专利名称：一种d-氨基葡萄糖盐酸盐的制备方法
技术领域：
本发明属于医药化工领域，涉及一种D-氨基葡萄糖盐酸盐的制备方法。
背景技术：
D-氨基葡萄糖盐酸盐(D-Glucosamine Hydrochloride，GAH)是甲壳素的一种重 要衍生物，白色结晶粉末，分子式C6H13NO5HCI1’2。GAH在人体内具有重要的生理意义可参与肝肾解毒，具抗炎、护肝等作用3;可用 于治疗风湿性关节炎症和胃溃疡疾病；与抗生素配伍使用，可促使抗生素在血液中的吸收， 降低副反应；同时也可以抑制癌细胞的生长4。在食品工业中，GAH既是婴儿配方乳中添加 的一种重要微量糖类成分，又是合成VB6和核黄素中间体的起始原料，还可应用于化妆品 和饲料添加剂等5。随着医学，生物化工的飞速发展，GAH的制备和应用研究日益受到各国医药、工业 界和研究人员的高度重视，GAH国内外的需求日益增加6。GAH难以用化学方法合成，通常是甲壳素经水解制得，产率很低，缺乏系统性研究7。且目前工业生产甲壳素和壳聚糖所用的原料主要是甲壳动物的外壳，这种提取制备方 式局限于沿海地区，而且受季节的影响较大，进行工业生产的地域也有限8。为此国内外对 于获取甲壳素和壳聚糖的途径与方法展开大量研究，由于真菌的细胞壁主要是由壳聚糖和 甲壳素构成，因此从真菌制备甲壳素是一个最有发展前途的途径，它不受资源限制，可规模 化生产9。对于直接以真菌菌丝体为甲壳素来源制备D-氨基葡萄糖盐酸盐，目前主要采用 盐酸水解方法进行制备和生产。该方法是以丝状真菌(霉菌)为原料，采用2 3倍原料 的盐酸作为降解氧化剂，95 110°C，3 5hr高温长时间水解，提取产率1. 5 2%。但该 法需要的水解温度较高、水解时间长、产品收率较低，从而造成产品生产周期长、生产成本 较高、环境污染较大的特点，严重限制了氨基葡萄糖盐酸盐产品的生产和实际应用。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的上述不足，提供一种D-氨基葡萄糖盐酸盐 的制备方法，本方法不仅能够快速水解制备氨基葡萄糖盐酸盐，缩短产品生产周期，而且产 品生产条件温和、产品收率较高、生产成本较低、环境污染较小。一种D-氨基葡萄糖盐酸盐的制备方法，该方法以丝状真菌为原料，以盐酸和过氧 化氢为氧化剂，在微波促进下水解制备D-氨基葡萄糖盐酸盐。其中，所述的真菌发酵菌丝体与盐酸先于80 95°C保温1. 0 1. 5h，再加入过氧 化氢，于微波条件下继续水解1 2h。所述的丝状真菌为霉菌菌丝体或酵母菌菌丝体，优选霉菌菌丝体，进一步优选鲁 毛霄(Mucar rouxii)菌丝体、布拉克须霄(Phycomyees blakeseeanus)菌丝体、黑曲霄 (Aspergillus niger)菌丝体或卵抱接霄(Zygorhynchus molleri)菌丝体。
所述的盐酸为摩尔浓度为12mol/L的浓盐酸，真菌发酵菌丝体干重与浓盐酸体积 之比为 1 1. 0 2. 0(g ml)。所述的过氧化氢溶液浓度为30%，真菌发酵菌丝体干重与30%过氧化氢溶液体 积之比为 1 0. 02 0. 04(g ml)。所述的微波条件为压力0. 3 0. 5MPa，功率1. 2kw 1. 7kw，即总功率为2kw，使 用60% 85%，时间280 400s。所述的水解溶液经过滤、浓缩、结晶得D-氨基葡萄糖盐酸盐粗结晶，粗结晶经水 溶解、活性炭脱色、浓缩、结晶、乙醇水洗、干燥得备D-氨基葡萄糖盐酸盐产品。有益效果与现有D-氨基葡萄糖盐酸盐生产工艺相比，本发明制备方法由于采 用过氧化氢作为附加氧化剂，同时采用微波辐射技术促进原料的氧化降解，可减少30%的 水解盐酸用量，大幅缩短水解反应时间，水解时间缩短至2h以内，产品产率提高至2. 9 3. 4 %。同时由于减少盐酸用量，减少环境污染，符合清洁生产的趋势；因此本发明方法生产 的氨基葡萄糖盐酸盐产品具有产品收率高、生产周期短、产品成本低、环境污染少的特点。
图1 D-氨基葡萄糖盐酸盐标准品红外光谱图。图2本发明D-氨基葡萄糖盐酸盐产品红外光谱图。
具体实施例方式实施方式1:取200g烘干的含黑曲霉(Mucar rouxii)的柠檬酸菌丝体渣(来源于江苏宜兴协 联生化有限公司)原料于蒸馏三口烧瓶中，加入12mol/L盐酸(HCL) 310ml，加热至85°C并 保温30min，滴加30%的过氧化氢(H2O2) 7. 5ml，微波条件下(压力0. 3MPa、使用总功率2kw 的80%、时间300s, XT-9900智能微波消解仪)继续水解1. 5h ；趁热过滤反应混合物，将滤液80°C减压浓缩到原体积的20%后再冷却至室温，过 滤后得粗结晶12克，将粗品溶解于36克水中，加入6g活性炭70°C保温30分钟，抽滤，减 压(温度<70°C)浓缩至原体积的20 30%，冷却结晶，过滤得白色结晶，95%乙醇洗涤 两次，乙醇用量为1. 5 2. 0倍(w/w)。产品空气干燥24h，再置烘箱60°C干燥2 3h即得 氨基葡萄糖产品6. lg，产品收率为3. 05%。