专利名称：制备非衍生化低脱乙酰度水溶性甲壳质的方法
技术领域：
本发明涉及一种甲壳质，特别是涉及一种制备非衍生化低脱乙酰度水溶性甲壳质的方法。
甲壳质是自然界中仅次于纤维素的天然生物材料，是海洋生物资源中重要的活性物质，它是由乙酰氨基葡萄糖构成的高分子化合物，具有抗肿瘤、降血压、抗菌、降血脂等多种生理功能，同时作为新型的生物材料可用于工业、农业、医学等领域。甲壳质在水等溶剂中不能溶解，但在六氟异丙醇或含氯化锂的二甲基乙酰胺中能够溶解。甲壳质在水和有机溶剂中都不能溶解的性质影响了甲壳质的应用与开发。所以许多人都在想办法使甲壳质能够溶于水。已有文献报道，甲壳质的脱乙酰度达到50％，就可以溶于水。但是50％脱乙酰度的甲壳质是需要经过脱乙酰或将高脱乙酰的甲壳胺经过乙酰化才能得到。这种方法因化学反应强烈很难保持甲壳质的天然活性。
本发明的目的是提供一种制备非衍生化低脱乙酰度水溶性甲壳质的方法，它能克服现有技术的上述缺点。
本发明的制备非衍生化低脱乙酰度水溶性甲壳质的方法，其特征在于包括下列步骤(1)将甲壳质用碱性溶液处理；(2)在所得的悬浮液中加入破坏氢键的物质，并在温度0-25℃条件下加水溶解成溶液；(3)将该溶液用酸性物质调pH至8-10；(4)将甲壳质凝胶老化，在90-100℃条件下加热10-50分钟；(5)冷却，以酸性物质调节pH至5.0-7.0；(6)超滤脱盐；(7)向经过脱盐的甲壳质水溶液中加入有机沉淀剂；(8)离心得到沉淀，减压干燥。
本发明通过破坏甲壳质分子内与分子间的氢键，不经过化学衍生化而获得低脱乙酰度的水溶性甲壳质，保持了甲壳质的天然活性。制备与生产出来的产品不是呈水溶性的凝胶状态，而是呈水溶液的状态。
下面通过实施例说明本发明。
将1.0Kg粉末状的甲壳质加入到12000ml 20％氢氧化钠水溶液中，保持24小时，在搅拌条件下加入240g尿素，在5℃条件下，加入水37000ml配制2％的甲壳质溶液。以浓盐酸调节甲壳质溶液的pH至8.0，形成凝胶。将甲壳质凝胶老化2小时，95℃加热30分钟使甲壳质解聚，冷却，以稀盐酸调节凝胶的pH至6.0，并形成透明的溶液。将甲壳质溶液过滤，以截留分子量3万的超滤膜超滤脱盐。超滤后的体积为50升，加入150升的丙酮，使水溶性甲壳质沉淀。离心分离出沉淀物，减压干燥，粉碎即得到非衍生化低脱乙酰度水溶性甲壳质的产品，重量为950g。该产品作为制备抗菌纤维、手术缝合线、人造皮肤、食品添加剂、生态农药、甲壳质低聚糖、分离材料等原料。
本发明中的第1步所用的碱性溶液为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙等强碱性溶液，浓度范围是5-50％，其用量为甲壳质的5-20倍，处理时间为8-28小时。第2步中的破坏氢键的化学物质有尿素、氯化锂等，它在甲壳质溶液中的重量百分浓度为1-5％。第三步中的酸性物质，可以是盐酸，硫酸和磷酸等强酸。第4步中形成的甲壳质凝胶需经过老化，以增加其强度，并且在90-100℃的条件下使甲壳质解聚。第5步冷却，以酸性物质调节甲壳质溶液，得到透明状态，如果呈浑浊和白色沉淀出现，则难以得到水溶性的甲壳质。第6步中的超滤脱盐，使用截留分子量为1-5万的超滤膜，脱除盐和破坏氢键的化学物质。第7步中所用的有机沉淀剂可以是乙醇或丙酮，用量为甲壳质溶液的3-5倍。
权利要求
1.一种制备非衍生化低脱乙酰度水溶性甲壳质的方法，其特征在于包括下列步骤(1)将甲壳质用碱性溶液处理；(2)在所得的悬浮液中加入破坏氢键的物质，并在温度0-25℃条件下加水溶解成溶液；(3)将该溶液用酸性物质调pH至8-10；(4)将甲壳质凝胶老化，在90-100℃条件下加热10-50分钟；(5)冷却，以酸性物质调节pH至5.0-7.0；(6)超滤脱盐；(7)向经过脱盐的甲壳质水溶液中加入有机沉淀剂；(8)离心得到沉淀，减压干燥。
2.如权利要求1所述的方法，其特征是所述的碱性溶液为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙溶液，浓度范围是5-50％，其用量为甲壳质的5-20倍，处理时间为8-28小时。
3.如权利要求1所述的方法，其特征是所述的破坏氢键的化学物质有尿素、氯化锂等，它在甲壳质溶液中的重量百分浓度为1-5％。
4.如权利要求1所述的方法，其特征是所述的有机沉淀剂是乙醇或丙酮，用量为甲壳质溶液的3-5倍。
全文摘要
一种制备非衍生化低脱乙酰度水溶性甲壳质的方法，其特征在于包括下列步骤(1)将甲壳质用碱性溶液处理；(2)在所得的悬浮液中加入破坏氢键的物质，并在温度0－25℃条件下加水溶解成溶液；(3)将该溶液用酸性物质调pH至8－10；(4)将甲壳质凝胶老化，在90－100℃条件下加热10－50分钟；(5)冷却，以酸性物质调节pH至5.0－7.0；(6)超滤脱盐；(7)向经过脱盐的甲壳质水溶液中加入有机沉淀剂；(8)离心得到沉淀，减压干燥。本发明通过破坏甲壳质分子内与分子间的氢键，不经过化学衍生化而获得低脱乙酰度的水溶性甲壳质，保持了甲壳质的天然活性。制备与生产出来的产品不是呈水溶性的凝胶状态，而是呈水溶液的状态。
文档编号C08B37/00GK1408729SQ0213548
公开日2003年4月9日 申请日期2002年9月19日 优先权日2002年9月19日
发明者薛长湖, 李兆杰, 许加超, 赵雪, 付海舰, 蔡跃飘, 欧昌荣, 韩小贤 申请人:青岛海洋大学