CN109438532A - 一种提取d-氨基葡萄糖的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种提取D‑氨基葡萄糖的方法,该方法包括以下步骤:取蟹壳和/或虾头和/或虾壳,清洗、干燥至恒重,粉碎得到原料粉,对原料粉依次进行脱脂、脱蛋白、脱钙和脱色处理,得甲壳素粗品;取甲壳素粗品,将其和醋酸水溶液在沸石、氯化亚铁和外表面上涂敷有一层金属有机框架材料HKUST‑1的PP膜条件下回流反应,得D‑氨基葡萄糖醋酸盐粗品,并依次通过乙醇、乙醇/乙酸乙酯体系的重结晶,得到D‑氨基葡萄糖醋酸盐粉末,具有提高D‑氨基葡萄糖的含量的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种提取D-氨基葡萄糖的方法。
背景技术
甲壳素是节肢动物如虾蟹与昆虫等外壳的重要成分,同时也是低等植物如菌藻类的重要成分,资源十分丰富。由于其独特的性质,国内外学者专家纷纷对其进行研究。随着研究的深入,发现甲壳素的水解产物D-氨基葡萄糖具有抑制肿瘤细胞的生长、治疗肠炎,提高抗生素的注射效果等作用,并可作为糖尿病人的营养剂。
皖西学院生物系的陈乃富、刘文中和闵运江在《氨基酸和生物资源》的P40-42页发表的《克氏螯虾虾壳制备氨基葡萄糖盐酸盐的工艺研究》中公开的工艺流程,其包括以下步骤:
由克敖虾虾壳制取甲壳素工艺流程:克氏螯虾壳→破碎冲洗→碱处理(1)→水洗至中性→酸处理(1)→水洗至中性→碱处理(2)→水洗至中性→酸处理(2)→水洗至中性→干燥→甲壳素;
由甲壳素制备氨基葡萄糖盐酸盐工艺流程:甲壳素→粉碎→盐酸水解→冷却静置结晶→过滤(滤液废弃)(1)→粗结晶→加水热溶解(1)→活性碳脱色→过滤(活性碳可再生)(2)→滤液→减压蒸干→结晶→乙醇洗结晶→70~80℃烘干→加水热溶解(2)→加乙醇重结晶→过滤(滤液回收乙醇)(3)→结晶→70~80℃烘干→成品(GAH)。
研究发现,制备的D-氨基葡萄糖含量仍有待提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种提取D-氨基葡萄糖的方法,具有提高D-氨基葡萄糖的含量的效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种提取D-氨基葡萄糖的方法,包括以下步骤:
(1)提取甲壳素
①取蟹壳和/或虾头和/或虾壳,清洗、干燥至恒重,粉碎得到原料粉;
②取原料粉,加水、氯化钠和麸皮,20~40KHZ且25~40℃下超声清洗30~60min,静置10~20min后除漂浮物,过滤,水洗固体,40~50℃下烘干,得脱脂原料粉;原料粉、纯水、氯化钠和麸皮的质量比为6~10:100:2.5~3.2:1.0~1.5;
③取脱脂原料粉,加6~8wt%浓度的氢氧化钠水溶液,在50~60℃下以100~200r/min速度搅拌30~60min,过滤,水洗固体,40~50℃下烘干,得脱蛋白原料粉;脱脂原料粉和6~8wt%浓度的氢氧化钠水溶液的质量比为10~20:100;
④取脱蛋白原料粉,加3~5wt%浓度的柠檬酸水溶液,在40~45℃下以100~200r/min速度搅拌30~60min,过滤,水洗固体,40~50℃下烘干,得脱钙原料粉;脱蛋白原料粉和3~5wt%浓度的柠檬酸水溶液的质量比为10~20:100;
⑤取脱钙原料粉,加10~15wt%浓度的双氧水水溶液,在25~30℃下以100~200r/min速度搅拌5~10min,过滤,水洗固体,40~50℃下烘干,得甲壳素粗品;脱钙原料粉和10~15wt%浓度的双氧水水溶液的质量比为10~20:100;
(2)提取D-氨基葡萄糖
