一种纯化羧甲基壳聚糖的方法技术

本发明专利技术公开了一种纯化羧甲基壳聚糖的方法，具体为在纯化羧甲基壳聚糖时，将溶液的pH降低至羧甲基壳聚糖等电点时pH，获得浓缩羧甲基壳聚糖，和/或用pH与等电点时pH相同的水洗涤浓缩羧甲基壳聚糖除去浓缩羧甲基壳聚糖中的盐分，获得去盐羧甲基壳聚糖；最后用高浓度乙醇对去盐羧甲基壳聚糖进行反复洗涤使之析出获得高纯度羧甲基壳聚糖，其是对现有技术中纯化羧甲基壳聚糖的方法的改进。本发明专利技术中纯化方法大大节省了乙醇的用量，获得了纯度大于99%的羧甲基壳聚糖，并降低了羧甲基壳聚糖盐分，尤其适合高分子量羧甲基壳聚糖的大化工生产，并且使得最终获得的羧甲基壳聚糖更适合于在化妆品领域的应用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，具体为在纯化羧甲基壳聚糖时，将溶液的pH降低至羧甲基壳聚糖等电点时pH，获得浓缩羧甲基壳聚糖，和/或用pH与等电点时pH相同的水洗涤浓缩羧甲基壳聚糖除去浓缩羧甲基壳聚糖中的盐分，获得去盐羧甲基壳聚糖；最后用高浓度乙醇对去盐羧甲基壳聚糖进行反复洗涤使之析出获得高纯度羧甲基壳聚糖，其是对现有技术中纯化羧甲基壳聚糖的方法的改进。本专利技术中纯化方法大大节省了乙醇的用量，获得了纯度大于99%的羧甲基壳聚糖，并降低了羧甲基壳聚糖盐分，尤其适合高分子量羧甲基壳聚糖的大化工生产，并且使得最终获得的羧甲基壳聚糖更适合于在化妆品领域的应用。【专利说明】
本专利技术涉及的是，具体涉及一种在大化工生产中纯化水溶性高分子量羧甲基壳聚糖的方法。
技术介绍
由于壳聚糖不溶于水和有机溶剂，只溶于稀酸，故限制了壳聚糖的应用。因此，对壳聚糖进行改性，在提高其溶解性的同时，赋予其新的性能，成为开发壳聚糖衍生物的方向之一 O羧甲基壳聚糖是一种水溶性壳聚糖衍生物，为一种两性聚电解质，其是在壳聚糖高分子链上引入亲水基团-CH2COOH而成，壳聚糖经羧甲基化改性后，提高了水溶性，尤其是在中性和碱性溶液中的溶解性显著增强，使其具有成膜、增稠、保湿、螯合等的特性，所以其在农业、医药、保健品、化妆品、保鲜、环保等方面有广泛应用。现有的制备羧甲基壳聚糖的方法中，高分子量的羧甲基壳聚糖很难制得，一般方法获得的羧甲基壳聚糖的数均分子量在IW左右。而对于数均分子量较高的羧甲基壳聚糖其在水中粘度就很高，在现有技术中，为了进一步的分离提纯，多是先用大量水溶解后，再使用大量高浓度或无水酒精洗涤，在用酒精洗涤过程中羧甲基壳聚糖会部分析出，经离心沉降后，去除上层清液，继续加入高浓度或无水酒精洗涤，反复操作至上层清液中酒精浓度大于95°。但是按照现有工艺，将同样数均分子量的40Kg羧甲基壳聚糖料体中酒精度数提升至95°以上，需要先将40Kg羧甲基壳聚糖溶于1.5吨水溶液中，再使用酒精反复洗涤析出，将上层清液的酒精浓度提升至95°以上需使用约2吨酒精，即物料与乙醇用量为1:50。随着近年来乙醇价格大幅上升，该工艺的经济效益大幅下降；同时，该工艺产生的大量废酒精也对环境和安全问题造成了大量风险；此外，此方法无法去除产品中所含的大量盐分，无法得到高纯度的羧甲基壳聚糖产品。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种纯化羟甲基壳聚糖的方法，用于克服现有技术中纯化羧甲基壳聚糖的工艺中消耗酒精量多，生产成本高，制得的羧甲基壳聚糖的盐分含量高的缺点。为了实现上述目的及其它目的，本专利技术是通过如下技术方案实现的:一种纯化羟甲基壳聚糖的方法，所述的方法包括如下步骤:1)将粗制的羧甲基壳聚糖用水溶解后，用酸溶液将羧甲基壳聚糖水溶液pH调至所述羧甲基壳聚糖的等电点，使羧甲基壳聚糖钠盐形成沉淀，取沉淀得到浓缩羧甲基壳聚糖；2)用高浓度乙醇洗涤所述的浓缩羧甲基壳聚糖使羧甲基壳聚糖沉淀析出，去除上层清液，取沉淀获得纯化的羧甲基壳聚糖。优选地，上述步骤I)所述的酸溶液为盐酸水溶液。优选地，上述的方法在步骤I)和2)之间还包括在去盐纯化工艺，所说的去盐纯化工艺为:使用PH与所述羧甲基壳聚糖的等电点相同的水溶液洗涤步骤I)中所述的浓缩羧甲基壳聚糖，取沉淀获得去盐的浓缩羧甲基壳聚糖。使用本步骤的方法，浓缩羧甲基壳聚糖中的盐分氯乙酸钠溶于水中，而羧甲基壳聚糖分子不溶于等电点水中从而析出，达到进一步纯化、去除盐分的目的。去除盐分后获得的去盐羧甲基壳聚糖再按照上述步骤2)的工艺进行处理获得最终纯化的羧甲基壳聚糖。