一种窄分子量分布高脱乙酰度的壳寡糖的制备方法技术

本发明专利技术提供一种窄分子量分布高脱乙酰度的壳寡糖的制备方法，本发明专利技术中采用盐酸、硫酸和醋酸制得混合酸，在混合酸和高温条件下虾蟹壳中的甲壳素大分子链能够断裂，尤其是连接单体的醚键。由于本发明专利技术采用混合酸和高温进行反应，反应过程较为剧烈，本发明专利技术中加入以丁二醇、异丙醇和正辛醇组成的多元醇能够缓解反应的剧烈发生，同时提高产物分子量的窄分布，本发明专利技术制得的壳寡糖分子量分布指数为1.005

【技术实现步骤摘要】
一种窄分子量分布高脱乙酰度的壳寡糖的制备方法


[0001]本专利技术涉及壳寡糖制备
，特别窄分子量分布高脱乙酰度的壳寡糖的制备方法。

技术介绍

[0002]壳寡糖是一种2～10个氨基葡萄糖以β
‑
1,4糖苷键连接组成的低分子量碱性天然寡糖。壳寡糖具备多种重要的生物活性，如防治与代谢相关的糖尿病、高血脂症，抗肿瘤，缓解退行性疾病阿尔兹海默病、骨关节炎，提高免疫力等。不同聚合度的壳寡糖在人体内的吸收分布不同，其功能也不一样。
[0003]常见的壳寡糖制备方法分为酶解法、化学法和物理法。酶解法中使用的酶制剂可分为特异性酶和非特异性酶，壳聚糖酶、甲壳素酶均为特异性酶；纤维素酶、木聚糖酶、a
‑
淀粉酶、果胶酶、木瓜蛋白酶、β
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糖苷酶、脂肪酶和胃蛋白酶均为非特异性酶。化学法是通过酸和氧化剂破坏聚合物分子内或者分子间的氢键以达到降解的目的。甲壳素的化学转化常用酸有盐酸、硫酸、乙酸、乳酸、三氯乙酸和甲酸等，常用氧化剂有过氧化氢、臭氧、过硼酸钠、过硫酸钾等。物理法是通过超声波、γ射线、微波辐射或者球磨机使甲壳素分子内的化学键断裂从而得到不同聚合度分子。
[0004]上述方法由于降解程度难以控制，制备得到的壳寡糖分子量分布宽，难以分离得到分子量分布窄的产品。

