壳聚糖的制备Word文件下载.docx

1、 壳聚糖的脱乙酰度 （ DegreeofDeacetylation, 缩 写为 D1 D1 ）可定义为 壳聚糖分子中 脱除脱乙酰度乙酰基的糖残基数占壳聚糖分子中总的糖残基数的百数。的测定方法很多 ,如碱量法 （包括酸碱滴定法、电位滴定法、氢溴酸盐法等 ）、红外光谱法 、折光指数法、胶体滴定法、热 分析 法、气 相 色谱法、元素分析法、紫外光谱一 阶导数 、苦 味酸分光光度法 等。 常用的有酸碱滴定法、红外光谱法、紫外光谱法、电位滴定法 等。一、壳聚糖的制备将虾壳去腿去杂质后，流水冲洗，洗净残余的虾肉，于60C烘箱 中烘干，用研钵磨碎称取10 g虾壳3份，于100 mL 5 % HCI中浸泡 4

2、h至无气泡冒出，再补加50 mL 5 %HCI，浸泡2h ,除去虾壳中的钙质 和无机盐，抽滤用去离子水洗至中性，加100 mL 10 % NaOH于 50C水 浴中加热2h ,除去蛋白，过滤,用去离子水80C水浴中反应4 h ,水洗 至中性，抽滤，烘干后得白色粉末状甲壳素分别为 2.08200,2,12g,平 均产率为 20.6%。二、壳聚糖制备工艺的设计甲壳素碱液质量和体积比一般选取 m甲壳素（g）: NaOH （ml）为 1 : 20 ,碱液浓度在 30 %以下 ,脱乙酰反应进行得非常缓慢 ,温度超过 120C时,脱乙酰虽然进行得较快，但是因此会造成主链的大幅降解， 故实验中采用30 %6

3、0 %的浓碱，控温在90120C进行反应。即可 的壳聚糖。三、壳聚糖的纯化将所得粗品壳聚糖溶于2 %HAc水溶液中，配成1. 5 %2. 0 %的 壳聚糖醋酸水溶液，滤去不溶杂质，搅拌下缓慢滴入4 %NaOH溶液， 调节pH值至89放各洗2次，真空干燥，得壳聚糖纯品。四、脱乙酰的测定1碱量法甲壳质脱乙酰基后生成的甲壳素中的胺基呈游离态 ，属伯胺，具有阳离子性质，可与酸定量反应生成盐，且胺基特别稳定，即使在50 % 氢氧化钠溶液中，在150C也不会分解，基于上述特性来测定脱乙酰 度。准确称取0. 2 g样品置于250 ml三角烧瓶中 加入0. 2 mol/ L盐 酸标准溶液25 ml ,搅拌0.

4、 51 h完全溶解，以甲基橙作指示剂，0. 2 mol/ L氢氧化钠标准溶液滴定过量的盐酸至终点 ，另取1份样品于105烘箱中至恒重，测定样品含水量。1 - GH00 -胸 x 0. 1001式中：Cr盐酸标准漕液的浓度；加入盐酸标准溶液的体积；Cj-氢氧化钠标准溶液的浓度；Wr消耗氢氧化钠溶液的体积；G -样品重；W样品的水分百分含量：0-016 -与1 ni 1 nul/L盐酸标准溶液相当的胺量；0. 100 1 -壳聚糖中理论賀基含量这种方法简单 ,但由于达到终点时 ,壳聚糖析出沉淀 ,使终点判定容易产生误差 ,尤其在样品摩尔质量较大情况下更是如此 ,从而导致实验的重复性差。而且样品受溶

5、解度影响较大 ,有时需加热才能使样品完全溶解 ,这样使盐酸挥发 ,测定结果受到影响。但这种方法不需 大型仪器 ,操作简便易行 ,经常操作 ,积累一定操作经验 ,会改善重复 性差的缺点。2. 电位滴定法准确称取0. 2 g壳聚糖，溶于25 ml 0. 2 mol/ L氢氧化钠标准溶液 回滴过量盐酸，作pH - V NaOH曲线,用三切线法确定终点，按碱量法 的公式计算脱乙酰度。此方法操作简单 ,分析速度较快 ,终点判断清 楚 ,精确度较高 ,对具有较高脱乙酰度的样品来说 ,应是一个较为可供 选择的方法。3. 紫外光谱法 其作用的原理是选择合适的染料使之与壳聚糖作用 ,在一定波长下测定吸光度 ,根

6、据吸光度与浓度的关系 ,经简单的数学处理得到一 标准曲线 ,利用这一标准曲线 ,可以测定与此壳聚糖具有同一脱乙酰 度的未知壳聚糖的含量。人们对染料的变色作用早在 19 世纪就有了 认识。B. D.Gummow和G. A. F. Roberts报道了阴离子染料酸性红 88与壳聚糖的作用。酸性红 88 这种带负电荷的染料与壳聚糖大分子上 质子化的氨基以1 : 1的化学计量形成络和物，此时酸性红88的最大吸收波长为 505 nm ,吸光度达到最低点 ,可以定量利用这一变色作 用。本文用酸性红 143 ,与已知含量壳聚糖作用 ,测定未知含量壳聚 糖。（1）壳聚糖标准溶液的配制：准确称取0. 1504

