CN101974105B - 一种快速制备酸碱两性可溶壳聚糖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的一种快速制备酸碱两性可溶壳聚糖的方法，其特征在于：用超声波对已分散在碱溶液中的甲壳素进行超声处理获取混合物，而后用蒸馏水对所获得的混合物进行反复洗涤、过滤、烘干处理，即可获得酸碱两性可溶的壳聚糖。本发明能够在短时间内(2h-4h)快速制备酸碱两性可溶的壳聚糖，并且所使用的原料简单易得，避免了传统的制备酸碱两性可溶的壳聚糖的方法需要多种原料、多步反应、并且要消耗较长的时间才能完成(15-40h)，制备过程繁琐，且成本较高的缺点。本发明在制备酸碱两性可溶壳聚糖及壳聚糖的加工成型方面有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备酸碱两性可溶壳聚糖的方法，尤其一种快速制备酸碱两性可溶壳聚糖的方法。
背景技术
壳聚糖是自然界唯一的碱性多糖，是环保可再生的绿色资源，具有良好的生物相容性，生物可降解性，并且具有无毒、保湿、透气、抗菌防蛀特点，可广泛应用于医疗、保健纺织品、食品及环保等诸多方面。但是，壳聚糖分子间有强烈的氢键作用，使其只能采用溶液法进行成型加工。目前常用的是加工方法是先将壳聚糖溶于稀酸中，然后在碱中成型。但是，壳聚糖的β(1→4)糖苷键在酸中非常不稳定，极易降解，导致加工出来的壳聚糖产品力学性能欠佳，从而限制了壳聚糖的发展和应用。
酸碱两性可溶的壳聚糖的制备成功，可以有效地避免壳聚糖在酸中降解的问题，在较大程度上提高加工出来的产品的力学性能。然而，传统的制备酸碱两性可溶壳聚糖的方法，需要多种原料、多步反应，并且要消耗较长的时间才能完成(15-40h)，制备过程非常繁琐，且成本较高。
发明内容
本发明的目的旨在：提供一种快速制备在酸性及碱性环境中均能溶解的壳聚糖的方法，从而达到减少工艺流程、降低生产成本的目的。
本发明的提出的快速制备酸碱两性可溶的壳聚糖的制备方法，用超声波仪对已分散在浓碱溶液中的甲壳素在工作槽内进行超声处理获取混合物，而后用蒸馏水对所获得的混合物进行反复洗涤、过滤、烘干处理，即可获得酸碱两性可溶的壳聚糖。
具体步骤为：
1)将分子量200万-80万的甲壳素分散于质量分数为25％-80％的浓氢氧化钠或氢氧化钾碱溶液中，甲壳素：碱溶液的质量比为10∶100-40∶100；
2)将分散好的混合物放置于超声波仪的工作槽内，启动超声波仪，进行超声处理，超声频率为50-99kHz，水浴温度为40-95℃，超声时间为30-120分钟；
3)将超声处理后的混合物用蒸馏水反复洗涤、过滤，过滤后获得粉末状或片状滤渣；
4)将过滤后的粉末滤渣烘干，得到酸碱两性可溶的壳聚糖。
上述的甲壳素可为市售商品。
由于选用的甲壳素原料为片状料，或者颗粒大小不一的粉料。因此过滤中对筛网不必做特别的限定。
本发明的有益效果在于：
本发明能够在短时间内(2h-4h)快速制备酸碱两性可溶的壳聚糖，并且所使用的原料简单易得，避免了传统的制备酸碱两性可溶的壳聚糖的方法需要多种原料、多步反应、并且要消耗较长的时间才能完成(15-40h)，制备过程繁琐，且成本较高的缺点。本发明在制备酸碱两性可溶壳聚糖及壳聚糖的加工成型方面有广泛的应用前景。
具体实施方式
以下结合实施例进一步说明本发明。
实施例1：
