一种水溶性羧甲基壳聚糖的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种水溶性羧甲基壳聚糖的制备方法，属于羧甲基壳聚糖制备技术领域。本发明取干燥茯苓与去离子水水浴加热，过滤得滤液旋转蒸发后，加入氯乙酸超声振荡、旋转蒸发制得改性结晶体备用，再取壳聚糖与异丙醇摇床振荡处理，与碱溶液混合水浴加热，与备用的改性结晶体混合水浴，加入酸中和后，离心得上清液，经旋转蒸发、洗涤、干燥制得的水溶性羧甲基壳聚糖。本发明的有益效果是：本发明制备步骤简单，所得产品堆密度高达0.46～0.56g/mL，流动性好，高取代度，水溶性好；充分利用改性结晶体复合碱化壳聚糖溶液制得水溶性羧甲基壳聚糖，有效解决了产品抑菌活性和保湿性能降低。
【专利说明】
一种水溶性羧甲基壳聚糖的制备方法
技术领域
[0001]
本发明涉及一种水溶性羧甲基壳聚糖的制备方法，属于羧甲基壳聚糖制备技术领域。
【背景技术】
[0002]
羧甲基壳聚糖是近年来出现的一种化工合成物，在医药、化工、环保、保健品方面都有重要的意义。而其稳定的性质和抗菌抗感染，降脂和防治动脉硬化等药理作用注定了它在人类未来的日常生活中将发挥更大作用。羧甲基壳聚糖是一种水溶性壳聚糖衍生物，有许多特性，如抗菌性强，具有保鲜作用，是一种两性聚电解质等。在化妆品、保鲜、医药等方面有多种应用，也是近年来研究得较多的壳聚糖衍生物之一。羧甲基壳聚糖的抑菌机理:一是羧甲基壳聚糖通过吸附在细胞表面形成一层高分子膜，从而阻断营养物质向细胞内的运输或羧甲基壳聚糖吸附在细胞膜表面，改变了细胞膜的通透性，致使细胞质流失，细胞质壁分离，从而起到抑菌、杀菌作用;二是羧甲基壳聚糖渗透进入细胞体内吸附细胞内带有电荷的细胞质，发生絮凝作用，扰乱细胞正常的生理活动，或阻断细菌体内DNA的转录，从而抑制细菌的繁殖。目前羧甲基壳聚糖堆密度低，导致流动性差;取代度低，水溶性差，产品抑菌活性和保湿性能降低。
【发明内容】
[0003]
本发明所要解决的技术问题:针对目前羧甲基壳聚糖堆密度低，流动性差，取代度低，水溶性差，导致产品抑菌活性和保湿性能降低的弊端，提供了一种取干燥茯苓与去离子水水浴加热，过滤得滤液旋转蒸发后，加入氯乙酸超声振荡、旋转蒸发制得改性结晶体备用，再取壳聚糖与异丙醇摇床振荡处理，与碱溶液混合水浴加热，与备用的改性结晶体混合水浴，加入酸中和后，离心得上清液，经旋转蒸发、洗涤、干燥制得的水溶性羧甲基壳聚糖的方法。本发明制备步骤简单，所得产品堆密度高，流动性好，高取代度，水溶性好，充分利用改性结晶体复合碱化壳聚糖溶液制得水溶性羧甲基壳聚糖，有效解决了产品抑菌活性和保湿性能降低。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是:
(1)选取干燥茯苓，将其碾碎并置于65?80°C下干燥6?8h，随后按质量比1:5，将干燥茯苓粉末与去离子水搅拌混合，在65?80 °C下水浴加热2?3h，待水浴加热完成后，静置冷却至室温并过滤，收集滤液并置于70?80°C下旋转蒸发至原体积的1/8，制备得水溶性多糖凝胶液；
(2)按质量比1:5，将氯乙酸与上述制备的水溶性多糖凝胶液搅拌混合，再在200?300W下超声振荡10?15min，随后在75?80°C下旋转蒸发至干，收集干燥结晶，制备得改性结晶体，备用；
(3)按质量比1:20，将壳聚糖与异丙醇搅拌混合，并置于250?300r/min摇床振荡处理6?8h，制备得壳聚糖溶胀液，随后按质量比1:5，将壳聚糖溶胀液与lmol/L氢氧化钠溶液搅拌混合，再在65?80 0C下水浴加热I?2h，制备得碱化壳聚糖溶液；
(4)按质量比1:10，将步骤(2)备用的改性结晶体与上述制备的碱化壳聚糖溶液搅拌混合并置于三口烧瓶中，将三口烧瓶在65?800C下水浴25?30min，待水浴完成后，对三口烧瓶滴加lmol/L盐酸溶液至pH至7.0，随后静置10?15min，在1800?2200r/min下离心分离10?15min，收集上层清液并旋转蒸发至干，收集干燥结晶，用无水乙醇洗涤3?5次后，在45?50°C下干燥6?Sh，即可制备得一种水溶性羧甲基壳聚糖。