7、g日本产壳聚糖， 溶于 100 ml 0. 1 mol/ L HCl ,准确称取 5 ml ,10 ml ,15 ml ,20 ml ,25 ml 此溶液，用0. 1 mol/ L的HAC溶液定容至250 ml。（2）染料标准溶液的配制：称取酸性红0. 5 g143溶于0. 1 mol/ L HAC溶液中，并稀释至1 000ml。（3）壳聚糖的测定：移取等份染料溶液2 ml于50 ml容量瓶中，分 别从各浓度的壳聚糖标准溶液中准确移取不同体积的标样。用 0. 1 mol/ LHAC稀释至50 ml。以2 ml染料，用HAC定容为50 ml的溶液为空白，吸收波长为 530 nm ,于Perkin

8、 - Elmer紫外分光光度计测定吸光度，作吸光度对各 浓度的壳聚糖标样体积的曲线 ,分别得到两条直线 ,直线交点处所对 体积为质子化氨基与染料离子等量反应所需相应壳聚糖标样的体图1酸性红143吸光度随壳聚糖浓度变化曲线壳聚糖标样体积曲线：l50Mg/ni ;2 - 3OTpj/nil;3 - 450pg/nil;4 - 6（X）Pg/1 但;5 - 750|Jg/ml（4）数据处理：用已知不同量的壳聚糖为横坐标，用图1中直线交叉点处所对应的壳聚糖溶液的体积的倒数为纵坐标作图 （见图2）。5 15 25壳聚糖溶液浓度/ MSOpg/ni图2壳聚糖标准工作曲线五、分子质量的测定目前国内外研究降解

9、甲壳素的方法有很多，有酶降解法，化学降解法，物理降解法等。每种降解方法都有一定的局限性 ,化学降解法会对环境造成污染 ;酶的价格昂贵 ,不易得到 ,且具有选择性；物理 降解法虽然对环境没有污染，但降解效率太低。 H2O2 有很强的氧化 性 , 可以氧化甲壳素主链上的壳素氧化降解法制备低分子量的甲壳 素。1. 利用 H2 O2 制备低分子量分布的壳聚糖将虾皮用HCI浸泡去除碳酸钙盐；再用稀碱除去蛋白质得甲壳素 然后浓碱在50C与其反应，并控制反应时间，分别制备出脱乙酰度为 85% , 93% , 99%勺壳聚糖，最后用H2 02氧化不同脱乙酰化壳聚糖，得 到不同低分子量的壳聚糖。2低聚壳聚糖勺制

10、备取样品按壳聚糖：水二1 : 30 （质量：体积）将其分散在水中。在 50C下加热，用滴液漏斗慢慢滴加一定体积、浓度为 30%勺H2 02 , 并不断搅拌 , 在 30 m in 内滴加完毕。反应 6 h 后 , 抽滤得固相产品 , 水洗 ,烘干称重。用粘度法测定相对分子量。2. 壳聚糖粘度与分子量勺关系 低粘度样品在滴定过程中呈澄清溶液状态 ,测定值偏差较小 ；而 粘度较高勺样品 ,在滴定过程中易出现凝集现象 ,使测定结果偏差较大。所以在测定粘度较高的样品时，样品量不宜太大，在0. 3 g左右即可，而且用少量蒸馏水稀释。以85%脱乙酰度未降解CT为例，配制不同浓度的85%脱乙酰度的CTS用乌

11、氏粘度计测定其粘度，结果见图1。壳集粧浓度心I脱乙酰度为笳未降解壳聚糖旳浓度与粘度关系由图1得出口为402 2 mm丘查表得85%壳 聚糖 K为 L 424 x l（ya 为 Q 96,代入:口 = KMa , 得M为4 7其10用以上方法.分别得到 站脱 乙酰度的分子量有4 7 x 5 x W5 2 0 x 10 1. 2 x 10 8 10 93%脱乙酰度的有 L 8 x 101. 2 x og x 1099%脱乙酰度的有 8 x 101测定方法准确称取105e烘干至恒重的样品01 3 01 5 g壳聚糖样品， 置于250 m l三角瓶中，加入01 1 m ol/L 盐酸标准溶 液30 m

12、 ,l在20e 25e搅拌至溶解 完全（若粘 度太大可 加 适量加蒸馏水稀释）,加入2 3滴混合 指示剂（1% ）甲基橙+（ 1% ）苯胺蓝（1B2 ）, 用01 1 m ol/L 氢氧化钠标准溶液 计算公式：宀亠（C（v, - CVJ 01 016自由氨基的含量=一一 100%脱乙酰度-（91X）% 100%CJ盐酸标准溶液的浓度，nioLC2）氢氧化钠标准溶液的浓度、mol/L%）加入的盐酸标准潘液的体积，mlVJ滴定耗用的氢氧化钠标准溶液的体积，mlG）样品重，g01016）与I mil mol/L盐酸溶液相当的氨基量，g9194%）理论氨基含量滴 定 游离 盐酸C1） 盐酸标准溶液的浓度 , mol/LC2） 氢氧化钠标准溶液的浓度 , mol/LV1 ） 加入的盐酸标准溶液的体积 , m l, m l盐酸溶液相当的V2 ） 滴定耗用的氢氧化钠标准溶液的体积G） 样品重, g01 016） 与 1 m l 1 m ol/L氨基量 , g91 94% ） 理论氨基含量