一种高溶解性壳聚糖的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种高溶解性壳聚糖的制备方法，包括：将壳聚糖加入醋酸溶液中，搅拌混匀，得到壳聚糖溶液；将壳聚糖溶液静置，然后喷雾干燥，即得。本发明的高溶解性壳聚糖的制备方法，其制备方法简单，在不同浓度的酸性和碱性溶液中具有较好的溶解性，因此，可广泛应用于化妆品、保健品、生物医药等领域，有着很好的实用价值与潜在价值。
【专利说明】
一种高溶解性壳聚糖的制备方法
技术领域
[0001]本发明属于改性壳聚糖制备领域，特别涉及一种高溶解性壳聚糖的制备方法。【背景技术】
[0002]壳聚糖(Chitosan)作为一种自然界贮量丰富的天然活性多糖，是甲壳素脱乙酰后的产物，其分子内同时存在游离的氨基和羟基，具有特殊的生理活性，尤其是在抗菌抑菌方面。然而壳聚糖是一高分子化合物，白色无定型、半透明、略有珍珠光泽的固体，分子量通常在几十万至上百万，且分子结构紧密，因而不能溶于水等普通溶剂，仅可溶于稀的醋酸、盐酸、硝酸等无机酸和大多数有机酸，不溶于稀的硫酸、磷酸，更无法溶解于中性水溶液和碱性溶液，这在很大程度上难以被广泛应用和添加。
[0003]正因为商品壳聚糖只能溶于某些稀酸溶液，而不溶于水中，在文献中报道的制备方法中都是通过降解和改性两种方法，得到水溶性壳聚糖，分别通过过氧化氢和次氯酸钠降解，得到低分子量壳聚糖，或者，以2,3_环氧丙基三甲基氯化铵为改性剂，对壳聚糖进行季铵化改性，制备出壳聚糖季铵盐，季铵盐基团成功接入壳聚糖分子中，水溶性明显提高， 但是热稳定性下降，壳聚糖表面变得更加致密紧凑，孔隙度减少，这些过程和操作都较复杂。本发明采用喷雾干燥法制备高溶解性的壳聚糖，是一种物理方法，没有改变壳聚糖的分子结构，仅仅改变其大分子链的折叠形态，得到了不仅在酸性溶液，且在中性和碱性溶液都具有良好溶解性能的高溶解性壳聚糖，扩大了壳聚糖的应用范围，具有广泛的市场前景。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种高溶解性壳聚糖的制备方法，该方法操作简单、反应条件温和，易于工艺放大。
[0005]本发明的一种高溶解性壳聚糖的制备方法，包括:
[0006](1)将壳聚糖加入醋酸溶液中，搅拌混匀，得到壳聚糖溶液；
[0007](2)将壳聚糖溶液静置，然后喷雾干燥，即得高溶解性壳聚糖。
[0008]所述步骤(1)中壳聚糖溶液的浓度为5-10g/L。
[0009]所述步骤(1)中醋酸溶液的体积浓度为1 %?10%。
[0010]所述静置时间为l-10min。[〇〇11 ] 所述步骤⑵中喷雾干燥具体为:喷嘴口径为0.5?0.9mm，入口温度:150?200°C， 出口温度为80?120 °C，空气流量:40?80 %，加料速度15?20ml/min，风机设定为60.0-100.00L/h，蠕动栗的速度:40?70ml/min，压缩空气压力:80?100%。
[0012]所述步骤(2)中高溶解壳聚糖溶解于酸液、碱液、纯水。
[0013]所述酸液为乙酸，pH为4?6;碱液为氢氧化钠溶液，pH为8-10。[〇〇14] 高溶解性壳聚糖在酸液、碱液、纯水的最大溶解量分别为10?30mg/mL、10?20mg/ mL、5?12mg/mL〇
[0015]壳聚糖和高溶解性壳聚糖溶解性对比实验具体为:
[0016]将制备好的高溶解性壳聚糖与壳聚糖(市售)分别溶于不同浓度(醋酸体积浓度为 1 %?10%，碱液的质量浓度为20?50mg/L)的酸、碱和超纯水，进行溶解性对比实验。将乙酸分别配制为pH = 4?6的溶液，将NaOH分别配置为pH = 8?10的溶液，分别加入0.01 g? 0.lg壳聚糖、0.0lg?0.lg高溶解性壳聚糖，边搅拌边加热(搅拌温度为20-50°C，搅拌时间为10-30min)进行壳聚糖和高溶解性壳聚糖溶解性对比实验;其中搅拌。
[0017]有益效果
[0018](1)本发明利用壳聚糖和醋酸溶液混合利用喷雾干燥法制备了高溶解性壳聚糖；
[0019](2)传统的商品壳聚糖仅仅可溶解于部分酸性溶液，而本发明所制备的高溶解性壳聚糖可广泛溶解于酸、碱和纯水，应用范围大大增加，且制备方法简单、实验条件温和，易于工业放大。【附图说明】