①取甲壳素粗品,加3~5wt%浓度的醋酸水溶液、沸石、氯化亚铁和外表面上涂敷有一层金属有机框架材料HKUST-1的PP膜,升温至53~57℃并反应60~90min,去沸石和外表面上涂敷有一层金属有机框架材料HKUST-1的PP膜后过滤,水洗固体,40~50℃下烘干,得D-氨基葡萄糖醋酸盐粗品;甲壳素粗品、3~5wt%浓度的醋酸水溶液、沸石、氯化亚铁、金属有机框架材料HKUST-1和PP膜的质量比为10~15:100:1~2:0.2~0.4:0.5~0.6:1~2;
②取D-氨基葡萄糖醋酸盐粗品,加乙醇,在25~30℃下以100~200r/min速度搅拌30~60min,过滤取滤液;向滤液中添加乙酸乙酯,在25~30℃下以100~200r/min速度搅拌30~60min,静置10~20min后取乙醇层,40~50℃下浓缩除尽溶剂,得D-氨基葡萄糖醋酸盐粉末;D-氨基葡萄糖醋酸盐粗品、乙醇和乙酸乙酯的质量比为1:4~6:1~3。
优选的,包括以下步骤:
(1)提取甲壳素
①取蟹壳和/或虾头和/或虾壳,清洗、干燥至恒重,粉碎得到原料粉;
②取原料粉,加水、氯化钠和麸皮,28KHZ且30℃下超声清洗45min,静置15min后除漂浮物,过滤,水洗固体,45℃下烘干,得脱脂原料粉;原料粉、纯水、氯化钠和麸皮的质量比为8:100:3.0:1.2;
③取脱脂原料粉,加7wt%浓度的氢氧化钠水溶液,在55℃下以150r/min速度搅拌45min,过滤,水洗固体,45℃下烘干,得脱蛋白原料粉;脱脂原料粉和7wt%浓度的氢氧化钠水溶液的质量比为16:100;
④取脱蛋白原料粉,加4wt%浓度的柠檬酸水溶液,在42℃下以150r/min速度搅拌45min,过滤,水洗固体,45℃下烘干,得脱钙原料粉;脱蛋白原料粉和4wt%浓度的柠檬酸水溶液的质量比为15:100;
⑤取脱钙原料粉,加12wt%浓度的双氧水水溶液,在27℃下以150r/min速度搅拌8min,过滤,水洗固体,45℃下烘干,得甲壳素粗品;脱钙原料粉和4wt%浓度的柠檬酸水溶液的质量比为15:100;
(2)提取D-氨基葡萄糖
①取甲壳素粗品,加4wt%浓度的醋酸水溶液、沸石、氯化亚铁和外表面上涂敷有一层金属有机框架材料HKUST-1的PP膜,升温至55℃并反应75min,去沸石和外表面上涂敷有一层金属有机框架材料HKUST-1的PP膜后过滤,水洗固体,45℃下烘干,得D-氨基葡萄糖醋酸盐粗品;甲壳素粗品、4wt%浓度的醋酸水溶液、沸石、氯化亚铁、金属有机框架材料HKUST-1和PP膜的质量比为125:100:1.2:0.3:0.52:1.5;
②取D-氨基葡萄糖醋酸盐粗品,加乙醇,在28℃下以150r/min速度搅拌45min,过滤取滤液;向滤液中添加乙酸乙酯,在28℃下以150r/min速度搅拌45min,静置15min后取乙醇层,45℃下浓缩除尽溶剂,得D-氨基葡萄糖醋酸盐粉末;D-氨基葡萄糖醋酸盐粗品、乙醇和乙酸乙酯的质量比为1:5:2。
优选的,步骤(2)提取D-氨基葡萄糖还包括步骤③:取D-氨基葡萄糖醋酸盐粉末,加乙醇和水,升温至65~68℃体系溶清并在保温条件下以50~80r/min速率搅拌2.5~3.0hr,以4~6℃/hr的降温速率降温至50~53℃并在该温度下保温28~31min,再以7~9℃/hr的降温速率降温至35~38℃,过滤,水洗固体,40~50℃下烘干,得到D-氨基葡萄糖醋酸盐精制品;D-氨基葡萄糖醋酸盐粉末、乙醇和水的质量比为1:1.9~2.1:0.48~0.51。
优选的,步骤(2)提取D-氨基葡萄糖还包括步骤③:取D-氨基葡萄糖醋酸盐粉末,加乙醇和水,升温至66℃体系溶清并在保温条件下以60r/min速率搅拌2.8hr,以5℃/hr的降温速率降温至52℃并在该温度下保温30min,再以8℃/hr的降温速率降温至36℃,过滤,水洗固体,45℃下烘干,得到D-氨基葡萄糖醋酸盐精制品;D-氨基葡萄糖醋酸盐粉末、乙醇和水的质量比为1:2.0:0.50。
