一种制备氨基葡萄糖硫酸盐的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备氨基葡萄糖硫酸盐的方法，以小龙虾虾壳为原料，经过酸处理、碱处理后制得甲壳素，然后在浓盐酸作用下水解制得氨基葡萄糖盐酸盐；本发明专利技术给出了最适合工业化生产的反应条件，操作简单，成本低，氨基葡萄糖盐酸盐收率高。

A method of preparing glucosamine sulfate

【技术实现步骤摘要】
一种制备氨基葡萄糖硫酸盐的方法
本专利技术属于生化合成
，具体涉及一种制备氨基葡萄糖硫酸盐的方法。
技术介绍
氨基葡萄糖(GleN)是一种重要的氨基己糖，它由葡萄糖的一个羟基被氨基取代形成，目前市面上氨基葡萄糖主要有两类，一是氨基葡萄糖盐酸盐，一类是氨基葡萄糖硫酸盐。氨基葡萄糖盐酸盐(D-GlucosamineHydrochloride)，分子式C6H13NO5·HCl,是一种白色结晶，无气味，略有甜味，易溶于水，微溶于甲醇，不溶于乙醇等有机溶剂，它对人体具有重要的生理功能，参与肝肾解毒，发挥抗炎护肝作用，对治疗风湿性关节炎症和胃溃疡有良好的疗效，是合成抗生素和抗癌药物的主要原料；还可应用于食品、化妆品和饲料添加剂中。氨基葡萄糖盐酸盐是由天然的甲壳质提取的，是一种海洋生物制剂，是硫酸软骨素的主要成分。它能促进人体粘多糖的合成，提高关节滑液的粘性，能改善关节软骨的代谢，有利于关节软骨的修复，具有明显的消炎镇痛作用。它具有促进抗生素注射效能的作用，可供糖尿病者作营养补助剂。氨基葡萄糖是以甲壳素为原料，用盐酸或硫酸水解制备的。氨基葡萄糖常用其硫酸盐和盐酸盐。早在80年代意大利的公司就对硫酸氨基葡萄糖进行了研究，发现它是治疗骨性关节炎的特效药。药理作用及作用机理的研究表明，硫酸氨基葡萄糖是人体关节软骨基质中合成蛋白聚糖所必须的重要成分。对骨关节炎患者应用硫酸氨基葡萄糖，可补充基质蛋白聚糖合成的物质，促进蛋白聚糖合成，阻断骨性关节炎的病理过程，防止疾病进展，改善关节功能和缓解疼痛，且没有副作用，可长期服用。因此，硫酸氨基葡萄糖的生产给众多的骨性关节炎患者带来福音，为他们提供一种治病良药。目前制备氨基葡萄糖硫酸盐的工业化工艺很少。
技术实现思路
为弥补现有技术的不足，本专利技术提供一种可工业化的氨基葡萄糖硫酸盐的制备方法，生产效率高，成本低，操作简单。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种制备氨基葡萄糖硫酸盐的方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：(1)以小龙虾虾壳为原料，将小龙虾虾壳洗净烘干；(2)将烘干的小龙虾虾壳浸泡在浓度5-7％的盐酸溶液中，然后水洗至中性后，再次浸泡在浓度为2-4％的盐酸溶液中，除去小龙虾虾壳中的无机盐，水洗至中性后烘干；(3)将浓度为3-7％的NaOH溶液加入反应釜中，升温至105-120℃，在搅拌条件下，缓慢加入步骤(2)酸处理过的小龙虾虾壳，搅拌反应，反应产物水洗至中性；(4)将步骤(3)所得产物用H2O2溶液水洗至白色，烘干，得到甲壳素；(5)将浓盐酸加入反应釜中，分批加入步骤(4)制得的甲壳素，采用梯度升温法缓慢升温至90-110℃，维持反应温度进行反应；(6)步骤(5)所得反应混合液经脱色、重结晶后得氨基葡萄糖盐酸盐产品，产品为白色结晶，易溶于水，微溶于乙醇；(7)在反应釜中加入甲醇钠溶液，在搅拌条件下加入氨基葡萄糖盐酸盐，升温至40-60℃反应3-8min，反应产物离心分离得上清液；(8)将上清液转移到搅拌罐中，缓慢加入发烟硫酸，在常温下搅拌1.5-3h后加入丙酮，继续搅拌1-2h后抽滤，固体经乙醇和丙酮洗涤后真空干燥得氨基葡萄糖硫酸盐。作为优选方案，步骤(1)中洗净的小龙虾虾壳在100℃烘干3-8h。作为优选方案，步骤(2)中将烘干的小龙虾虾壳浸泡在浓度为5-6％的盐酸中18-24h，水洗至中性后，再次浸泡在浓度为3％的盐酸溶液中8-10h，水洗至中性；在该盐酸浓度和浸泡时间下能够充分去除虾壳中的无机盐。作为优选方案，步骤(2)中二次酸处理后的小龙虾虾壳在80-120℃烘干3-8h。作为优选方案，步骤(3)中所用NaOH溶液浓度为4-6％，搅拌反应时间为20-35min，NaOH溶液浓度低于4％低不能将虾壳中大量糖蛋白除净，高于6％容易破坏甲壳素分子主链断裂，虾壳经过NaOH溶液处理后会形成一些微孔，有利于盐酸与钙充分作用，减少反应时间。作为优选方案，步骤(4)中所用H2O2溶液浓度为2-3％，洗涤温度为80-120℃。作为优选方案，步骤(5)中升温速率为10-15℃/h，升温至90-110℃，维持反应温度10-20min在该条件下，能够防止甲壳素的苷键及酰胺键同时断裂发生焦化现象。作为优选方案，步骤(6)中所述脱色过程为：在搅拌罐内加入氨基葡萄糖粗产品混合液，加入活性炭进行脱色吸附，在40-50℃搅拌2-4h后过滤。作为优选方案，活性炭在搅拌罐中的质量分数为4-8％。进一步的，步骤(6)中重结晶采用85-95％的乙醇溶液进行。作为优选方案，步骤(7)中氨基葡萄糖盐酸盐在甲醇钠溶液中的质量分数为10-20％。作为优选方案，步骤(8)中所述发烟硫酸中含有25％三氧化硫。本专利技术的有益效果是：本专利技术以廉价的小龙虾虾壳为原料，通过大量摸索得到最适合工业化的反应条件，不仅降低了反应的成本，而且提高了氨基葡萄糖硫酸盐的收率，反应过程易控，利于工业化生产。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，本专利技术的保护范围包括但不限于以下实施例，在不偏离本申请的精神和范围的前提下任何对本专利技术的技术方案的细节和形式所做出的修改均落入本专利技术的保护范围内。实施例1将50kg小龙虾虾壳洗净，在100℃烘干3h，将烘干的小龙虾虾壳浸泡在浓度5％的盐酸溶液中24h，然后水洗至中性后，再次浸泡在浓度为2％的盐酸溶液中10h，除去小龙虾虾壳中的无机盐，水洗至中性后在100℃烘干5h；将浓度为3％的NaOH溶液加入反应釜中，升温至120℃，在搅拌条件下，缓慢加入酸处理过的小龙虾虾壳，搅拌反应35min，反应产物水洗至中性；洗过的产物用2％H2O2在100℃下洗至白色，在100℃烘干3h，得到甲壳素；将30％浓盐酸加入反应釜中，分3批加入甲壳素，按照质量比甲壳素：浓盐酸1:3，采用梯度升温法缓慢升温至110℃，升温速率为10℃/h，维持反应温度20min后降温结束反应得到氨基葡萄糖粗产品；将粗产品送入搅拌罐，加入活性炭进行脱色吸附，活性炭在搅拌罐中的质量分数为7％，在40-50℃搅拌2h后过滤；脱色后的料液采用8％的乙醇溶液重结晶得到氨基葡萄糖盐酸盐；在反应釜中加入甲醇钠溶液，在450r/min搅拌条件下加入氨基葡萄糖盐酸盐，氨基葡萄糖盐酸盐在甲醇钠溶液中的质量分数为12％,升温至40℃反应5min，反应产物离心分离得上清液；将上清液转移到搅拌罐中，缓慢加入2L含有25％三氧化硫的发烟硫酸，在常温下搅拌2h后加入10L丙酮，继续搅拌1h后抽滤，固体经乙醇和丙酮洗涤后真空干燥得氨基葡萄糖硫酸盐，收率为82.5％。实施例2将50kg小龙虾虾壳洗净，在100℃烘干5h，将烘干的小龙虾虾壳浸泡在浓度6％的盐酸溶液中20h，然后水洗至中性后，再次浸泡在浓度为3％的盐酸溶液中8h，除去小龙虾虾壳中的无机盐，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备氨基葡萄糖硫酸盐的方法，其特征在于：包括以下步骤：/n(1)以小龙虾虾壳为原料，将小龙虾虾壳洗净烘干；/n(2)将烘干的小龙虾虾壳浸泡在浓度5-7％的盐酸溶液中，然后水洗至中性后，再次浸泡在浓度为2-4％的盐酸溶液中，除去小龙虾虾壳中的无机盐，水洗至中性后烘干；/n(3)将浓度为3-7％的NaOH溶液加入反应釜中，升温至105-120℃，在搅拌条件下，缓慢加入步骤(2)酸处理过的小龙虾虾壳，搅拌反应，反应产物水洗至中性；/n(4)将步骤(3)所得产物用H

