CN1159328C

CN1159328C - 水溶性葡糖胺及其用途和制备方法

Info

Publication number: CN1159328C
Application number: CNB991166493A
Authority: CN
Inventors: 陶映初; 陶华; 张曦; 吴少晖
Original assignee: Wuhan University WHU
Current assignee: Wuhan University WHU
Priority date: 1999-09-09
Filing date: 1999-09-09
Publication date: 2004-07-28
Anticipated expiration: 2019-09-09
Also published as: CN1288011A

Abstract

本发明公开了一种水溶性葡糖胺(WGA)及其用途和制备方法，它属于精细化工或者食品药物化学技术领域，也属于生物医学工程技术领域。本发明是将甲壳质盐酸盐采用电化学方法精制成无色纯净的WGA晶体，可用作食品添加剂或药用辅料。

Description

水溶性葡糖胺及其用途和制备方法

本发明涉及一种新的甲壳质衍生物-水溶性葡糖胺(Water-Solubleglucosamine，简称为WGA)，该衍生物的用途及其制备方法，它是用电化学方法精制甲壳质盐酸盐或乙酰壳寡糖，所得到的一种纯净无色结晶，可用作食品添加剂或抗衰老保健品。因此，本发明属于精细化工或者药物化学技术领域，也属于生物医学工程技术领域。

甲壳质(chitin，N-乙酰基-D-葡萄糖胺，C₈H₁₃O₅N)经不同工艺浓盐酸酸解后，可得甲壳质盐酸盐(A.Kawade，K.Kibune.JP 02,307,915，1991)，或得D(+)-葡糖胺盐酸盐(V.Ya.Novikov，A.L.Ivanov.Zh.Prikl.Khim，1997，70(9)，1543～1547，Russ)和D-葡糖胺盐酸盐齐聚物(B.Grandmontagne.FR.21701，030，1994)，实际上它们均为甲壳质寡糖或乙酰壳寡糖(N-Acetylchitooligosaccharides)，即仍保持着乙酰基的壳二糖至壳己糖或壳庚糖(S.Kobayashi，M.Kadoma，T.Ehashi et al..JP 62,198,366，1987)，但迄今未见有从甲壳质制得纯粹WGA的报导。

本发明的目的是提供一种新的甲壳质衍生物，将经优选的盐酸酸解工艺制得的甲壳质盐酸盐置于电精制槽中，通过电渗析脱去Cl^-离子，小分子量的乙酰壳寡糖阳离子中间衍生物在阴极电解还原而脱去乙酰基，从而得到纯粹的WGA(2-氨基-D-葡萄糖胺，C₆H₁₁O₄N)。

为实现本发明的目的所采用的技术措施如下：

一种水溶性葡糖胺，其化学名称为2-氨基-D-葡萄糖胺，为一种无色晶体，其分子式为C₆H₁₁O₄N。上述水溶性葡糖胺可用作食品添加剂或用于制备调节人体免疫功能的抗衰老保健用品。

制备上述的水溶性葡糖胺的方法：

1.按1∶10～20固液比(wt.％)，在水中浸泡12h以上使其溶胀，再用15％的NaOH溶液浸泡，浸泡液中加入0-10g/L的烷醇酰胺或十二烷基硫酸钠等表面活性剂；浸胀开后，滤去水，洗净表面活性剂；

2.按1∶5～15固液比(wt.％)，在1～3mol/L HCl溶液中，40～80℃，浸泡酸解0.3～1.5h，趁热过滤，冷却滤液，析出结晶，即得甲壳质盐酸盐粗品；

3.加入与甲壳质盐酸盐粗品相同重量的纯净水和甲壳质盐酸盐粗晶重量0.5～3％的活性炭，加热至50℃～70℃不断搅拌，保温脱色0.5～1.5h；抽滤或压滤，并以少量热水洗涤，将滤液和洗涤液合并后，再加活性炭脱色，反复多次，直至滤液无色；

4.将无色滤液注入电精制槽，在6～12V槽压下精制3-8h，N-乙酰壳寡糖盐的Cl^-离子将渗过阴膜而进入阳极室成为盐酸而分离去，小分子量的乙酰壳寡糖阳离子中间衍生物在钢阴极上还原而脱去乙酰基；电精制槽用8mm厚PVC板焊制，容积5～20L，阴极用18-8不锈钢板，阳极为石墨或涂钉钛电极，中间渗透膜采用国产S-203阴离子交换膜或Nafion膜；

5.将阴极液减压浓缩至糖浆状，冷却结晶，用95％乙醇洗涤，抽滤干燥，即得纯粹的无色结晶WGA。

按照本发明的技术方案，所用的甲壳质应符合如下质量标准：灰份＜2％，水份＜10％，蛋白质＜2％，粉碎成0.85～2.0mm粗粉，即能全部通过R40/S国家标准的1号或2号药筛。