优选的,步骤(2)提取D-氨基葡萄糖还包括步骤③:取D-氨基葡萄糖醋酸盐粉末,加乙醇、水、烟酰胺和聚维酮K30,升温至66℃体系溶清并在保温条件下以60r/min速率搅拌2.8hr,以5℃/hr的降温速率降温至52℃并在该温度下保温30min,再以8℃/hr的降温速率降温至36℃,过滤,水洗固体,45℃下烘干,得到D-氨基葡萄糖醋酸盐精制品;D-氨基葡萄糖醋酸盐粉末、乙醇、水、烟酰胺和聚维酮K3的质量比为1:2.0:0.50:0.04:0.03。
优选的,还包括步骤(3):取D-氨基葡萄糖醋酸盐,加水,以100~200r/min在25~35℃下搅拌分散,加入45~51wt%碳酸氢钠水溶液,搅拌反应10~20min,过滤取滤液,滤液在40~50℃下浓缩除尽溶剂,加乙醇超声分散,过滤取滤液在40~50℃下浓缩除尽溶剂,得到D-氨基葡萄糖;D-氨基葡萄糖醋酸盐和水的质量比为1:3~5,D-氨基葡萄糖醋酸盐和碳酸氢钠的摩尔比为1:2.4~2.7。
本发明技术效果主要体现在以下方面:取甲壳素粗品,利用醋酸水溶液、沸石、氯化亚铁和外表面上涂敷有一层金属有机框架材料HKUST-1的PP膜来获得醋酸盐,替代现有的用盐酸溶液分解作用,反应条件温和,减少因强酸破坏造成的降解物产生,通过对粗品进行重结晶,得到高含量的醋酸盐,吸湿率好,易于存放,明显优于现有技术。
具体实施方式
实施例1:一种提取D-氨基葡萄糖的方法,包括以下步骤:
(1)提取甲壳素
①取蟹壳和/或虾头和/或虾壳,清洗、干燥至恒重,粉碎得到原料粉;
②取原料粉,加水、氯化钠和麸皮,28KHZ且30℃下超声清洗45min,静置15min后除漂浮物,过滤,水洗固体,45℃下烘干,得脱脂原料粉;原料粉、纯水、氯化钠和麸皮的质量比为8:100:3.0:1.2;
③取脱脂原料粉,加7wt%浓度的氢氧化钠水溶液,在55℃下以150r/min速度搅拌45min,过滤,水洗固体,45℃下烘干,得脱蛋白原料粉;脱脂原料粉和7wt%浓度的氢氧化钠水溶液的质量比为16:100;
④取脱蛋白原料粉,加4wt%浓度的柠檬酸水溶液,在42℃下以150r/min速度搅拌45min,过滤,水洗固体,45℃下烘干,得脱钙原料粉;脱蛋白原料粉和4wt%浓度的柠檬酸水溶液的质量比为15:100;
⑤取脱钙原料粉,加12wt%浓度的双氧水水溶液,在27℃下以150r/min速度搅拌8min,过滤,水洗固体,45℃下烘干,得甲壳素粗品;脱钙原料粉和4wt%浓度的柠檬酸水溶液的质量比为15:100;
(2)提取D-氨基葡萄糖
①取甲壳素粗品,加4wt%浓度的醋酸水溶液、沸石、氯化亚铁和外表面上涂敷有一层金属有机框架材料HKUST-1的PP膜,升温至55℃并反应75min,去沸石和外表面上涂敷有一层金属有机框架材料HKUST-1的PP膜后过滤,水洗固体,45℃下烘干,得D-氨基葡萄糖醋酸盐粗品;甲壳素粗品、4wt%浓度的醋酸水溶液、沸石、氯化亚铁、金属有机框架材料HKUST-1和PP膜的质量比为125:100:1.2:0.3:0.52:1.5;
②取D-氨基葡萄糖醋酸盐粗品,加乙醇,在28℃下以150r/min速度搅拌45min,过滤取滤液;向滤液中添加乙酸乙酯,在28℃下以150r/min速度搅拌45min,静置15min后取乙醇层,45℃下浓缩除尽溶剂,得D-氨基葡萄糖醋酸盐粉末;D-氨基葡萄糖醋酸盐粗品、乙醇和乙酸乙酯的质量比为1:5:2。
实施例2:一种提取D-氨基葡萄糖的方法,包括以下步骤:
(1)提取甲壳素
①取蟹壳和/或虾头和/或虾壳,清洗、干燥至恒重,粉碎得到原料粉;
②取原料粉,加水、氯化钠和麸皮,20KHZ且25℃下超声清洗60min,静置10min后除漂浮物,过滤,水洗固体,40℃下烘干,得脱脂原料粉;原料粉、纯水、氯化钠和麸皮的质量比为6:100:2.5:1.0;
③取脱脂原料粉,加8wt%浓度的氢氧化钠水溶液,在50℃下以200r/min速度搅拌60min,过滤,水洗固体,40℃下烘干,得脱蛋白原料粉;脱脂原料粉和8wt%浓度的氢氧化钠水溶液的质量比为10:100;
