CN114634633B - 一种溶解甲壳素的溶剂体系及其应用 - Google Patents
一种溶解甲壳素的溶剂体系及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114634633B CN114634633B CN202011484923.0A CN202011484923A CN114634633B CN 114634633 B CN114634633 B CN 114634633B CN 202011484923 A CN202011484923 A CN 202011484923A CN 114634633 B CN114634633 B CN 114634633B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chitin
- hydrogen bond
- solvent system
- dissolving
- reagent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 title claims abstract description 95
- 239000002904 solvent Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- KXHPPCXNWTUNSB-UHFFFAOYSA-M benzyl(trimethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)CC1=CC=CC=C1 KXHPPCXNWTUNSB-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 25
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 22
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 claims abstract description 7
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 claims abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 5
- OVRNDRQMDRJTHS-WTZNIHQSSA-N n-[(2r)-2,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-3-yl]acetamide Chemical compound CC(=O)NC1[C@H](O)OC(CO)C(O)C1O OVRNDRQMDRJTHS-WTZNIHQSSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 abstract description 3
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 abstract description 3
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 abstract description 3
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 abstract description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000009987 spinning Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000370 acceptor Substances 0.000 description 14
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 12
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000001157 Fourier transform infrared spectrum Methods 0.000 description 4
- OVRNDRQMDRJTHS-UHFFFAOYSA-N N-acelyl-D-glucosamine Natural products CC(=O)NC1C(O)OC(CO)C(O)C1O OVRNDRQMDRJTHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MBLBDJOUHNCFQT-LXGUWJNJSA-N N-acetylglucosamine Natural products CC(=O)N[C@@H](C=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO MBLBDJOUHNCFQT-LXGUWJNJSA-N 0.000 description 4
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 3
- OVRNDRQMDRJTHS-FMDGEEDCSA-N N-acetyl-beta-D-glucosamine Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O OVRNDRQMDRJTHS-FMDGEEDCSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 229950006780 n-acetylglucosamine Drugs 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 2
- 241000238557 Decapoda Species 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001763 2-hydroxyethyl(trimethyl)azanium Substances 0.000 description 1
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N Betaine Natural products C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000238366 Cephalopoda Species 0.000 description 1
