CN105753913A - 一种高纯度n-乙酰-d-氨基葡萄糖的制备方法 - Google Patents

一种高纯度n-乙酰-d-氨基葡萄糖的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种高纯度N?乙酰?D?氨基葡萄糖的制备方法，涉及单糖。提供操作简单、生产成本较低、较为经济环保的一种高纯度N?乙酰?D?氨基葡萄糖的制备方法。包括以下步骤：1)以甲壳素为原料，用降解剂硫酸对甲壳素进行降解反应；2)过滤去除未反应的甲壳素，再用膜法除去未反应的硫酸；3)在经膜法除去未反应硫酸后的溶液中加入氢氧化钙固体，调pH值至5.5～7.0；4)将析出的沉淀过滤除去，过滤后的溶液利用活性炭脱色；5)脱色后的溶液中加入无水乙醇，直至不再析出沉淀；6)过滤收集沉淀，用水溶解沉淀，再加入无水乙醇析出固体后收集固体并干燥，即得到产物N?乙酰?D?氨基葡萄糖粉末。产物纯度可大于98％。

Description

一种高纯度N-乙酰-D-氨基葡萄糖的制备方法
技术领域
本发明涉及单糖，尤其是涉及一种高纯度N-乙酰-D-氨基葡萄糖的制备方法。
背景技术
N-乙酰-D-氨基葡萄糖(N-Acetyl-D-(+)-glucosamine,GlcNAc)是一种内源性的单糖,目前有研究表明其具有治疗骨关节炎、风湿性关节炎及抗氧化、抗菌、抗肿瘤等作用。除此之外还具有稳定心肌细胞、抗氧化应激等广泛作用。实际应用方面,GlcNAc在医学、食品及精细化工领域中均有重要的应用,可作为糖尿病患者甜味剂、食品抗氧化剂及婴幼儿食品添加剂等。
目前GlcNAc的制备方法主要有两个途径。一是通过化学合成的方法，以(GAH)为原料，乙酸酐为酰化试剂，加入乙酸银，无水甲醇或吡啶在一定温度下进行反应，该方法反应过程较为复杂，易产生较多杂质且粗品重结晶条件苛刻，很难保证最终产物的产率与纯度，同时使用氨基葡萄糖盐酸盐为原料，成本较高。二是采用酶解法，以甲壳素为原料，加入专一性的甲壳素酶可以得到纯度较高的GlcNAc，但甲壳素酶价格高，会大幅增加制备成本。
中国专利CN101830938A公开一种N-乙酰-D-氨基葡萄糖的制备方法，取原料D-氨基葡萄糖盐酸盐在碱性物质溶液RCH2OX或XH中进行反应，反应析出固体氯化盐并生成游离D-氨基葡萄糖；过滤滤除固体氯化盐，得游离D-氨基葡萄糖溶液；将游离D-氨基葡萄糖溶液用乙酸酐直接进行乙酰化反应，生成N-乙酰-D-氨基葡萄糖。避免使用昂贵的三正丁胺或三乙胺等有毒有机溶剂，整个过程操作简单，工艺先进，收率可达85-95％。
中国专利CN100420696C公开一种精制N-乙酰-D-氨基葡萄糖制备方法，包括以下步骤：A、脱色，B、过滤、浓缩，C、结晶，D、泡洗、烘干；采用了物理法分离杂质中的两种方法，即①利用吸附原理来分离杂质，采用吸附剂对产品中的杂质和颜色进行吸附；②利用液固间平衡关系进行精制中的重结晶法。
发明内容
本发明的目的是克服现有生产N-乙酰氨基葡萄糖制备方法的不足，提供操作简单、生产成本较低、较为经济环保的一种高纯度N-乙酰-D-氨基葡萄糖的制备方法。
本发明包括以下步骤：
1)以甲壳素为原料，用降解剂硫酸对甲壳素进行降解反应；
2)过滤去除未反应的甲壳素，再用膜法除去未反应的硫酸；
3)在经膜法除去未反应硫酸后的溶液中加入氢氧化钙固体，调pH值至5.5～7.0；
4)将析出的沉淀过滤除去，过滤后的溶液利用活性炭脱色；
5)脱色后的溶液中加入无水乙醇，直至不再析出沉淀；
6)过滤收集沉淀，用水溶解沉淀，再加入无水乙醇析出固体后收集固体并干燥，即得到产物N-乙酰-D-氨基葡萄糖粉末。