所得产品用红外光谱进行鉴定，D-氨基葡萄糖盐酸盐标准品和本实施例制备的 D-氨基葡萄糖盐酸盐红外(AVATAR-360红外光谱扫描仪，美国Nicolet)光谱图如图1和 图2所示，从图中可以看出，3300cm"1左右峰是N-H键的伸缩振动，2950CHT1左右峰是C-H键 的伸缩振动，1610CHT1左右峰是N-H键的面内弯曲振动，1060CHT1左右峰C-N键的伸缩振动， 900cm-1峰是N-H踺的面外弯曲振动；可见采用本发明方法水解制备的D-氨基葡萄糖盐酸 盐红外光谱图与D-氨基葡萄糖盐酸盐标准品的红外光谱图相符合，可以证明微波双氧化 法水解的产物为氨基葡萄糖盐酸盐。实施方式2 取500g烘干的含黑曲霉(Mucar rouxii)的柠檬酸菌丝体渣(来源于江苏宜兴协 联生化有限公司)原料于蒸馏三口烧瓶中，加入12mol盐酸(HCL) 775ml，加热至90°C并保
4温lh，滴加30%的过氧化氢(H2O2) 15ml，微波条件下(压力0. 4MPa、使用总功率2kw的70%、 时间300s)继续水解Ih ；趁热过滤反应混合物，将滤液80°C减压浓缩到原体积的20%后再冷却至室温，过 滤后得粗结晶29克，将粗品溶解于100克水中，加入20g活性炭70°C保温30分钟，，抽滤，8.贺淹才，许庆清，许嫣红，庄永进.从黑曲霉提取甲壳素和壳聚糖[J].生物技 术，2000，(4)。9.魏光，李兆兰，从蓝色犁头霉中提取壳聚糖的初步研究[J].安徽师大学报， 1998，21(3) :227-231。10. 丁盈红，李若琦，伍锟贤，关丽.微波辐射快速制备水溶性壳聚糖[J].中国生 化药物杂志，2002，23 (3) 132-133。11.张力学，丁金昌，谷亨杰.微波技术在有机合成中的应用[J].合成化学， 1996. 4(1) :23-30。12.郭国瑞，钟海山.微波作用下甲壳素的脱乙酰化和壳聚糖的羧甲基化[J].赣 南师范学院学报，1997 (3) :57。13.关丽，王燕妹，李国明，伍煜贤，微波辐射制备羧甲基壳聚糖研究初探[J].广 东药学院学报，2003，9 (4) :307-309。
权利要求
一种D 氨基葡萄糖盐酸盐的制备方法，其特征在于以丝状真菌为原料，以盐酸和过氧化氢为氧化剂，在微波促进下水解制备D 氨基葡萄糖盐酸盐。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于丝状真菌与盐酸先于80 90°C保温 0. 5 1. 5h，再加入过氧化氢，于微波条件下继续水解1 2h。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于所述的丝状真菌为霉菌菌丝体或 酵母菌菌丝体。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述的丝状真菌为霉菌菌丝体。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述的丝状真菌为鲁毛霉(Mucar rouxii)(Phycomyees blakeseeanus)(Aspergillus niger)菌丝体或卵抱接霄(Zygorhynchus molleri)菌丝体。
6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于所述的盐酸为摩尔浓度为12mol/ L的浓盐酸，丝状真菌干重与浓盐酸体积之比为1 1.0 2.0。
7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于所述的过氧化氢溶液浓度为 30%，丝状真菌干重与30%过氧化氢溶液体积之比为1 0. 02 0. 04。
8.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于所述的微波条件为压力0.3 0. 5MPa，功率1. 2kw 1. 7kw，时间 280 400s。
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述的水解溶液经过滤、浓缩、结晶得 D-氨基葡萄糖盐酸盐粗结晶，粗结晶经水溶解、活性炭脱色、浓缩、结晶、乙醇水洗、干燥得 备D-氨基葡萄糖盐酸盐产品。
全文摘要
本发明属于医药化工领域，公开了一种D-氨基葡萄糖盐酸盐的制备方法。该制备方法是以丝状真菌为原料，以盐酸和过氧化氢为氧化剂，在微波促进下水解制备D-氨基葡萄糖盐酸盐。与现有D-氨基葡萄糖盐酸盐生产工艺相比，本发明制备方法由于采用过氧化氢作为附加氧化剂，同时采用微波辐射技术促进原料的氧化降解，可减少30％的水解盐酸用量，大幅缩短水解反应时间，水解时间缩短至2h以内，产品产率提高至2.9～3.4％。
文档编号C12R1/645GK101914593SQ201010230149
公开日2010年12月15日 申请日期2010年7月19日 优先权日2010年7月19日
发明者贺君, 陈俊 申请人:滨海纳川民生化工有限公司