- 235000019743 Choline chloride Nutrition 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O N,N,N-trimethylglycinium Chemical compound C[N+](C)(C)CC(O)=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- OVRNDRQMDRJTHS-RTRLPJTCSA-N N-acetyl-D-glucosamine Chemical compound CC(=O)N[C@H]1C(O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O OVRNDRQMDRJTHS-RTRLPJTCSA-N 0.000 description 1
- 241000238371 Sepiidae Species 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 229960003237 betaine Drugs 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 229960003178 choline chloride Drugs 0.000 description 1
- SGMZJAMFUVOLNK-UHFFFAOYSA-M choline chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)CCO SGMZJAMFUVOLNK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- SKHIBNDAFWIOPB-UHFFFAOYSA-N hydron;2-phenylethanamine;chloride Chemical compound Cl.NCCC1=CC=CC=C1 SKHIBNDAFWIOPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- -1 nitrogenous polysaccharide Chemical class 0.000 description 1
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 description 1
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
- C08J3/09—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in organic liquids
- C08J3/091—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in organic liquids characterised by the chemical constitution of the organic liquid
- C08J3/096—Nitrogen containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
- C08B37/0003—General processes for their isolation or fractionation, e.g. purification or extraction from biomass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
- C08B37/0006—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
- C08B37/0024—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid beta-D-Glucans; (beta-1,3)-D-Glucans, e.g. paramylon, coriolan, sclerotan, pachyman, callose, scleroglucan, schizophyllan, laminaran, lentinan or curdlan; (beta-1,6)-D-Glucans, e.g. pustulan; (beta-1,4)-D-Glucans; (beta-1,3)(beta-1,4)-D-Glucans, e.g. lichenan; Derivatives thereof
- C08B37/0027—2-Acetamido-2-deoxy-beta-glucans; Derivatives thereof
- C08B37/003—Chitin, i.e. 2-acetamido-2-deoxy-(beta-1,4)-D-glucan or N-acetyl-beta-1,4-D-glucosamine; Chitosan, i.e. deacetylated product of chitin or (beta-1,4)-D-glucosamine; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
- C08J3/09—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in organic liquids
- C08J3/091—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in organic liquids characterised by the chemical constitution of the organic liquid
- C08J3/095—Oxygen containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2305/00—Characterised by the use of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08J2301/00 or C08J2303/00
- C08J2305/08—Chitin; Chondroitin sulfate; Hyaluronic acid; Derivatives thereof
Abstract