在步骤1)中，所述甲壳素的灰分最好≤1.0％，乙酰氨基葡萄糖单体含量最好≥70％；甲壳素与硫酸的质量比可为1∶(2～4)，优选1∶(2～3)；所述硫酸的质量浓度可为50％～80％，优选70％～80％；所述降解反应的温度可为40～70℃，降解反应的时间可为8～16h；降解反应的温度优选40～50℃，降解反应的时间优选8～12h。
在步骤2)中，所述膜法可采用扩散渗析法除硫酸，至硫酸质量浓度在5％以下，所述扩散渗析法除硫酸可采用均相阴离子交换膜，阴离子交换膜具有与高分子骨架相联的强碱性固定基团。
在步骤6)中，所述水可采用纯化水；所述干燥可采用常压干燥或真空干燥，优选真空干燥。
所制得的N-乙酰-D-氨基葡萄糖的纯度可大于98％。
所制得的N-乙酰-D-氨基葡萄糖可通过HPLC检测，HPLC检测含量的条件为：流动相：水(A)，乙腈(B)；线性梯度洗脱，0min:15％A,85％B；15min:30％A,70％B。
本发明的技术方案是以甲壳素为原料，用质量浓度50％～80％的硫酸作为降解剂，在40～70℃条件下降解甲壳素，过滤去除未反应的甲壳素，再用扩散渗析膜法除去绝大多数的硫酸。经膜法除去未反应硫酸后的溶液中加入氢氧化钙固体，调pH值至弱酸性，析出的沉淀过滤除去。过滤后的溶液经过脱色，醇沉和重结晶，最后收集固体并干燥，即得到产物N-乙酰-D-氨基葡萄糖粉末。
与现有的N-乙酰-D-氨基葡萄糖制备方法相比，本发明的突出优点是：
本发明为一步反应，过程简洁，容易进行后处理，产物纯度高，副产物极少。该方法未涉及高毒性有机试剂，环保经济，适合进行大规模工业化生产，成本较为低廉。
1)制备过程简洁，容易进行后处理，产物纯度高。
2)制备过程不使用高毒性有机溶剂，生产过程环保安全，为环境友好型生产工艺，所使用的乙醇可以回收利用。
3)膜法除硫酸部分可以回收使用，降低生产成本。
4)成本低廉，适合进行大规模工业化生产。酶法所用的甲壳素酶和化学法所用的原料氨基葡萄糖盐酸盐成本均比较高。
附图说明
图1为N-乙酰-D-氨基葡萄糖对照品HPLC图(GlcNAc保留时间9.417min，纯度100％)。
图2为实施例1所制得N-乙酰-D-氨基葡萄糖产品HPLC图(GlcNAc保留时间9.461min，纯度78.41％)。
图3为实施例2所制得N-乙酰-D-氨基葡萄糖产品HPLC图(GlcNAc保留时间9.453min，纯度99.39％)。
图4为硫酸质量分数低于50％或反应温度低于40℃时甲壳素降解反应产物HPLC图(GlcNAc保留时间9.453min，纯度5.35％)。
图5为反应温度高于70℃时甲壳素降解反应产物HPLC图(GlcNAc保留时间9.342min，纯度46.25％)。
具体实施方式
以下实施例将结合附图对本发明作进一步的说明。
实施例1
称取甲壳素20g，加入质量浓度60％的硫酸80mL，水浴保持温度60℃，该温度下降解反应反应14h后，过滤去除未反应的甲壳素。用扩散渗析法除硫酸至硫酸质量浓度在5％以下，加入氢氧化钙固体调溶液pH至5.5～7.0。过滤除去沉淀物，滤液经活性炭脱色后加入无水乙醇并搅拌，待沉淀析出完全后过滤收集沉淀。缓慢加入纯化水，同时搅拌，直至沉淀刚好完全溶解。再次加入无水乙醇进行重结晶，待沉淀析出完全后过滤收集沉淀。所得固体经过常压干燥即得到产物N-乙酰-D-氨基葡萄糖，样品通过HPLC进行含量测定(N-乙酰-D-氨基葡萄糖对照品HPLC图见图1)，产率为37.90％，纯度为78.41％，所制得N-乙酰-D-氨基葡萄糖产品HPLC图见图2。
实施例2