④取脱蛋白原料粉,加5wt%浓度的柠檬酸水溶液,在40℃下以200r/min速度搅拌60min,过滤,水洗固体,40℃下烘干,得脱钙原料粉;脱蛋白原料粉和5wt%浓度的柠檬酸水溶液的质量比为10:100;
⑤取脱钙原料粉,加15wt%浓度的双氧水水溶液,在25℃下以200r/min速度搅拌10min,过滤,水洗固体,40℃下烘干,得甲壳素粗品;脱钙原料粉和15wt%浓度的双氧水水溶液的质量比为10:100;
(2)提取D-氨基葡萄糖
①取甲壳素粗品,加5wt%浓度的醋酸水溶液、沸石、氯化亚铁和外表面上涂敷有一层金属有机框架材料HKUST-1的PP膜,升温至53℃并反应90min,去沸石和外表面上涂敷有一层金属有机框架材料HKUST-1的PP膜后过滤,水洗固体,40℃下烘干,得D-氨基葡萄糖醋酸盐粗品;甲壳素粗品、5wt%浓度的醋酸水溶液、沸石、氯化亚铁、金属有机框架材料HKUST-1和PP膜的质量比为10:100:1:0.2:0.5:1;
②取D-氨基葡萄糖醋酸盐粗品,加乙醇,在25℃下以200r/min速度搅拌30min,过滤取滤液;向滤液中添加乙酸乙酯,在25℃下以200r/min速度搅拌30min,静置10min后取乙醇层,40℃下浓缩除尽溶剂,得D-氨基葡萄糖醋酸盐粉末;D-氨基葡萄糖醋酸盐粗品、乙醇和乙酸乙酯的质量比为1:4:1。
实施例3:一种提取D-氨基葡萄糖的方法,包括以下步骤:
(1)提取甲壳素
①取蟹壳和/或虾头和/或虾壳,清洗、干燥至恒重,粉碎得到原料粉;
②取原料粉,加水、氯化钠和麸皮,40KHZ且40℃下超声清洗30min,静置20min后除漂浮物,过滤,水洗固体,50℃下烘干,得脱脂原料粉;原料粉、纯水、氯化钠和麸皮的质量比为10:100:3.2:1.5;
③取脱脂原料粉,加6wt%浓度的氢氧化钠水溶液,在60℃下以100r/min速度搅拌30min,过滤,水洗固体,50℃下烘干,得脱蛋白原料粉;脱脂原料粉和6wt%浓度的氢氧化钠水溶液的质量比为20:100;
④取脱蛋白原料粉,加3wt%浓度的柠檬酸水溶液,在45℃下以100r/min速度搅拌30min,过滤,水洗固体,50℃下烘干,得脱钙原料粉;脱蛋白原料粉和3wt%浓度的柠檬酸水溶液的质量比为20:100;
⑤取脱钙原料粉,加10wt%浓度的双氧水水溶液,在30℃下以100r/min速度搅拌5min,过滤,水洗固体,50℃下烘干,得甲壳素粗品;脱钙原料粉和10wt%浓度的双氧水水溶液的质量比为20:100;
(2)提取D-氨基葡萄糖
①取甲壳素粗品,加3wt%浓度的醋酸水溶液、沸石、氯化亚铁和外表面上涂敷有一层金属有机框架材料HKUST-1的PP膜,升温至57℃并反应60min,去沸石和外表面上涂敷有一层金属有机框架材料HKUST-1的PP膜后过滤,水洗固体,50℃下烘干,得D-氨基葡萄糖醋酸盐粗品;甲壳素粗品、3wt%浓度的醋酸水溶液、沸石、氯化亚铁、金属有机框架材料HKUST-1和PP膜的质量比为15:100:2:0.4:0.6:2;
②取D-氨基葡萄糖醋酸盐粗品,加乙醇,在30℃下以100r/min速度搅拌60min,过滤取滤液;向滤液中添加乙酸乙酯,在30℃下以100r/min速度搅拌60min,静置20min后取乙醇层,50℃下浓缩除尽溶剂,得D-氨基葡萄糖醋酸盐粉末;D-氨基葡萄糖醋酸盐粗品、乙醇和乙酸乙酯的质量比为1:6:3。
实施例4:一种提取D-氨基葡萄糖的方法,与实施例1的区别在于,在步骤(2)中还包括步骤③:③取D-氨基葡萄糖醋酸盐粉末,加乙醇和水,升温至66℃体系溶清并在保温条件下以60r/min速率搅拌2.8hr,以5℃/hr的降温速率降温至52℃并在该温度下保温30min,再以8℃/hr的降温速率降温至36℃,过滤,水洗固体,45℃下烘干,得到D-氨基葡萄糖醋酸盐精制品;D-氨基葡萄糖醋酸盐粉末、乙醇和水的质量比为1:2.0:0.50。