[0005]本发明的应用方法:将本发明制得的水溶性羧甲基壳聚糖与水按固液比1:3混合均匀，涂抹成膜，在O?5°C下冷冻干燥I?2h，将所得的羧甲基壳聚糖膜植入兔背部伤口肌肉上，10?12周后完全降解，周围组织无炎症发生;该产品堆密度高达0.46?0.56g/mL，流动性好，高取代度，水溶性好，可有效抗菌抗感染，促进组织修复。
[0006]本发明与其他方法相比，有益技术效果是:
(1)本发明制备步骤简单，所得产品堆密度高达0.46?0.56g/mL，流动性好，高取代度，水溶性好；
(2)充分利用改性结晶体复合碱化壳聚糖溶液制得水溶性羧甲基壳聚糖，有效解决了产品抑菌活性和保湿性能降低。
【具体实施方式】
[0007]首先选取干燥茯苓，将其碾碎并置于65?80 °C下干燥6?8h，随后按质量比1:5，将干燥茯苓粉末与去离子水搅拌混合，在65?80 0C下水浴加热2?3h，待水浴加热完成后，静置冷却至室温并过滤，收集滤液并置于70?80 °C下旋转蒸发至原体积的1/8，制备得水溶性多糖凝胶液;然后按质量比1:5，将氯乙酸与上述制备的水溶性多糖凝胶液搅拌混合，再在200?300W下超声振荡10?15min，随后在75?80 °C下旋转蒸发至干，收集干燥结晶，制备得改性结晶体，备用;再按质量比1:20，将壳聚糖与异丙醇搅拌混合，并置于250?300r/min摇床振荡处理6?8h，制备得壳聚糖溶胀液，随后按质量比1:5，将壳聚糖溶胀液与lmol/L氢氧化钠溶液搅拌混合，再在65?80°C下水浴加热I?2h，制备得碱化壳聚糖溶液;最后按质量比1:10，将备用的改性结晶体与上述制备的碱化壳聚糖溶液搅拌混合并置于三口烧瓶中，将三口烧瓶在65?80 0C下水浴25?30min，待水浴完成后，对三口烧瓶滴加lmol/L盐酸溶液至pH至7.0，随后静置10?15min，在1800?2200r/min下离心分离10?15min，收集上层清液并旋转蒸发至干，收集干燥结晶，用无水乙醇洗涤3?5次后，在45?50°C下干燥6?8h，SP可制备得一种水溶性羧甲基壳聚糖。
[0008]实例I
首先选取干燥茯苓，将其碾碎并置于65°C下干燥6h，随后按质量比1:5，将干燥茯苓粉末与去离子水搅拌混合，在65°C下水浴加热2h，待水浴加热完成后，静置冷却至室温并过滤，收集滤液并置于70°C下旋转蒸发至原体积的1/8，制备得水溶性多糖凝胶液;然后按质量比1:5，将氯乙酸与上述制备的水溶性多糖凝胶液搅拌混合，再在200￥下超声振荡10!^11，随后在75°C下旋转蒸发至干，收集干燥结晶，制备得改性结晶体，备用;再按质量比1:20，将壳聚糖与异丙醇搅拌混合，并置于250r/min摇床振荡处理6h，制备得壳聚糖溶胀液，随后按质量比1:5，将壳聚糖溶胀液与lmol/L氢氧化钠溶液搅拌混合，再在65 V下水浴加热I?2h，制备得碱化壳聚糖溶液;最后按质量比1:10，将备用的改性结晶体与上述制备的碱化壳聚糖溶液搅拌混合并置于三口烧瓶中，将三口烧瓶在65 °C下水浴25min，待水浴完成后，对三口烧瓶滴加lmol/L盐酸溶液至pH至7.0，随后静置1min，在1800r/min下离心分离1min，收集上层清液并旋转蒸发至干，收集干燥结晶，用无水乙醇洗涤3次后，在45 V下干燥6h，即可制备得一种水溶性羧甲基壳聚糖。
[0009]将本发明制得的水溶性羧甲基壳聚糖与水按固液比1:3混合均匀，涂抹成膜，在O°C下冷冻干燥lh，将所得的羧甲基壳聚糖膜植入兔背部伤口肌肉上，10周后完全降解，周围组织无炎症发生;该产品堆密度高达0.46g/mL，流动性好，高取代度，水溶性好，可有效抗菌抗感染，促进组织修复。
[0010]实例2