称取甲壳素20g，加入质量浓度70％的硫酸40mL，水浴保持温度40℃，该温度下降解反应反应10h后，过滤去除未反应的甲壳素。用扩散渗析法除硫酸至硫酸质量浓度在5％以下，加入氢氧化钙固体调溶液pH至5.5～7.0。过滤除去沉淀物，此时滤液中产物如图1所示，滤液经活性炭脱色后加入无水乙醇并搅拌，待沉淀析出完全后过滤收集沉淀。缓慢加入纯化水，同时搅拌，直至沉淀刚好完全溶解。再次加入无水乙醇进行重结晶，待沉淀析出完全后过滤收集沉淀。所得固体经过真空干燥即得到产物N-乙酰-D-氨基葡萄糖，样品通过HPLC进行含量测定(N-乙酰-D-氨基葡萄糖对照品HPLC图见图1)，产率为68.07％，纯度为99.39％，所制得N-乙酰-D-氨基葡萄糖产品HPLC图见图3。
在上述的基础上通过改变加入硫酸的质量浓度，加入硫酸的体积，反应的温度以及降解时间，干燥方式均为真空干燥，通过正交设计，进行9组实验测定，相关实验结果如表1所示。
表1
除了以上条件外，通过实验还发现，若硫酸质量分数低于50％或反应温度低于40℃时，则甲壳素很难降解生成N-乙酰-D-氨基葡萄糖，如图4所示，N-乙酰-D-氨基葡萄糖含量极低，图中的主峰为杂质峰。若反应温度高于70℃，甲壳素降解的副产物将大大增加，如图5所示，N-乙酰-D-氨基葡萄糖的纯度仅为46.25％。
本发明上述实施例和附图所示仅为本发明较佳实施例之一。

Claims (10)

1.一种高纯度N-乙酰-D-氨基葡萄糖的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)以甲壳素为原料，用降解剂硫酸对甲壳素进行降解反应；
2)过滤去除未反应的甲壳素，再用膜法除去未反应的硫酸；
3)在经膜法除去未反应硫酸后的溶液中加入氢氧化钙固体，调pH值至5.5～7.0；
4)将析出的沉淀过滤除去，过滤后的溶液利用活性炭脱色；
5)脱色后的溶液中加入无水乙醇，直至不再析出沉淀；
6)过滤收集沉淀，用水溶解沉淀，再加入无水乙醇析出固体后收集固体并干燥，即得到产物N-乙酰-D-氨基葡萄糖粉末。
2.如权利要求1所述一种高纯度N-乙酰-D-氨基葡萄糖的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述甲壳素的灰分≤1.0％，乙酰氨基葡萄糖单体含量≥70％。
3.如权利要求1所述一种高纯度N-乙酰-D-氨基葡萄糖的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述甲壳素与硫酸的质量比为1∶(2～4)，所述硫酸的质量浓度为50％～80％。
4.如权利要求3所述一种高纯度N-乙酰-D-氨基葡萄糖的制备方法，其特征在于所述甲壳素与硫酸的质量比为1∶(2～3)；所述硫酸的质量浓度为70％～80％。
5.如权利要求1所述一种高纯度N-乙酰-D-氨基葡萄糖的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述降解反应的温度为40～70℃，降解反应的时间为8～16h。
6.如权利要求5所述一种高纯度N-乙酰-D-氨基葡萄糖的制备方法，其特征在于所述降解反应的温度为40～50℃，降解反应的时间为8～12h。
7.如权利要求1所述一种高纯度N-乙酰-D-氨基葡萄糖的制备方法，其特征在于在步骤2)中，所述膜法采用扩散渗析法除硫酸，至硫酸质量浓度在5％以下。
8.如权利要求7所述一种高纯度N-乙酰-D-氨基葡萄糖的制备方法，其特征在于所述扩散渗析法除硫酸采用均相阴离子交换膜。
9.如权利要求1所述一种高纯度N-乙酰-D-氨基葡萄糖的制备方法，其特征在于在步骤6)中，所述水采用纯化水。