1)将分子量120万的甲壳素粉末分散于质量浓度为50％的氢氧化钠溶液中，壳聚糖∶氢氧化钠溶液的重量比为40∶100，混合均匀；
2)将混合均匀的共混物放置于超声波仪的工作槽内，进行超声处理，超声频率：50kHz，水浴温度：95℃，超声时间：30min；
3)将处理后的混合物，用蒸馏水反复洗涤、过滤，过滤后获得粉末状或片状滤渣；
4)将过滤后的滤渣粉末烘干，得到酸碱两性可溶的壳聚糖。
上述所得的壳聚糖可溶于pH≤3的酸溶液中，亦可溶于pH≥12的碱溶液中。
实施例2：
1)将分子量200万的甲壳素粉末分散于质量浓度为80％的氢氧化钾溶液中，壳聚糖∶氢氧化钾溶液的重量比为25∶100，混合均匀；
2)将混合均匀的共混物放置于超声波仪的工作槽内，进行超声处理，超声频率：85kHz，水浴温度：80℃，超声时间：90min；
3)将处理后的混合物，用蒸馏水反复洗涤、过滤，过滤后获得粉末状或片状滤渣；
4)将过滤后的滤渣粉末烘干，得到酸碱两性可溶的壳聚糖。
上述所得的壳聚糖可溶于pH≤3的酸溶液中，亦可溶于pH≥12的碱溶液中。
实施例3：
1)将分子量80万的甲壳素粉末分散于质量浓度为25％的氢氧化钠溶液中，搅拌形成透明溶液，壳聚糖∶氢氧化钠水溶液的重量比为10∶100，混合均匀；
2)将混合均匀的共混物放置于超声波仪的工作槽内，进行超声处理，超声频率：99kHz，水浴温度：40℃，超声时间：120min；
3)将处理后的混合物，用蒸馏水反复洗涤、过滤，过滤后获得粉末状或片状滤渣；由于过滤中可以依据甲壳素粉状物
4)将过滤后的滤渣粉末烘干，得到酸碱两性可溶的壳聚糖。
述所得的壳聚糖可溶于pH≤3的酸溶液中，亦可溶于pH≥12的碱溶液中。
应用上述工艺方法制作酸碱两性可溶的壳聚糖，由于选用的甲壳素原料为片状料，或者颗粒大小不一的粉料。过滤中对筛网不必做特别的限定；过滤后经干燥处理即为产成品——酸碱两性可溶壳聚糖。
上述工艺方法制作酸碱两性可溶的壳聚糖，既避免使用酸处理工艺过程，而且所有的原材料简单易得，整个工艺过程只有现在工艺路线所花费时间的30％以内，而且可以大大节省制作成本。本发明在制备酸碱两性可溶壳聚糖及壳聚糖的加工成型方面有广泛的应用前景，为大规模低成本生产酸碱两性可溶的壳聚糖提供了新的途径。
Claims (2)
1.一种快速制备酸碱两性可溶壳聚糖的方法，其特征在于：用超声波对已分散在碱溶液中的甲壳素进行超声处理获取混合物，而后用蒸馏水对所获得的混合物进行反复洗涤、过滤、烘干处理，即可获得酸碱两性可溶的壳聚糖；其具体步骤为：
a)将分子量200万-80万的甲壳素分散于质量份数为25％-80％的氢氧化钠或氢氧化钾碱溶液中得到混有甲壳素的碱混合液，并按甲壳素∶碱溶液＝10∶100-40∶100的质量比配制；
b)将分散好的混合碱混合溶液置于超声波仪的工作槽内，启动超声波仪进行超声处理，处理时超声频率为50-99kHz，水浴温度为40-95℃，超声处理时间为30-120分钟；
C)将经超声处理后的混合碱溶液用蒸馏水反复洗涤，过滤后获得粉末状滤渣；
d)对滤渣粉末进行干燥处理即得酸碱两性可溶的壳聚糖。
2.如权利要求1所述的一种快速制备酸碱两性可溶壳聚糖的方法，其特征在于：所述的甲壳素为市售甲壳素。
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