为了达到去除盐分的目的，可以重复多次去盐纯化步骤。优选地，上述步骤2)中用高浓度乙醇洗涤至上层清液的酒精度数大于等于95°。优选地，上述步骤2)中的高浓度乙醇是指乙醇的质量分数大于等于95%的乙醇水溶液。更优选地，上述步骤2)中的高浓度乙醇为无水乙醇。本专利技术公开的上述所述的方法在纯化羧甲基壳聚糖中的应用。本专利技术公开的上述的方法在纯化高分子量羧甲基壳聚糖中的应用，所述的高分子量羧甲基壳聚糖是指羧甲基壳聚糖的分子量大于30W的羧甲基壳聚糖。一种由上述方法获得的羧甲基壳聚糖，所述的羧甲基壳聚糖的纯度为99%以上。上述步骤中的取沉淀时可以采用现有技术中方法获取，例如离心、脱水和/或干少木寸ο本专利技术还公开了上述所`述的方法在羧甲基壳聚糖深加工领域中的应用。优选地，如上述所述的纯化羧甲基壳聚糖的方法在化妆品领域的应用。优选地，如上述所述的方法在纯化高分子量羧甲基壳聚糖中的应用，所述的高分子量羧甲基壳聚糖是指羧甲基壳聚糖的分子量大于30W的羧甲基壳聚糖。等电点是指在某一 pH的溶液中，溶液中两性分子解离成阳离子和阴离子的趋势或程度相等，成为兼性离子，呈电中性，此时溶液的PH成为该两性分子的等电点。等电点不同于中性点，在等电点时，分子的溶解度最低。等电点的测定方法为现有技术中常用的方法，例如通过测定溶解度最低时的PH值来测定。在实际大化工生产中，可以按照步骤I)和2)纯化处理羧甲基壳聚糖；也可以在步骤2)之前对步骤I)处理后的浓缩羧甲基壳聚糖进行去盐纯化；也可以重复步骤I)和/或去盐纯化步骤，使得羧甲基壳聚糖经过浓缩和/或去盐纯化从而进一步的优化纯化羧甲基壳聚糖的工艺。优选地，当所述的粗制的羧甲基壳聚糖的分子量为30~70W时，其等电点时的pH为 2.5 ~2.7。上述所述的分子量为30~70W的粗制的羧甲基壳聚糖可以通过以甲壳素为原料，先将甲壳素碱化在一定温度条件下通过冷热交替反应进行脱乙酰化反应，然后在碱性条件下进行羧化反应，获得羧甲基壳聚糖。具体地，制备所述羧甲基壳聚糖的方法为:( I)脱乙酰化反应:将甲壳素加入碱性水溶液中在搅拌条件下反应3~6h，反应温度为50~80°C，然后在O~15°C下静置，再在50~80°C下搅拌I~4h，最后离心脱水获得壳聚糖钠盐；(2)羧化反应:在碱性条件下，将无水乙醇和氯乙酸加入壳聚糖钠盐中，在40~70°C下搅拌12~36h，离心脱水获得羧甲基壳聚糖钠盐；将羧甲基壳聚糖钠盐用水溶解后将PH调至中性，再用乙醇反复洗涤析出，离心干燥后得到粗制的羧甲基壳聚糖。上述步骤(2)中获得的粗制的羧甲基壳聚糖再通过本专利技术中公开的纯化方法进行纯化精制获得最终的闻纯度竣甲基壳聚糖广品。优选地，上述步骤(1)中反应在O~15°C温度下静置的时间为至少20h。 优选地，上述步骤(1)中碱性水溶液的浓度为10%~65%。更优选地，上述步骤(1)中碱性水溶液的浓度为40%~65%。所述的碱性水溶液的pH为大于7.0的水溶液，可以选自现有技术中常用的碱性水溶液，如氢氧化钠水溶液，氢氧化钾水溶液。优选地，上述步骤(1)中碱性水溶液的质量为甲壳素质量的5~20倍。优选地，上述步骤(1)中甲壳素用冷热交替处理方法进行脱乙酰化反应，降低了甲壳素脱乙酰化程度，所述的壳聚糖钠盐的脱乙酰度为0.5~0.65。优选地，上述步骤(2)中无水乙醇的质量为壳聚糖钠盐质量的2~5倍；优选地,上述步骤(2)中氯乙酸的质量为壳聚糖钠盐质量的0.5~I倍。 通过本专利技术的中上述方法获得的羧甲基壳聚糖的分子量为30~70万。优选地，上述方法获得的羧甲基壳聚糖的分子量为50~60万。上述步骤(2)中的获得的羧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纯化羧甲基壳聚糖的方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：1）浓缩：将粗制的羧甲基壳聚糖用水溶解后，用酸溶液将羧甲基壳聚糖水溶液pH调至所述羧甲基壳聚糖的等电点，使羧甲基壳聚糖形成沉淀，取沉淀，得到浓缩羧甲基壳聚糖；2）纯化：用高浓度乙醇洗涤所述的浓缩羧甲基壳聚糖使羧甲基壳聚糖沉淀析出，去除上层清液，取沉淀得到纯化的羧甲基壳聚糖。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐宇帆，
申请(专利权)人：徐宇帆，
类型：发明
国别省市：