CN101724094A - 壳寡糖螯合铜及其制备方法 - Google Patents

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王秀武
王卓
姜云霞
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Abstract

本发明公开了壳寡糖螯合铜及其制备方法。目前尚未见到壳寡糖与硫酸铜相互作用制备壳寡糖螯合铜的报道。本发明制备出了壳寡糖螯合铜，并确定了壳寡糖螯合铜制备的最佳反应条件。壳寡糖螯合铜能够提高铜的利用率并降低铜的毒性，有望在食品及饲料添加剂领域中有重要的应用价值。本项发明设备简单、操作条件易于控制、生产成本低廉、得到的壳寡糖螯合铜转换率高。

Description

壳寡糖螯合铜及其制备方法
技术领域
本发明涉及壳寡糖螯合铜及其制备方法。
背景技术
铜是人和动物机体必需的微量元素，是一些重要酶的组成成分或与酶的活性有关，具有参与血红蛋白合成、影响脂类和蛋白质代谢及维持心血管结构完整等功能。大量研究证明在饲料中添加高剂量的铜具有显著的促进动物生长的功能，但是无机铜利用率过低所以90％的铜都在粪便中被排出体外，不仅浪费严重而且污染严重。近些年很多报道表明氨基酸金属螯合物能显著提高金属元素利用率。壳寡糖(Chitosan oligosaccharide)也称几丁寡糖，学名为β-1，4-寡聚-葡萄糖胺，被称为“生命的第六要素”，是目前世界上唯一带有游离氨基碱性基团的阳离子动物纤维物质。研究证明：壳寡糖不但具有提高免疫，促进肝脾抗体形成，增殖双歧杆菌、乳酸菌等有益菌群的功效，还有促进钙等矿物质吸收的作用，是一种多功能的生物活性物质。但目前尚未见到利用壳寡糖和无机铜为原料制备壳寡糖螯合铜的相关报道。本发明的物质有望作为食品或动物饲料添加剂以提高铜的利用率。
发明内容
本项发明的目的在于提供一种壳寡糖螯合铜及其制备。壳寡糖螯合铜与无机铜相比能提高铜的利用率，它不仅可以作为食品以及动物饲料中的铜源，同时还能提供具有生物活性的壳寡糖，即可发挥各自的生理活性，二者又具有协同效应。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种壳寡糖螯合铜：其特征为混合组份，平均分子量约为3000-4000，脱乙酰度＞90％，由于壳寡糖分子中含有大量游离-NH2，且-NH2邻位是-OH，可借氢键，也可借盐键形成具有类似网状结构的笼形分子，从而对金属离子有着稳定的配位作用。壳寡糖与Cu2+配位形成的壳寡糖螯合铜，其结构通式片段如下：
Figure G2008101666616D0000011
壳寡糖螯合铜可沿葡萄糖胺链平面方向延伸形成二维结构。
所述壳寡糖螯合铜的制备，其步骤如下：
①把壳寡糖和硫酸铜按2∶1质量比分别制成水溶液。
②将两种溶液等体积混合，在常温常压条件下，充分搅拌，并将ph值调至6.0-7.0。
③把反应后的混合溶液抽滤，用蒸馏水将沉淀物冲洗1-5次。
④将沉淀物烘干去除水分。
⑤获得绿色粉末状固体即为壳寡糖螯合铜，其铜的含量在9.0-14.1％。
附图说明
图1是壳寡糖螯合铜和壳寡糖的红外光谱比较图，图中线a代表壳寡糖螯合铜，线b代表壳寡糖。
具体实施方式
下面通过实例对本项发明提供的壳寡糖螯合铜制备方法作进一步说明。
称取1g壳寡糖，0.5g硫酸铜分别放入烧杯中，各加入50ml蒸馏水后搅拌溶解，然后将两种溶液等体积混合，充分搅拌并通过氢氧化钠溶液调节ph值缓慢上升至6.0-7.0，大约经数分钟的螯合后，抽滤，并用蒸馏水冲洗1-5次，除去残留的滤液，将沉淀物置于70℃的烘箱中5-6小时除去水分后得到绿色粉末状固体即为壳寡糖螯合铜。
经试验证明：壳寡糖螯合铜不溶于水以及常用有机溶剂(包括：甲醇、乙醇、乙醚、丙酮)。
图1所示，经红外光谱测定约600cm-1处，-NH2吸收峰明显变弱，说明壳寡糖分子中的-NH2参与了螯合反应；位于1000cm-1左右的-C-OH吸收峰向低波数位移且明显减弱，说明-OH也参与了螯合反应；位于1600cm-1左右的-C＝O键的双峰消失，也说明了-C＝O双键与金属离子螯合，形成了-C-O-Cu。红外光谱试验结果表明壳寡糖与铜离子形成了稳定的螯合物。

Claims (3)

1.一种壳寡糖螯合铜：其特征为混合组份，平均分子量约为3000-4000，脱乙酰度＞90％，铜的含量在9.0-14.1％。壳寡糖与Cu2+配位形成的壳寡糖螯合铜，其结构通式片段如下：
Figure F2008101666616C0000011
壳寡糖螯合铜可沿延葡萄糖胺链平面方向延伸形成二维结构。
2.一种权利要求1所述壳寡糖螯合铜的制备，其步骤如下：
①把壳寡糖和硫酸铜按2∶1质量比分别制成水溶液。
②将两种溶液等体积混合，在常温常压条件下，充分搅拌，并将ph值调至6.0-7.0。
③把反应后的混合溶液抽滤，用蒸馏水将沉淀物冲洗1-5次。
④将沉淀物烘干去除水分。
⑤获得绿色粉末状固体即为壳寡糖螯合铜。
3.一种权利要求1所述壳寡糖螯合铜，其物理特征如下：
①绿色粉末状固体。
②不溶于水及常用有机溶剂(包括：甲醇、乙醇、乙醚、丙酮)。
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