[0020]图1为高溶解性壳聚糖的中性水溶液；[0021 ]图2为高溶解性壳聚糖和商品壳聚糖在不同浓度的酸、碱和超纯水溶液中的溶解性能对比图。【具体实施方式】
[0022]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。[〇〇23] 实施例1
[0024]壳聚糖溶液的配制，包括如下步骤:[〇〇25] 步骤1:准确称取7.5g壳聚糖，溶解于1000ml醋酸溶液中，配制成7.5g/l的壳聚糖混合液，混合搅拌均匀，静置，待用。
[0026]高溶解性能壳聚糖的制备，包括如下步骤:[〇〇27]步骤2:清洗并安装好仪器，保持喷雾干燥条件是喷嘴口径为0.7mm，入口温度:180 °(:，出口温度为100°(:，空气流量:60%，加料速度181111/1^11，风机设定为80.001711，蠕动栗的速度:58ml/min，压缩空气压力:90 %。
[0028]步骤3:首先开机通入蒸馏水，至水温180°C，通入空气至收集瓶干燥，再将管子放入含试剂容器中，待实验结束后通入空气，并将收集瓶取下，得到样品。样品溶于水，如图1 所示高溶解性壳聚糖有较好的溶解性。[〇〇29] 实施例2
[0030]商品壳聚糖与高溶解性壳聚糖的溶解性能测试，包括如下步骤:
[0031]将乙酸分别配制为pH=4，5，6的溶液，将NaOH分别配置为pH = 8，9，10的溶液，各取 8ml，并分别加入0.05g壳聚糖，在40°C搅拌20min，进行壳聚糖和高溶解性壳聚糖溶解性对比实验。图2为不同pH值4，5，6，7，8，9，10下商品壳聚糖与高溶解性壳聚糖的溶解性对比，试剂瓶底部有肉眼可见的商品壳聚糖沉淀，可见商品壳聚糖在酸性，中性或者碱性条件下微溶或不溶。
[0032]同样分别将用乙酸溶液稀释pH为4，5，6，NaOH溶液稀释pH为8，9，10，并分别取8ml， 分别加入高溶解性壳聚糖〇.〇5g，在40°C搅拌20min，图2为不同pH值4，5，6，7，8，9，10下高溶解性壳聚糖溶解性对比，可见在在酸性，中性或者碱性条件性下喷雾干燥法所得的高溶解性壳聚糖具有很好的溶解性。
【主权项】
1.一种高溶解性壳聚糖的制备方法，包括:(1)将壳聚糖加入醋酸溶液中，搅拌混匀，得到壳聚糖溶液；(2)将壳聚糖溶液静置，然后喷雾干燥，即得高溶解性壳聚糖。2.根据权利要求1所述的一种高溶解性壳聚糖的制备方法，其特征在于:所述步骤(1) 中壳聚糖溶液的浓度为5-10g/L。3.根据权利要求1所述的一种高溶解性壳聚糖的制备方法，其特征在于:所述步骤(1) 中醋酸溶液的体积浓度为1 %?10%。4.根据权利要求1所述的一种高溶解性壳聚糖的制备方法，其特征在于:所述静置时间 为l-10min〇5.根据权利要求1所述的一种高溶解性壳聚糖的制备方法，其特征在于:所述步骤(2) 中喷雾干燥具体为:喷嘴口径为0.5?0.9mm，入口温度:150?200 °C，出口温度为80?120 °C，空气流量:40?80%，加料速度15?20ml/min，风机设定为60.0-100.00L/h，蠕动栗的速 度:40?70ml/min，压缩空气压力:80?100%。6.根据权利要求1所述的一种高溶解性壳聚糖的制备方法，其特征在于:所述步骤(2) 中高溶解壳聚糖溶解于酸液、碱液、纯水。7.根据权利要求6所述的一种高溶解性壳聚糖的制备方法，其特征在于:所述酸液为乙 酸，pH为4?6;碱液为氢氧化钠溶液，pH为8-10。8.根据权利要求6所述的一种高溶解性壳聚糖的制备方法，其特征在于:所述酸液体积 浓度分别是1 %?1 〇 %，碱液的质量浓度为20?50mg/L。9.根据权利要求6所述的一种高溶解性壳聚糖的制备方法，其特征在于:高溶解性壳聚 糖在酸液、碱液、纯水的最大溶解量分别为10?30mg/mL、10?20mg/mL、5?12mg/mL。
【文档编号】C08B37/08GK106008749SQ201610578285
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月21日
【发明人】聂华丽, 杨慧琴, 宋旸, 李丹丹, 王晨, 陈健良, 陈国良
【申请人】东华大学, 佛山市迭蓓丝生物科技有限公司