【技术特征摘要】
1.一种制备氨基葡萄糖硫酸盐的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)以小龙虾虾壳为原料，将小龙虾虾壳洗净烘干；
(2)将烘干的小龙虾虾壳浸泡在浓度5-7％的盐酸溶液中，然后水洗至中性后，再次浸泡在浓度为2-4％的盐酸溶液中，除去小龙虾虾壳中的无机盐，水洗至中性后烘干；
(3)将浓度为3-7％的NaOH溶液加入反应釜中，升温至105-120℃，在搅拌条件下，缓慢加入步骤(2)酸处理过的小龙虾虾壳，搅拌反应，反应产物水洗至中性；
(4)将步骤(3)所得产物用H2O2溶液水洗至白色，烘干，得到甲壳素；
(5)将浓盐酸加入反应釜中，分批加入步骤(4)制得的甲壳素，采用梯度升温法缓慢升温至90-110℃，维持反应温度进行反应；
(6)步骤(5)所得反应混合液经脱色、重结晶后得氨基葡萄糖盐酸盐；
(7)在反应釜中加入甲醇钠溶液，在搅拌条件下加入氨基葡萄糖盐酸盐，升温至40-60℃反应3-8min，反应产物离心分离得上清液；
(8)将上清液转移到搅拌罐中，缓慢加入发烟硫酸，在常温下搅拌1.5-3h后加入丙酮，继续搅拌1-2h后抽滤，固体经乙醇和丙酮洗涤后真空干燥得氨基葡萄糖硫酸盐。


2.根据权利要求1所述的一种制备氨基葡萄糖硫酸盐的方法，其特征在于：步骤(2)中将烘干的小龙虾虾壳浸泡在浓度为5-6％的盐酸中18-24h，水洗至中性后，再次浸泡在浓度为3％的盐酸溶液中8-10h，水洗至中性。

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【专利技术属性】
技术研发人员：卢健行，韩宁，马善丽，徐艳，卢建功，刘长峰，
申请(专利权)人：山东润德生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37