实施例5:一种提取D-氨基葡萄糖的方法,与实施例4的区别在于,步骤(2)的步骤③用以下方法替代:③取D-氨基葡萄糖醋酸盐粉末,加乙醇和水,升温至65℃体系溶清并在保温条件下以50r/min速率搅拌3.0hr,以4℃/hr的降温速率降温至50℃并在该温度下保温28min,再以7℃/hr的降温速率降温至35℃,过滤,水洗固体,40℃下烘干,得到D-氨基葡萄糖醋酸盐精制品;D-氨基葡萄糖醋酸盐粉末、乙醇和水的质量比为1:1.9:0.48。
实施例6:一种提取D-氨基葡萄糖的方法,与实施例4的区别在于,步骤(2)的步骤③用以下方法替代:③取D-氨基葡萄糖醋酸盐粉末,加乙醇和水,升温至68℃体系溶清并在保温条件下以80r/min速率搅拌2.5hr,以6℃/hr的降温速率降温至53℃并在该温度下保温31min,再以9℃/hr的降温速率降温至38℃,过滤,水洗固体,50℃下烘干,得到D-氨基葡萄糖醋酸盐精制品;D-氨基葡萄糖醋酸盐粉末、乙醇和水的质量比为1:2.1:0.51。
实施例7:一种提取D-氨基葡萄糖的方法,与实施例4的区别在于,步骤(2)的步骤③用以下方法替代:③取D-氨基葡萄糖醋酸盐粉末,加乙醇、水、烟酰胺和聚维酮K30,升温至66℃体系溶清并在保温条件下以60r/min速率搅拌2.8hr,以5℃/hr的降温速率降温至52℃并在该温度下保温30min,再以8℃/hr的降温速率降温至36℃,过滤,水洗固体,45℃下烘干,得到D-氨基葡萄糖醋酸盐精制品;D-氨基葡萄糖醋酸盐粉末、乙醇、水、烟酰胺和聚维酮K3的质量比为1:2.0:0.50:0.04:0.03。
实施例8:一种提取D-氨基葡萄糖的方法,包括以下步骤:取实施例1制备的D-氨基葡萄糖醋酸盐,加水,以150r/min在30搅拌分散,加入50wt%碳酸氢钠水溶液,搅拌反应15min,过滤取滤液,滤液在45℃下浓缩除尽溶剂,加乙醇超声分散,过滤取滤液在45℃下浓缩除尽溶剂,得到D-氨基葡萄糖;D-氨基葡萄糖醋酸盐和水的质量比为1:4,D-氨基葡萄糖醋酸盐和碳酸氢钠的摩尔比为1:2.5。
实施例9:一种提取D-氨基葡萄糖的方法,包括以下步骤:取实施例2制备的D-氨基葡萄糖醋酸盐,加水,以100r/min在25℃下搅拌分散,加入51wt%碳酸氢钠水溶液,搅拌反应20min,过滤取滤液,滤液在40℃下浓缩除尽溶剂,加乙醇超声分散,过滤取滤液在40℃下浓缩除尽溶剂,得到D-氨基葡萄糖;D-氨基葡萄糖醋酸盐和水的质量比为1:3,D-氨基葡萄糖醋酸盐和碳酸氢钠的摩尔比为1:2.4。
实施例10:一种提取D-氨基葡萄糖的方法,包括以下步骤:取实施例3制备的D-氨基葡萄糖醋酸盐,加水,以200r/min在35℃下搅拌分散,加入45wt%碳酸氢钠水溶液,搅拌反应10min,过滤取滤液,滤液在50℃下浓缩除尽溶剂,加乙醇超声分散,过滤取滤液在50℃下浓缩除尽溶剂,得到D-氨基葡萄糖;D-氨基葡萄糖醋酸盐和水的质量比为1:5,D-氨基葡萄糖醋酸盐和碳酸氢钠的摩尔比为1:2.7。
实施例11:一种提取D-氨基葡萄糖的方法,与实施例8的区别在于,D-氨基葡萄糖醋酸盐来源于实施例4。
实施例12:一种提取D-氨基葡萄糖的方法,与实施例8的区别在于,D-氨基葡萄糖醋酸盐来源于实施例5。
实施例13:一种提取D-氨基葡萄糖的方法,与实施例8的区别在于,D-氨基葡萄糖醋酸盐来源于实施例6。
实施例14:一种提取D-氨基葡萄糖的方法,与实施例8的区别在于,D-氨基葡萄糖醋酸盐来源于实施例7。
对比实施例1:一种利用虾蟹壳制取氨糖的方法,参照CN104480228A的实施例1,即包括以下步骤:
(1)原材料的选取与处理:选取虾、蟹壳为原料,清洗干净,送入烘箱内烘干,取出后加入其质量3倍的水,加热至50℃;
(2)酶解:将含虾、蟹壳的液体中加木瓜蛋白酶进行酶解除蛋白,酶解温度37℃,酶解时间4hr,得酶解液;木瓜蛋白酶的用量为虾、蟹壳质量的0.2%;