本发明涉天然多糖利用领域，具体是一种溶解甲壳素的溶剂及其应用。溶解甲壳素的溶剂体系由苄基三甲基氯化铵氢键受体试剂与氢键供体试剂共同组成，氢键供体试剂为乳酸、草酸、苹果酸、乙二醇和/或丙三醇的一种或两种及以上混合物。本发明溶剂体系对甲壳素的溶解度大，且溶剂成本低，安全无毒；甲壳素溶解度为0.5‑12％，溶解甲壳素的操作过程简单，便于工业化应用，可用于甲壳素的降解、预处理、纺丝等材料加工以及从虾壳、蟹壳和昆虫外壳提取甲壳素等领域。
Description
技术领域
本发明涉天然多糖利用领域，具体的说是溶解甲壳素的溶剂及其在甲壳素的降解、预处理和提取方面等应用。
背景技术
甲壳素，又称为几丁质(Chitin)，是由N-乙酰氨基葡萄糖通过β-1，4糖苷键连接成的糖链，是自然界中唯一的含氮多糖。甲壳素主要存在于虾蟹壳、鱿鱼骨、乌贼等中。甲壳素可制备甲壳素基生物材料、壳聚糖及其衍生的各种寡糖、N-乙酰氨基葡萄糖(GlcNAc)及系列下游化学品，可广泛应用于食品、农业、医药、材料和工业等领域。
甲壳素中存在四级结构，一级结构是N-乙酰氨基葡萄糖由β-1，4糖苷键连接成的糖链；甲壳素的二级结构是糖链的羟基和N-乙酰氨基通过分子间和分子内的相互作用力而形成的聚合体；甲壳素的三级结构是糖链之间以氢键形成的聚集体，只与甲壳素分子主链的构象有关；甲壳素的四级结构是甲壳素的长链间以非共价键结合堆砌排列而形成的聚集体。甲壳素致密的结构和较强的分子间氢键使其不溶于水和大多数的有机试剂，限制了甲壳素的进一步的转化和利用。目前能溶解甲壳素的溶剂主要有强酸如硫酸。离子液体作为一种具有特殊溶解性能的新体系，能较好的溶解甲壳素，但是离子液体价格较贵、对环境影响不明确，限制其大规模应用。近年来，低共熔溶剂(Deep eutectic solvent，DES)作为一种新的溶解体系引起广泛的关注，其具有成本低、无毒绿色等优势。目前报道能溶解甲壳素的低共熔溶剂体系只有氢受体为氯化胆碱和甜菜碱的体系，存在甲壳素溶解度低、成本相对高的问题。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种新的溶解甲壳素的溶剂体系及应用。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
本发明提供了一种溶解甲壳素的溶剂体系，所述溶剂体系由苄基三甲基氯化铵氢键受体试剂与氢键供体试剂共同组成。
上述技术方案中，进一步地，所述氢键供体试剂为乳酸、草酸、苹果酸、乙二醇和/或丙三醇的一种或两种及以上混合物。
上述技术方案中，进一步地，所述氢键受体试剂与氢键供体试剂的摩尔比为2：1-1：5；优选比例为1：1-1：2。
本发明还提供了上述溶剂体系在溶解甲壳素中的应用。
上述技术方案中，进一步地，溶解甲壳素的温度为80-160℃；优选温度为100-140℃。
上述技术方案中，进一步地，所述溶剂体系在甲壳素降解中溶解甲壳素的应用。
上述技术方案中，进一步地，所述溶剂体系在甲壳素的预处理和材料加工中的应用。
上述技术方案中，进一步地，所述溶剂体系应用于从虾壳、蟹壳和昆虫外壳提取甲壳素。
本发明有益效果：
1.本发明以苄基三甲基氯化铵为氢键受体试剂，提供了一种新的溶解甲壳素的低共熔溶剂体系，对甲壳素的溶解度大，且溶剂成本低，安全无毒；甲壳素溶解度为0.5-12％。
2.本发明苄基三甲基氯化铵为氢键受体试剂的低共熔溶剂体系溶解甲壳素的操作过程简单，便于工业化应用，可用于甲壳素的降解、预处理、纺丝等材料加工以及从虾壳、蟹壳和昆虫外壳提取甲壳素等领域。
附图说明
图1甲壳素在不同的DES体系的溶解情况；
图2TMBAC:乳酸体系溶解后再生甲壳素的FT-IR光谱图；图中，A：无处理甲壳素，B：2％，100℃，C：10％，100℃，D：2％，140℃，E：10％，140℃；
图3不同DES体系溶解后再生甲壳素的FT-IR光谱图；图中，A：无处理甲壳素，B：10％，140℃，C：10％，100℃，D：2％，140℃，E：2％，100℃；
图4TMBAC:乳酸体系溶解后再生甲壳素的X衍射(XRD)图谱。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1苄基三甲基氯化铵氢键受体试剂的低共熔溶剂(DES)的制备
将1g苄基三甲基氯化铵(TMBAC)分别与乳酸、草酸、苹果酸、柠檬酸、乙二醇、丙三醇按一定的摩尔比(见表1)混合，放置于反应管中，在80℃和100℃的油浴锅中搅拌，直至形成无色透明的液体。
表1制备不同低共熔溶剂的比例及温度
如表1所示，苄基三甲基氯化铵(TMBAC)与乳酸、草酸、苹果酸、乙二醇、丙三醇在不同温度和不同摩尔比例下能形成均匀透明的液体，即为苄基三甲基氯化铵氢键受体的低共熔溶剂。
实施例2苄基三甲基氯化铵氢键受体试剂的低共熔溶剂溶解甲壳素
将实施例1制备的苄基三甲基氯化铵氢键受体DES溶剂(TMBAC:氢键供体的摩尔比为1:2，其中氢键供体分别为乳酸、苹果酸、草酸、甘油、乙二醇)中加入质量分数为1％、2％、3％、4％、5％、10％的甲壳素，分别在100℃下搅拌2h。甲壳素能溶解在DES中，形成透明的溶液(详见附图1，为10％重量比的甲壳素溶液)，说明甲壳素已经完全溶解，溶解度超过10％，且溶解时间短，只需2h左右。
实施例3苄基三甲基氯化铵氢键受体试剂的DES预处理后甲壳素的结构表征
根据实施例2，甲壳素溶解在苄基三甲基氯化铵氢键受体DES体系中，形成粘稠的液体，加入去离子水，将甲壳素析出，离心后获得甲壳素粉末。将析出的甲壳素水洗三次，以完全去除DES溶剂，获得预处理后的甲壳素粉末，将预处理后的甲壳素粉末在冷冻干燥机中进行干燥。
采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析表征样品的官能团结构：称取100mg KBr，称取1mg样品，将两者混合研磨并压片，扫描范围为400～4000cm-1，背景与样品扫描次数均为32次。
通过FT-IR图谱发现由于NH2和OH基团的对称伸缩振动，在3472cm-1和3265cm-1处未经处理的甲壳素出现了两个特征峰。在2891cm-1处能够观察到对称的CH3和不对称的CH2的伸缩峰。由于甲壳素的分子间及分子内的氢键的存在，在1659cm-1和1624cm-1处出现了两个酰胺I谱的峰，羰基区域中出现的吸收峰均为甲壳素的特征吸收峰。红外光谱图中还有在1556cm-1处出现酰胺II谱带，在1312cm-1处出现酰胺III谱带。
FTIR图谱(附图2)可以看出甲壳素在TMBAC：乳酸＝1:2(摩尔比)体系中，在不同的温度及底物浓度处理溶解后再生的甲壳素与未经处理的甲壳素的基本结构没有发生改变。
对在TMBAC：乳酸、TMBAC：草酸、TMBAC：苹果酸的摩尔比均为1:2的体系100℃下溶解2％的甲壳素进行了分析。从FT-IR的光谱图(附图3)上来看，均出现了甲壳素的特征吸收峰，在这三种DES体系下溶解的甲壳素与未处理的甲壳素的结构基本一致。
