当前位置:文档之家› 壳聚糖的制备与纯化

壳聚糖的制备与纯化

甲壳素是一种白色或灰白色的半透明无定形固体,通常在270℃分解。

甲壳素基本上不溶解于水、乙醇、乙醚、稀酸以及稀碱等物质,它可溶于浓度较高的无机酸,但不溶于稀硫酸等稀酸。

壳聚在溶液状态时,需要被放置在酸性环境中,但是,由于壳聚糖具有醛基结构,因此,壳聚糖在酸性溶液中易发生降解,从而使壳聚糖溶液粘度下降,通过加入甲醇、丙酮、乙醇等物质可以使壳聚糖的溶液粘度升高,在试验中一般常用乙醇,作用最为明显。

由于甲壳质中含有羟基,壳聚糖中同时含有羟基和氨基,因此,壳聚糖和甲壳质可以通过酚化、羧基化、氰化、螫合、水解、醚化、酯化、醛亚胺化、烷化、叠氮化、羟基化、成盐、氧化、卤化、接枝与交联等反应生成不同结构和不同性能的衍生物[29]。

甲壳质通过脱乙酰反应可制得壳聚糖,通常使用质量分数为50%左右的氢氧化钠溶液处理甲壳质并加热到105℃,在该温度下保持两小时,然后将材料水洗至中性,经过抽滤、干燥即可得到白色的壳聚糖。

壳聚糖的脱乙酰度和相对分子量受反应温度、反应时间以及碱液浓度的影响,使用蟹虾壳海蟹壳、对虾壳、河虾壳和蚕蛹等原料在同一方法和条件下制备壳聚糖,其中以海蟹壳的产率最高,可见海蟹壳是制备壳聚糖的最佳原料。

除此之外,还以使用酶法、微波法等方法制备壳聚糖[30]。

2.1.2.2 壳聚糖的纯化及脱乙酰
壳聚糖(Chitosan)的纯化:
(1)用天平称取6 g chitosan 于800 ml 1%(V/V)的醋酸溶液中,磁力搅拌
溶解2h,待完全溶解后静置2h,可见烧杯底有大量沉淀;
(2)将壳聚糖溶液倒入离心管,用普通天平平衡后,再用高速离心机9 000 rmp,
离心10 min 收集上清,倒入另一干净的1 L 烧杯中;
(3)边用磁力搅拌器搅拌,边用5 %NaOH 溶液缓慢调pH 值到9,静置2 h,
待chitosan 完全析出;
(4)再用高速离心机9 000 rmp, 离心10 min,或者使用真空泵抽滤以收集
纯化的chitosan;
(5)放入-70 ℃冰箱过夜,用冻干机干燥备用[31]。

壳聚糖(Chitosan)的脱乙酰:
1)用500 ml 三口瓶配40 %(W/V) NaOH 溶液,与壳聚糖混合,然后将洗
净的磁力搅拌子放入其中;
(2)打开磁力搅拌器总开关及加热开关,将反馈式温度计插入硅油中,并将温
度计导线接入仪器后座插口,调节温度计旋钮将温度设定为95℃,待温度达到预定
值时,将三口瓶架入油浴槽,装好冷凝管,打开自来水水龙头和搅拌开关,反应2 h;
(3)关闭仪器各开关,将三口瓶架在空中,让瓶底的油滴到用油浴槽内,同时
让温度自然冷切;
(4)加入三蒸水稀释后,倒入垫有双层定性滤纸的陶瓷漏斗中,用真空泵抽滤,
多次稀释抽滤洗涤至中性;
(5)收集脱乙酰壳聚糖,放入-20 ℃冰箱过夜,用冻干机干燥[31]。

脱乙酰度测定
测定脱乙酰度的方法很多,常用的有FT-IR、NMR、紫外、元素分析等,但是
常用为双突跃电位滴定法,其步骤如下[31]:
(1)配制壳聚糖溶液:用电子天平精确称量0.2 g Chitosan 于100 ml 烧杯中,
加入20 ml 0.1 M HCl 溶液,再加40 ml 三蒸水,用保鲜膜封口后磁力搅拌至充分溶解;
(2)配制0.4 g/ml NaOH 标准溶液:用电子天平精确称量1.6 g NaOH 于50 ml
烧杯中,溶解后用100 ml 容量瓶定容;
(3)用标准缓冲液校正酸度计;
(4)边搅拌边滴定,记录数据;
(5)用Excel 和Origin 处理数据,画出滴定曲线,得出取代度。

2.1.2.3 壳聚糖改性。

相关主题