(3)酸解:将虾、蟹壳从酶解液中取出,用清水冲洗后,加入浓度为20%柠檬酸溶液中浸泡30小时进行脱钙,得酸解液,该酸解液中有可见白色沉淀物;虾、蟹壳与柠檬酸溶液的质量比这1:3;
(4)清洗干燥:将酸解液进行过滤,去除块状杂质,滤液离心,得到沉淀物,用清水清洗4次,干燥,得甲壳素;
(5)甲壳素二次水解:将甲壳素按照质量比1:5加入盐酸中,盐酸浓度为38%;搅拌,加热至105℃,保温回流4h,加清水和活性炭,控温70℃,保温30min;清水加入量为反应液质量的90%;活性炭的加入量为反应液质量的4%;
(6)醇沉、洗涤干燥:将甲壳素二次水解后的液体迅速过滤,得滤液;活性炭用热水洗涤,得洗液;将洗液与滤液合并,减压蒸馏,进行浓缩,浓缩后的残液迅速过滤,滤液倾入无水乙醇中,使溶液中乙醇的终浓度为72%,即有混浊出现,搅拌后加盖,室温静置过夜,抽滤,滤得的固体再采用无水乙醇洗涤1次,得粗产物;将粗产物加水加热至70℃,加入溶液质量2%的活性炭,搅拌,保温30min,过滤,滤液倾入乙醇中,使溶液中乙醇的终浓度为72%,搅拌后加盖,静置过夜,抽滤,将滤得的固体干燥,得无色晶体粉末,即氨糖。
对比实施例2:一种硫酸氨基葡萄糖的制备方法,参照CN101343294B的实施例1,即包括以下步骤:取甲壳质20g,加浓度为90wt%的硫酸40g,冰浴冷却至0℃左右,在此温度降解反应8h后,缓慢加去离子水将反应液体系稀释至酸度达8%,升温至110℃,维持此温度范围继续反应4小时,过滤得棕色溶液。用扩散渗析法除硫酸至硫酸质量浓度在5%以下,继续用截留分子量为150道尔顿的纳滤膜除硫酸,直至溶液的pH值为5.8。所得的溶液用真空浓缩器浓缩至质量浓度为10%。浓缩液用离心喷雾干燥,得到硫酸氨基葡萄糖。
对比实施例3:甲壳素制备氨基葡萄糖盐酸盐的方法,参照CN102096218B的实施例1,即包括以下步骤:(1)在装有30m2直管式回流装置的3000L搪瓷反应釜中加入36%盐酸1200kg,加入废母液300kg,废母液盐酸浓度28%,加温至60℃,启动搅拌装置,转速45r/min,用涂聚四氟乙烯的螺旋浆加入粉碎过筛后的甲壳素(灰分8.4%,水分9.2%)1000kg;(2)溶解后升温至82℃,搅拌转速25r/min,保温至83℃,15min后滴加36%盐酸,流量为8.5L/min,盐酸量为500L,60min后继续保温83℃;(3)30min后用冷却水降温至40℃,放料,料液沉淀8h后真空抽滤得粗品,经去离子水溶解、脱色、浓缩、重结晶、真空干燥得精品。
氨糖含量测定(HPLC法)
标准储备液的配制:精密称定适量的D-氨基葡萄糖对照品置一容量瓶中,加水,超声溶解。用水稀释至刻度,混匀作标准储备液,浓度约为1.0mg/ml。
标准工作溶液的配制:吸取标准储备液适量至另一容量瓶中,加350μl异硫氰酸苯酯和10ml甲醇,超声溶解,加甲醇/水(65/35,v/v)至刻度,混匀,80℃水浴中加热10min,冷却至室温;转移上述溶液约5ml溶液至离心管中,加5ml庚烷,振摇2min,将甲醇层转移至HPLC瓶中,进样。
样品处理:称取一定量的供试品置一容量瓶中,加水,超声溶解。用水稀释至刻度,混匀;吸取上述溶液至另一容量瓶中,加350μl异硫氰酸苯酯,再加10ml甲醇,超声溶解,加甲醇/水(65/35,v/v)至刻度,混匀,80℃水浴中加热10min,冷却至室温;转移上述溶液5ml溶液至离心管中,加5ml庚烷,振摇2min,将甲醇层转移至HPLC瓶中,进样。
计算公式为氨基葡萄糖含量(mg/g)=(C对×W对×A样)/(A对×W样)。
测试结果:相比对比实施例1-3,实施例1-14的含量均有明显提高。
表1液相色谱条件
仪器 | 高效液相色谱仪,带紫外检测器 |
色谱柱 | C18柱,50mm×4.6mm,2.7μm |
流速 | 1.0mL/min |
测波长 | UV240nm |
柱温 | 30℃ |
进样量 | 2μL |
流动相 | 如表2所示 |