采用X射线衍射(XRD)对样品的晶体结构进行表征：室温下用X射线粉末衍射仪，在CuKα辐射对样品进行分析，电压40kV，电流40mA，扫描范围2θ＝5～60°，扫描7min，结晶度(CrI:％)的计算公式如下所示：
其中I110是的最大衍射强度，Iam是/>的非晶衍射强度。
过XRD对以TMBAC：乳酸＝1：2(摩尔比)溶解后的甲壳素的晶体结构进行了表征(详见附图4)，由于甲壳素的刚性结构及内部氢键，未经处理的甲壳素在2θ为9.2°、19.2°以及28°显示其特征峰。从XRD的图谱中可以看出在该DES体系下，不同的温度以及加入不同质量分数的甲壳素，在溶解后甲壳素的晶体结构与未处理之前的甲壳素均出现了典型的晶体衍射峰，但是预处理后的甲壳素峰均减弱，说明结晶度下降，有利于后续的转化利用。
通过结晶度的计算公式可以得出：未经处理的甲壳素结晶度为85.04％，100℃下溶解的质量分数为2％及10％的甲壳素的结晶度分别为57.47％和83.81％，140℃下溶解的质量分数为2％及10％的甲壳素的结晶度分别为79.92％和84.66％。甲壳素结晶度的下降使其结构更加疏松，有利于甲壳素的进一步转化利用。
表2.TMBAC:乳酸体系溶解后再生甲壳素的结晶度
通过上述的实施例可以看出，本专利所述的苄基三甲基氯化铵氢键受体试剂的低共熔溶剂(DES)可以很好的溶解甲壳素，溶解度超过10％，且不会对甲壳素的化学结构造成破坏。本专利所述苄基三甲基氯化铵氢键受体试剂的低共熔溶剂(DES)可以快速(2小时内，文献报道一般在10小时左右)溶解甲壳素，可应用于从虾壳、蟹壳和昆虫外壳提取甲壳素；可以的在溶解状态下，甲壳素可以更有效的转化利用。此外，本专利所述苄基三甲基氯化铵氢键受体试剂的低共熔溶剂(DES)预处理后的甲壳素结晶度下降，更有利于降解和转化利用，所以本项目所述的溶解甲壳素溶剂可用于甲壳素的预处理加工及生物材料制备等领域。
对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (5)
1.一种溶剂体系在溶解甲壳素中的应用，其特征在于，所述溶剂体系由苄基三甲基氯化铵氢键受体试剂与氢键供体试剂共同组成；所述氢键供体试剂为乳酸、草酸、苹果酸、乙二醇和/或丙三醇的一种或两种及以上混合物；所述氢键受体试剂与氢键供体试剂的摩尔比为1：1-1：2；所述溶解甲壳素的温度为80-160℃。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述溶解甲壳素的温度为100-140℃。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述溶剂体系用于甲壳素降解中溶解甲壳素。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述溶剂体系用于甲壳素的预处理和材料加工中。
5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述溶剂体系用于从虾壳、蟹壳和昆虫外壳提取甲壳素。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011484923.0A CN114634633B (zh) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | 一种溶解甲壳素的溶剂体系及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011484923.0A CN114634633B (zh) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | 一种溶解甲壳素的溶剂体系及其应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114634633A CN114634633A (zh) | 2022-06-17 |
| CN114634633B true CN114634633B (zh) | 2023-12-26 |
Family
ID=81944439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011484923.0A Active CN114634633B (zh) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | 一种溶解甲壳素的溶剂体系及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114634633B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115490783A (zh) * | 2022-08-30 | 2022-12-20 | 南京林业大学 | 一种表面电荷可调的甲壳素纳米晶体及制备方法 |
| CN116285018A (zh) * | 2023-02-13 | 2023-06-23 | 武汉轻工大学 | 一种增强鱿鱼软骨抗拉性能的方法和鱿鱼软骨薄膜及应用 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105622781A (zh) * | 2016-03-22 | 2016-06-01 | 南京林业大学 | 一种低共熔离子液提取虾蟹壳中甲壳素的方法 |
| CN106749764A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-31 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种季铵盐离子液体一步制备虾蟹壳中甲壳素的方法 |
| CN108623709A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-10-09 | 中国海洋大学 | 一种甲壳素的提取方法 |
| CN110172160A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-08-27 | 北京林业大学 | 一种高纯木质素的分离方法 |
| CN110183510A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-08-30 | 广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所 | 天然低共熔溶剂一步分离昆虫蛋白质、油脂和甲壳素的方法及其应用 |
