专利名称：可控分子量水溶性壳聚糖的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种可控分子量水溶性壳聚糖的制备方法，所得产物具有独特的水溶性能，可扩大原有壳聚糖的加工范围，不仅可以用作化妆品、食品业的添加剂，还可作为口服药物及保健品的原料，或加工成其它相关生物制品。
目前，壳聚糖的化学降解方法主要包括重氮化降解、氧化降解和酸降解。以亚硝酸钠为主要原料的重氮化降解是传统的化学降解方法，虽然反应条件温和，能在常温下反应，但反应时间过长，且要得到特定分子量范围的壳聚糖产品比较困难。酸解过程引入了强酸，如浓盐酸、氢氟酸等，造成一定的环境污染，并且降解产物分子量分布较宽。近年来，研究得较多的是以过氧化氢为氧化剂的氧化降解方法，过氧化氢是一种很强的氧化剂，在酸、碱和中性条件下都可以使壳聚糖主链上的β-1，4糖苷键的氧化而断裂，生成低分子量壳聚糖。
中国专利00114484.7介绍了一种高浓度过氧化氢制备低聚水溶性壳聚糖的方法，该专利提到在20-50％重量百分浓度的过氧化氢作用下，在60-90℃反应可得低聚水溶性壳聚糖，反应中有大量泡沫产生，并出现粘糊状液体，粘度较高，不易控制。
为实现这样的目的，本发明的技术方案中，将壳聚糖这种具有优良生物降解性和生物相容性的天然高分子通过氧化剂次氯酸钠-过氧化氢进行降解，利用各种脱乙酰度的壳聚糖，在次氯酸钠浓度为0.05-0.1摩/升，过氧化氢浓度为0.1-2摩/升的范围内，在盐酸介质中，常温下发生反应，使壳聚糖的1，4-β-D-糖苷键断裂，生成低分子量可溶性的壳聚糖。
本发明具体的实施方法如下将不同脱乙酰度的壳聚糖溶解于0.1M(摩/升)的盐酸溶液，形成2％重量百分比的壳聚糖溶液，滤去不溶物，充分搅拌，缓慢加入0.05-0.1M的次氯酸钠，壳聚糖与次氯酸钠的摩尔比为5-50∶1，搅拌均匀后再逐滴加入0.1-2M的过氧化氢，壳聚糖与过氧化氢的摩尔比为1-25∶1，继续搅拌，反应，反应结束后，将反应液真空浓缩，滤去不溶物，将滤液在室温下减压浓缩，用甲醇沉淀，充分洗涤，真空干燥后得低分子量水溶性壳聚糖。
本发明选用次氯酸钠-过氧化氢这种强氧化剂降解壳聚糖，反应无毒，无副产物，可在常温下进行，反应过程无泡沫出现，反应液粘度较低，反应条件易于控制。与其它降解壳聚糖的化学方法相比，不仅可通过改变反应条件控制壳聚糖的分子量范围，而且在降解过程中保留了原有壳聚糖的主链结构，保留了原有壳聚糖所有的物理、化学性质，而且还出现了高分子量壳聚糖没有的水溶性，所以对于壳聚糖这种具有生物相容性和生物降解性的天然高分子材料来说，大大提高了应用范围，不仅可以用作化妆品、食品业的添加剂，而且由于所具有的良好生物相容性，可以作为可控性缓释药物，制备口服保健品，以及在化妆品行业作为保湿添加剂，也可以加工成其它的生物材料相关制品。
称取2克脱乙酰度为54％的壳聚糖，研磨，溶解于盐酸溶液，充分搅拌，缓慢加入0.05摩/升次氯酸钠10ml，搅拌1小时，再逐滴加入5ml 0.1摩/升的过氧化氢溶液，在室温下反应8小时。反应结束后，将反应液过滤，将滤液在真空下浓缩24小时，再将浓缩液倒入甲醇中，使其充分沉淀，过滤干燥后得到淡黄色产物。
称取2克脱乙酰度为78％的壳聚糖，研磨，溶解于盐酸溶液，充分搅拌，缓慢加入0.05摩/升次氯酸钠10ml，搅拌1小时，再逐滴加入5ml 1.0摩/升的过氧化氢溶液，在室温下反应4小时。反应结束后，将反应液过滤，将滤液在真空下浓缩24小时，再将浓缩液倒入甲醇中，使其充分沉淀，过滤干燥后得到淡黄色产物。
称取2克脱乙酰度为92％的壳聚糖，研磨，溶解于盐酸溶液，充分搅拌，缓慢加入0.1摩/升次氯酸钠6ml，搅拌1小时，再逐滴加入5ml 2.0摩/升的过氧化氢溶液，在室温下反应4小时。反应结束后，将反应液过滤，将滤液在真空下浓缩24小时，再将浓缩液倒入甲醇中，使其充分沉淀，过滤干燥后得到白色产物。
权利要求
1.一种可控分子量水溶性壳聚糖的制备方法，其特征在于将壳聚糖溶解于0.1摩/升的盐酸溶液，形成2％重量百分比的壳聚糖溶液，滤去不溶物后充分搅拌，缓慢加入0.05-0.1M的次氯酸钠，壳聚糖与次氯酸钠的摩尔比为5-50∶1，搅拌均匀后再逐滴加入0.1-2M的过氧化氢，壳聚糖与过氧化氢的摩尔比为1-25∶1，继续搅拌，反应结束后，将反应液真空浓缩，滤去不溶物，将滤液在室温下减压浓缩，用甲醇沉淀，充分洗涤，真空干燥后得低分子量水溶性壳聚糖。
2.如权利要求1所说方法制备的可控分子量水溶性壳聚糖，其特征在于具有良好的水溶性，并且保留了壳聚糖的主链结构。
3.如权利要求2所说的可控分子量水溶性壳聚糖，其特征在于用作口服药物及保键品的原料，或用作化妆品、食品业的添加剂。
全文摘要
一种可控分子量水溶性壳聚糖的制备方法,将各种脱乙酰度的壳聚糖充分溶解于盐酸中,缓慢加入次氯酸钠－过氧化氢的氧化剂,室温下反应,1,4－β－D－糖苷键断裂,生成低分子量水溶性壳聚糖。本发明工艺简单,制备的低分子量壳聚糖具有良好的水溶性,并且保留了壳聚糖的主链结构,不仅可以作为口服药物及保键品的原料,也可作为化妆品、食品业的添加剂。
文档编号C08B37/08GK1389477SQ0213609
公开日2003年1月8日 申请日期2002年7月18日 优先权日2002年7月18日
发明者田丰, 胡克鳌 申请人:上海交通大学