一般说来，氨基葡萄糖及其盐可作为调味品使用，且具有味精、肌苷酸钠所没有的呈味效果。葡糖胺及其盐的呈味是由它在弱酸性水溶液中生成铵离子型阳离子所造成，但其盐酸盐因Cl^-离子的存在则几乎没有呈味性，只有本发明所提供的水溶性萄糖胺才具有呈味性，因此，本方法所提供的WGA无疑是优质的调味剂或食品添加剂。

这种纯粹WGA结晶物易溶于水，经免疫调节五项试验表明，具有多种免疫调节作用，可使细胞免疫(DTH)，体液免疫(HC₅₀)和NK细胞活性增强。其最佳有效剂量为小鼠10ml/kg体重，折合成人体(50Kg体重)所需剂量为500ml/人/日，如以小鼠有效剂量为人体的10倍计，则每人每天50ml，对多项免疫均有调节作用。因此，本发明的WGA可广泛用于抗衰老的保健用品。

另外，本发明所采用的原料(甲壳质)来源丰富，制备WGA的条件温和，所得产品质量高，方法简便易行，便于推广应用，因而具有重要经济价值和社会效益。

下面结合具体的实施例对本发明的技术方案作进一步说明：

实施例1

100g粉状甲壳素用1.2L水和3ml 6501表面活性剂(即烷基酰胺)，浸泡过夜，滤去水，洗去表面活性剂；再用15％NaOH溶液200ml浸泡过夜，滤去碱液，水洗至弱碱性至中性；加入2mol/L HCl 200ml，80℃水浴中酸解20min，趁热过滤，冷却结晶得甲壳质盐酸盐粗品；加入150ml纯净水和2.5g活性炭，60℃，不断搅拌，将甲壳质盐酸盐反复脱成无色液；经电精制槽精制8h，槽压8V，减压浓缩，冷却结晶，洗涤干燥得无色晶体。

实施例2

100g粉状甲壳素用2L水和10ml十二烷基硫酸钠，浸泡过夜，滤去水，洗去表面活性剂；再用15％NaOH溶液300ml浸泡过夜，滤去碱液，水洗至弱碱性至中性；加入2mol/L HCl 200ml，60℃水浴中酸解60min，趁热过滤，冷却结晶得甲壳质盐酸盐粗品；加入150ml纯净水和2.5g活性炭，60℃，不断搅拌，将甲壳质盐酸盐反复脱成无色液；经电精制槽精制5h，槽压10V，减压浓缩，冷却结晶，洗涤干燥得无色晶体。

实施例3

100g粉状甲壳素用1.5L水，浸泡过夜，滤去水，再用15％NaOH液300ml浸泡过夜，滤去碱液，水洗至弱碱性至中性；加入2mol/L HCl 400ml，40℃水浴中酸解90min，趁热过滤，冷却结晶得甲壳质盐酸盐粗品；加入150ml纯净水和2.5g活性炭，60℃，不断搅拌，将甲壳质盐酸盐反复脱成无色液；经电精制槽精制3h，槽压12V，减压浓缩，冷却结晶，洗涤干燥得无色晶体。

Claims

1、一种水溶性葡糖胺，其化学名称为2-氨基-D-葡萄糖胺，分子式为C₆H₁₁O₄N。

2、权利要求1所述的水溶性葡糖胺用作调味剂或用于制备调节人体免疫功能的抗衰老保健用品。

3、一种制备权利要求1所述的水溶性葡糖胺的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

a.按1∶10-20固液比(重量)，在水中浸泡12h以上使其溶胀，再用15％NaOH溶液浸泡，加入0-10g/L的烷醇酰胺或十二烷基硫酸钠等表面活性剂；浸胀开后，滤去水，洗净表面活性剂；

b.按1∶5-15固液比(重量)，在1-3mol/L HCl溶液中，40-80℃，浸泡酸解0.3-1.5h，趁热过滤，冷却滤液，析出结晶，即得甲壳质盐酸盐粗品；

c.加入与甲壳质盐酸盐粗品相同重量的纯净水和甲壳质盐酸盐粗品重量0.5-3％的活性炭，加热至50℃-70℃不断搅拌，保温脱色0.5-1.5h；抽滤或压滤，并以少量热水洗涤，将滤液和洗涤液合并后，再加活性炭脱色，反复2-3次，直至滤液无色；

d.将无色滤液注入电精制槽，在6-12V槽压下进行精制3-8h；

e.将阴极液减压浓缩至糖浆状，冷却结晶，用95％乙醇洗涤，抽滤干燥，即得纯净的无色结晶的水溶性葡糖胺。