| JP2019173243A (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | 大阪瓦斯株式会社 | 修飾キチン系ナノファイバーおよびその製造方法 |
| CN111171181A (zh) * | 2020-02-20 | 2020-05-19 | 杭州传一科技有限公司 | 一种从鱿鱼软骨中提取β-甲壳素的方法 |
-
2020
- 2020-12-15 CN CN202011484923.0A patent/CN114634633B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105622781A (zh) * | 2016-03-22 | 2016-06-01 | 南京林业大学 | 一种低共熔离子液提取虾蟹壳中甲壳素的方法 |
| CN106749764A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-31 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种季铵盐离子液体一步制备虾蟹壳中甲壳素的方法 |
| JP2019173243A (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | 大阪瓦斯株式会社 | 修飾キチン系ナノファイバーおよびその製造方法 |
| CN108623709A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-10-09 | 中国海洋大学 | 一种甲壳素的提取方法 |
| CN110172160A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-08-27 | 北京林业大学 | 一种高纯木质素的分离方法 |
| CN110183510A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-08-30 | 广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所 | 天然低共熔溶剂一步分离昆虫蛋白质、油脂和甲壳素的方法及其应用 |
| CN111171181A (zh) * | 2020-02-20 | 2020-05-19 | 杭州传一科技有限公司 | 一种从鱿鱼软骨中提取β-甲壳素的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "Deep eutectic solvent-based extraction and fabrication of chitin films from crustacean waste";Periaswamy Sivagnanam Saravana等;《Carbohydrate Polymers》;第195卷;622-630 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114634633A (zh) | 2022-06-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114634633B (zh) | 一种溶解甲壳素的溶剂体系及其应用 | |
| Sharma et al. | Dissolution of α-chitin in deep eutectic solvents | |
| Ying et al. | Preparation, water solubility and antioxidant activity of branched-chain chitosan derivatives | |
| KR20210088650A (ko) | 공융 용매 및 리그닌 추출에서의 이의 응용 | |
| CN103554510B (zh) | 一种端氨基改性纤维素及其制备方法和应用 | |
| CN103965372B (zh) | 一种壳聚糖-没食子酸接枝共聚物的制备方法 | |
| Wang et al. | Preparation and antimicrobial activity of sulfopropyl chitosan in an ionic liquid aqueous solution | |
| CN101200544B (zh) | 端氨基超支化合物季铵盐及其制备方法 | |
| US8383808B2 (en) | Method to prepare D-glucosamine hydrochloride | |
| CN109265695B (zh) | 一种增稠改性黄原胶的制备方法及应用 | |
| CN102702389A (zh) | 一种温敏性壳聚糖衍生物―羟戊基壳聚糖及其制备方法 | |
| Zhang et al. | Facile production of chitin from shrimp shells using a deep eutectic solvent and acetic acid | |
| CN102312021A (zh) | 一种可德兰寡糖的制备方法 | |
| CN109160959A (zh) | 一种基于酯交换法的壳聚糖吡啶季铵盐及其制备方法 | |
| EP3917974A1 (en) | Methods for producing chitosan | |
| CN100443505C (zh) | 2-壳聚糖·水杨酸接枝化合物及其制备方法 | |
| WO2008141452A1 (en) | Chitosan salts, methods of manufacture and uses thereof | |
| CN103539867A (zh) | 壳聚糖季铵盐的制备方法 | |
| CN115466337A (zh) | 一种改性含共轭基团的耐温耐盐胍胶及其制备方法 | |
| CN108440773B (zh) | 一种壳寡糖双伯胺交联凝胶 | |
| CN106832057A (zh) | 一种低聚合度甲壳素的制备方法 | |
| CN108530546B (zh) | 拟壳聚糖及其衍生物的合成及应用 | |
| CN1286856C (zh) | 聚丁二酰亚胺交联改性甲壳素材料的制备方法 | |
| CN115386011B (zh) | 一种氰乙基纤维素的制备方法 | |
| CN112321749B (zh) | 一种可直接溶于碱液的中性甲壳素及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |