鈉水溶液，再用蒸餾水洗滌至中性后烘干備用。

作為本發明更優的技術方案，所述的去無機鹽步驟使用2重量％-5重量％ HCl，再用蒸餾水洗滌至中性。

作為本發明更優的技術方案，所述的幾丁質使用過氧化氫進行脫色處理，并且過氧化氫含量為10重量％-30重量％。

作為本發明更優的技術方案，所述的氫氧化鈉溶液水熱法步驟為：取脫色后的幾丁質與氫氧化鈉溶液混合均勻置于聚四氟乙烯反應釜中，得到的產物用蒸餾水洗滌至中性，再干燥至恒重即得到殼聚糖。

作為本發明更優的技術方案，所述的氫氧化鈉溶液水熱法中的氫氧化鈉使用量為40重量％-50重量％，再用蒸餾水洗滌至中性，105℃條件下干燥至恒重。