表2流动相信息
表3含量测定
吸湿性试验(DVS法)
动态水份吸附分析(DVS)数据采自于TAInstrumentsQ5000TGA,仪器控制软件是ThermalAdvantage,分析软件是UniversalAnalysis。通常取1~10毫克的样品放置于白金坩埚内,控制程序在20%RH并保湿至样品恒重(恒重质量为m1),控制相对湿度至80%RH并保湿至样品恒重(恒重质量为m2),吸湿率为100%×(m2-m1)/m1。
测试结果:相比游离态(实施例8、实施例11和实施例14)和盐酸盐(对比实施例1-3),实施例1、4和7的吸湿率低,吸湿性好。
表4 吸湿率测定
当然,以上只是本发明的典型实例,除此之外,本发明还可以有其它多种具体实施方式,凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求保护的范围之内。
Claims (6)
1.一种提取D-氨基葡萄糖的方法,其特征是,包括以下步骤:
(1)提取甲壳素
①取蟹壳和/或虾头和/或虾壳,清洗、干燥至恒重,粉碎得到原料粉;
②取原料粉,加水、氯化钠和麸皮,20~40KHZ且25~40℃下超声清洗30~60min,静置10~20min后除漂浮物,过滤,水洗固体,40~50℃下烘干,得脱脂原料粉;原料粉、纯水、氯化钠和麸皮的质量比为6~10:100:2.5~3.2:1.0~1.5;
③取脱脂原料粉,加6~8wt%浓度的氢氧化钠水溶液,在50~60℃下以100~200r/min速度搅拌30~60min,过滤,水洗固体,40~50℃下烘干,得脱蛋白原料粉;脱脂原料粉和6~8wt%浓度的氢氧化钠水溶液的质量比为10~20:100;
④取脱蛋白原料粉,加3~5wt%浓度的柠檬酸水溶液,在40~45℃下以100~200r/min速度搅拌30~60min,过滤,水洗固体,40~50℃下烘干,得脱钙原料粉;脱蛋白原料粉和3~5wt%浓度的柠檬酸水溶液的质量比为10~20:100;
⑤取脱钙原料粉,加10~15wt%浓度的双氧水水溶液,在25~30℃下以100~200r/min速度搅拌5~10min,过滤,水洗固体,40~50℃下烘干,得甲壳素粗品;脱钙原料粉和10~15wt%浓度的双氧水水溶液的质量比为10~20:100;
(2)提取D-氨基葡萄糖
①取甲壳素粗品,加3~5wt%浓度的醋酸水溶液、沸石、氯化亚铁和外表面上涂敷有一层金属有机框架材料HKUST-1的PP膜,升温至53~57℃并反应60~90min,去沸石和外表面上涂敷有一层金属有机框架材料HKUST-1的PP膜后过滤,水洗固体,40~50℃下烘干,得D-氨基葡萄糖醋酸盐粗品;甲壳素粗品、3~5wt%浓度的醋酸水溶液、沸石、氯化亚铁、金属有机框架材料HKUST-1和PP膜的质量比为10~15:100:1~2:0.2~0.4:0.5~0.6:1~2;
②取D-氨基葡萄糖醋酸盐粗品,加乙醇,在25~30℃下以100~200r/min速度搅拌30~60min,过滤取滤液;向滤液中添加乙酸乙酯,在25~30℃下以100~200r/min速度搅拌30~60min,静置10~20min后取乙醇层,40~50℃下浓缩除尽溶剂,得D-氨基葡萄糖醋酸盐粉末;D-氨基葡萄糖醋酸盐粗品、乙醇和乙酸乙酯的质量比为1:4~6:1~3。
2.根据权利要求1所述的一种提取D-氨基葡萄糖的方法,其特征是,包括以下步骤:
(1)提取甲壳素
①取蟹壳和/或虾头和/或虾壳,清洗、干燥至恒重,粉碎得到原料粉;
②取原料粉,加水、氯化钠和麸皮,28KHZ且30℃下超声清洗45min,静置15min后除漂浮物,过滤,水洗固体,45℃下烘干,得脱脂原料粉;原料粉、纯水、氯化钠和麸皮的质量比为8:100:3.0:1.2;
③取脱脂原料粉,加7wt%浓度的氢氧化钠水溶液,在55℃下以150r/min速度搅拌45min,过滤,水洗固体,45℃下烘干,得脱蛋白原料粉;脱脂原料粉和7wt%浓度的氢氧化钠水溶液的质量比为16:100;