技术实现思路

[0005]鉴于此，本专利技术提出窄分子量分布高脱乙酰度的壳寡糖的制备方法，解决上述问题。
[0006]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0007]一种窄分子量分布高脱乙酰度的壳寡糖的制备方法，包括以下步骤：
[0008](1)将混合多元醇升温混合，加入虾蟹壳粉末，再加入混合酸，制得液化虾蟹壳；
[0009](2)将液化虾蟹壳采用乙醇溶液稀释清洗，真空抽滤，除去残渣，将滤液旋转蒸发，制得清洗后的液化甲壳素，将液化甲壳素加入水中，并用滤膜过滤初步纯化，将所得液化物溶于水中后逐滴滴入足量的无水乙醇中析出沉淀，离心后干燥得到壳寡糖粗品；
[0010](3)将壳寡糖粗品溶解在溶剂中，用GPC仪器(标样为500)对所得液化物定量分子量范围，之后用纯水溶解壳寡糖粗品，先用纳滤膜过滤，再采用透析袋分离，冷冻干燥，制得成品。
[0011]进一步的，步骤(1)中，所述混合多元醇包括丁二醇、异丙醇和正辛醇组成，所述虾蟹壳粉末、丁二醇、异丙醇和正辛醇质量比为2
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4:5
‑
7:4
‑
6:2
‑
4。
[0012]进一步的，步骤(1)中，所述混合酸包括质量比为1
‑
2.5:0.5
‑
2:0.5
‑
2硫酸、盐酸和醋酸，所述虾蟹壳粉末和混合酸的质量比为2.8
‑
3.2:1.8
‑
2.2，所述硫酸质量浓度为70
‑
98.5％，所述盐酸质量浓度为30
‑
38％，醋酸质量浓度为2
‑
10％。
[0013]进一步的，步骤(1)中，混合多元醇升温至100
‑
180℃，加入虾蟹壳粉末反应时间为5
‑
30min，再加入混合酸反应时间为0.5
‑
4h。
[0014]进一步的，步骤(2)中，所述乙醇溶液的浓度为98
‑
100％，所述液化甲壳素和乙醇溶液质量比为1:0.5
‑
10。
[0015]进一步的，步骤(2)中，将液化蟹壳加入水中，制得浓度为10
‑
30％的液化虾蟹壳悬浮液，离心，收集上清液，上清液加入无水乙醇中沉淀，制得固形物，固形物采用无水乙醇清洗，制得壳寡糖粗品。
[0016]进一步的，步骤(2)中，所述滤膜尺寸为0.25微米，干燥温度可为30
‑
70℃。
[0017]进一步的，步骤(3)中，所述透析袋的截留分子量为900
‑
2000，测GPC时所用溶剂可为水或DMF。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0019]本专利技术中采用盐酸、硫酸和醋酸制得混合酸，在混合酸和高温条件下虾蟹壳中的甲壳素大分子链能够断裂，尤其是连接单体的醚键。由于本专利技术采用混合酸和高温进行反应，反应过程较为剧烈，本专利技术中加入以丁二醇、异丙醇和正辛醇组成的多元醇能够缓解反应的剧烈发生，同时提高产物分子量的窄分布，在反应过程中，酰胺基团也会酸解，酰胺基团上的碳原子会被多元醇上的氧原子的孤电子对进攻，破坏酰胺键而在酸的作用下转换成氨基，本专利技术壳寡糖的制备方法能够制得的壳寡糖具有窄分子量分布高脱乙酰度的优点，本专利技术制得的壳寡糖分子量分布指数为1.005
‑
1.15，脱乙酰度为93
‑
99％。
附图说明
[0020]图1实施例1制备的壳寡糖的核磁共振碳谱图
[0021]图2实施例1制备的壳寡糖的核磁共振氢谱图
具体实施方式
[0022]为了更好理解本专利技术
技术实现思路
，下面提供具体实施例，对本专利技术做进一步的说明。
[0023]本专利技术实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
[0024]本专利技术实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0025]实施例1
[0026]一种窄分子量分布高脱乙酰度的壳寡糖的制备方法，包括以下步骤：
[0027](1)将丁二醇、异丙醇和正辛醇制成混合多元醇，混合多元醇倒入三颈瓶中，采用油浴锅加热回流，通氮气保护，升温至100℃，加入虾蟹壳粉末反应30min，虾蟹壳粉末、丁二醇、异丙醇和正辛醇质量比为3:6:5:3，再加入由质量比为2:1:1的70wt％硫酸、30wt％盐酸和2wt％醋酸制得的混合酸反应4h，虾蟹壳粉末和混合酸的质量比为3:2，制得液化虾蟹壳；
[0028](2)将液化后的虾蟹壳采用质量比为1:1的98wt％乙醇溶液清洗，真空抽滤，除去残渣，将滤液旋转蒸发，制得清洗后的液化甲壳素，将液化虾蟹壳加入水中，制得浓度为20％质量分数的液化虾蟹壳液体，之后用滤膜初步纯化，取上清液滴入无水乙醇中得到沉淀，抽滤得到固形物，再用无水乙醇冲洗三到四次后采用40℃烘干，制得壳寡糖粗品；
[0029](3)将壳寡糖粗品和蒸馏水混合采用0.25微米滤膜过滤，收集滤液，滤液采用分子量1700的透析袋分离，冷冻干燥，制得成品。
[0030]实施例2
[0031]一种窄分子量分布高脱乙酰度的壳寡糖的制备方法，包括以下步骤：
[0032](1)将丁二醇、异丙醇和正辛醇制成混合多元醇，混合多元醇倒入三颈瓶中，采用油浴锅加热回流，通氮气保护，升温至180℃，加入虾蟹壳粉末反应5min，虾蟹壳粉末、丁二醇、异丙醇和正辛醇质量比为2:5:4:2，再加入由质量比为2:1:1的98.5wt％硫酸、38wt％盐酸和10wt％醋酸制得的混合酸反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种窄分子量分布高脱乙酰度的壳寡糖的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将混合多元醇升温混合，加入虾蟹壳粉末，再加入混合酸，制得液化蟹壳；(2)将液化虾蟹壳采用乙醇溶液清洗，真空抽滤，除去残渣，将滤液旋转蒸发，制得清洗后的液化甲壳素，将液化甲壳素加入水中，离心，取上清液，上清液加入无水乙醇中，纯化，制得壳寡糖粗品；(3)将壳寡糖粗品采用滤膜过滤，收集滤液，滤液采用透析袋分离，冷冻干燥，制得成品。2.如权利要求1所述的窄分子量分布高脱乙酰度的壳寡糖的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述混合多元醇包括丁二醇、异丙醇和正辛醇组成，所述虾蟹壳粉末、丁二醇、异丙醇和正辛醇质量比为2
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4:5
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7:4
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6:2
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4。3.如权利要求1所述的窄分子量分布高脱乙酰度的壳寡糖的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述混合酸包括质量比为1
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2.5:0.5
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2:0.5
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2硫酸、盐酸和醋酸，所述虾蟹壳粉末和混合酸的质量比为2.8
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3.2:1.8
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2.2，所述硫酸质量浓度为70
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98.5％，所述盐酸质量浓度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪志芬，郭西伟，张玉苍，方林，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：