10.如权利要求1所述一种高纯度N-乙酰-D-氨基葡萄糖的制备方法，其特征在于在步骤6)中，所述干燥采用常压干燥或真空干燥，优选真空干燥。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106946954A (zh) * 2017-03-29 2017-07-14 江苏澳新生物工程有限公司 一种n‑乙酰‑d‑氨基葡萄糖的制备方法
CN110684057A (zh) * 2019-11-22 2020-01-14 山东润德生物科技有限公司 一种n-乙酰-d-氨基葡萄糖的生产方法
CN111004295A (zh) * 2019-12-09 2020-04-14 山东润德生物科技有限公司 一种高效合成n-乙酰氨基葡萄糖的制备方法
CN111303220A (zh) * 2020-03-27 2020-06-19 安徽银创生物科技股份有限公司 D-氨基葡萄糖硫酸盐的制备方法
CN111647027A (zh) * 2020-06-11 2020-09-11 江苏海飞生物科技有限公司 N-乙酰氨基葡萄糖的分离和纯化方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101343294A (zh) * 2008-08-20 2009-01-14 厦门蓝湾科技有限公司 一种硫酸氨基葡萄糖的制备方法
CN103509063A (zh) * 2012-06-18 2014-01-15 扬州明增生物科技有限公司 一种氨基葡萄糖硫酸盐的生产方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101343294A (zh) * 2008-08-20 2009-01-14 厦门蓝湾科技有限公司 一种硫酸氨基葡萄糖的制备方法
CN103509063A (zh) * 2012-06-18 2014-01-15 扬州明增生物科技有限公司 一种氨基葡萄糖硫酸盐的生产方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
解鑫: "N-乙酰-D-氨基葡萄糖的制备及其抗氧化性研究", 《大连工业大学硕士学位论文》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106946954A (zh) * 2017-03-29 2017-07-14 江苏澳新生物工程有限公司 一种n‑乙酰‑d‑氨基葡萄糖的制备方法
CN110684057A (zh) * 2019-11-22 2020-01-14 山东润德生物科技有限公司 一种n-乙酰-d-氨基葡萄糖的生产方法
CN111004295A (zh) * 2019-12-09 2020-04-14 山东润德生物科技有限公司 一种高效合成n-乙酰氨基葡萄糖的制备方法
CN111303220A (zh) * 2020-03-27 2020-06-19 安徽银创生物科技股份有限公司 D-氨基葡萄糖硫酸盐的制备方法
CN111303220B (zh) * 2020-03-27 2022-03-11 安徽银创生物科技股份有限公司 D-氨基葡萄糖硫酸盐的制备方法
CN111647027A (zh) * 2020-06-11 2020-09-11 江苏海飞生物科技有限公司 N-乙酰氨基葡萄糖的分离和纯化方法
US11555049B2 (en) 2020-06-11 2023-01-17 Jiangsu Harvers Biotech Co., Ltd. Method for separation and purification of n-acetylglucosamine

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