④取脱蛋白原料粉,加4wt%浓度的柠檬酸水溶液,在42℃下以150r/min速度搅拌45min,过滤,水洗固体,45℃下烘干,得脱钙原料粉;脱蛋白原料粉和4wt%浓度的柠檬酸水溶液的质量比为15:100;
⑤取脱钙原料粉,加12wt%浓度的双氧水水溶液,在27℃下以150r/min速度搅拌8min,过滤,水洗固体,45℃下烘干,得甲壳素粗品;脱钙原料粉和4wt%浓度的柠檬酸水溶液的质量比为15:100;
(2)提取D-氨基葡萄糖
①取甲壳素粗品,加4wt%浓度的醋酸水溶液、沸石、氯化亚铁和外表面上涂敷有一层金属有机框架材料HKUST-1的PP膜,升温至55℃并反应75min,去沸石和外表面上涂敷有一层金属有机框架材料HKUST-1的PP膜后过滤,水洗固体,45℃下烘干,得D-氨基葡萄糖醋酸盐粗品;甲壳素粗品、4wt%浓度的醋酸水溶液、沸石、氯化亚铁、金属有机框架材料HKUST-1和PP膜的质量比为125:100:1.2:0.3:0.52:1.5;
②取D-氨基葡萄糖醋酸盐粗品,加乙醇,在28℃下以150r/min速度搅拌45min,过滤取滤液;向滤液中添加乙酸乙酯,在28℃下以150r/min速度搅拌45min,静置15min后取乙醇层,45℃下浓缩除尽溶剂,得D-氨基葡萄糖醋酸盐粉末;D-氨基葡萄糖醋酸盐粗品、乙醇和乙酸乙酯的质量比为1:5:2。
3.根据权利要求1所述的一种提取D-氨基葡萄糖的方法,其特征是,步骤(2)提取D-氨基葡萄糖还包括步骤③:取D-氨基葡萄糖醋酸盐粉末,加乙醇和水,升温至65~68℃体系溶清并在保温条件下以50~80r/min速率搅拌2.5~3.0hr,以4~6℃/hr的降温速率降温至50~53℃并在该温度下保温28~31min,再以7~9℃/hr的降温速率降温至35~38℃,过滤,水洗固体,40~50℃下烘干,得到D-氨基葡萄糖醋酸盐精制品;D-氨基葡萄糖醋酸盐粉末、乙醇和水的质量比为1:1.9~2.1:0.48~0.51。
4.根据权利要求2所述的一种提取D-氨基葡萄糖的方法,其特征是,步骤(2)提取D-氨基葡萄糖还包括步骤③:取D-氨基葡萄糖醋酸盐粉末,加乙醇和水,升温至66℃体系溶清并在保温条件下以60r/min速率搅拌2.8hr,以5℃/hr的降温速率降温至52℃并在该温度下保温30min,再以8℃/hr的降温速率降温至36℃,过滤,水洗固体,45℃下烘干,得到D-氨基葡萄糖醋酸盐精制品;D-氨基葡萄糖醋酸盐粉末、乙醇和水的质量比为1:2.0:0.50。
5.根据权利要求2所述的一种提取D-氨基葡萄糖的方法,其特征是,步骤(2)提取D-氨基葡萄糖还包括步骤③:取D-氨基葡萄糖醋酸盐粉末,加乙醇、水、烟酰胺和聚维酮K30,升温至66℃体系溶清并在保温条件下以60r/min速率搅拌2.8hr,以5℃/hr的降温速率降温至52℃并在该温度下保温30min,再以8℃/hr的降温速率降温至36℃,过滤,水洗固体,45℃下烘干,得到D-氨基葡萄糖醋酸盐精制品;D-氨基葡萄糖醋酸盐粉末、乙醇、水、烟酰胺和聚维酮K3的质量比为1:2.0:0.50:0.04:0.03。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种提取D-氨基葡萄糖的方法,其特征是,还包括步骤(3):取D-氨基葡萄糖醋酸盐,加水,以100~200r/min在25~35℃下搅拌分散,加入45~51wt%碳酸氢钠水溶液,搅拌反应10~20min,过滤取滤液,滤液在40~50℃下浓缩除尽溶剂,加乙醇超声分散,过滤取滤液在40~50℃下浓缩除尽溶剂,得到D-氨基葡萄糖;D-氨基葡萄糖醋酸盐和水的质量比为1:3~5,D-氨基葡萄糖醋酸盐和碳酸氢钠的摩尔比为1:2.4~2.7。
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