首先选取干燥茯苓，将其碾碎并置于72°C下干燥7h，随后按质量比1:5，将干燥茯苓粉末与去离子水搅拌混合，在72°C下水浴加热3h，待水浴加热完成后，静置冷却至室温并过滤，收集滤液并置于75°C下旋转蒸发至原体积的1/8，制备得水溶性多糖凝胶液;然后按质量比1:5，将氯乙酸与上述制备的水溶性多糖凝胶液搅拌混合，再在250￥下超声振荡13!^11，随后在78°C下旋转蒸发至干，收集干燥结晶，制备得改性结晶体，备用;再按质量比1:20，将壳聚糖与异丙醇搅拌混合，并置于275r/min摇床振荡处理7h，制备得壳聚糖溶胀液，随后按质量比1: 5，将壳聚糖溶胀液与lmol/L氢氧化钠溶液搅拌混合，再在72°C下水浴加热2h，制备得碱化壳聚糖溶液;最后按质量比1:10，将备用的改性结晶体与上述制备的碱化壳聚糖溶液搅拌混合并置于三口烧瓶中，将三口烧瓶在720C下水浴28min，待水浴完成后，对三口烧瓶滴加lmol/L盐酸溶液至pH至7.0，随后静置13min，在2000r/min下离心分离13min，收集上层清液并旋转蒸发至干，收集干燥结晶，用无水乙醇洗涤4次后，在48°C下干燥Sh，即可制备得一种水溶性羧甲基壳聚糖。
[0011]将本发明制得的水溶性羧甲基壳聚糖与水按固液比1:3混合均匀，涂抹成膜，在3°C下冷冻干燥2h，将所得的羧甲基壳聚糖膜植入兔背部伤口肌肉上，11周后完全降解，周围组织无炎症发生;该产品堆密度高达0.5 lg/mL，流动性好，高取代度，水溶性好，可有效抗菌抗感染，促进组织修复。
[0012]实例3
首先选取干燥茯苓，将其碾碎并置于800C下干燥Sh，随后按质量比1:5，将干燥茯苓粉末与去离子水搅拌混合，在800C下水浴加热3h，待水浴加热完成后，静置冷却至室温并过滤，收集滤液并置于80°C下旋转蒸发至原体积的1/8，制备得水溶性多糖凝胶液;然后按质量比1:5，将氯乙酸与上述制备的水溶性多糖凝胶液搅拌混合，再在300￥下超声振荡15!^11，随后在80°C下旋转蒸发至干，收集干燥结晶，制备得改性结晶体，备用;再按质量比1:20，将壳聚糖与异丙醇搅拌混合，并置于300r/min摇床振荡处理Sh，制备得壳聚糖溶胀液，随后按质量比1: 5，将壳聚糖溶胀液与lmol/L氢氧化钠溶液搅拌混合，再在80 V下水浴加热2h，制备得碱化壳聚糖溶液;最后按质量比1:10，将备用的改性结晶体与上述制备的碱化壳聚糖溶液搅拌混合并置于三口烧瓶中，将三口烧瓶在800C下水浴30min，待水浴完成后，对三口烧瓶滴加lmol/L盐酸溶液至pH至7.0，随后静置15min，在2200r/min下离心分离15min，收集上层清液并旋转蒸发至干，收集干燥结晶，用无水乙醇洗涤5次后，在50°C下干燥8h，即可制备得一种水溶性羧甲基壳聚糖。
[0013]将本发明制得的水溶性羧甲基壳聚糖与水按固液比1:3混合均匀，涂抹成膜，在5°C下冷冻干燥2h，将所得的羧甲基壳聚糖膜植入兔背部伤口肌肉上，12周后完全降解，周围组织无炎症发生;该产品堆密度高达0.56g/mL，流动性好，高取代度，水溶性好，可有效抗菌抗感染，促进组织修复。
【主权项】
1.一种水溶性羧甲基壳聚糖的制备方法，其特征在于具体制备步骤为: (1)选取干燥茯苓，将其碾碎并置于65?80°C下干燥6?8h，随后按质量比1:5，将干燥茯苓粉末与去离子水搅拌混合，在65?80 °C下水浴加热2?3h，待水浴加热完成后，静置冷却至室温并过滤，收集滤液并置于70?80°C下旋转蒸发至原体积的1/8，制备得水溶性多糖凝胶液； (2)按质量比1:5，将氯乙酸与上述制备的水溶性多糖凝胶液搅拌混合，再在200?300W下超声振荡10?15min，随后在75?80°C下旋转蒸发至干，收集干燥结晶，制备得改性结晶体，备用； (3)按质量比1:20，将壳聚糖与异丙醇搅拌混合，并置于250?300r/min摇床振荡处理6?8h，制备得壳聚糖溶胀液，随后按质量比1:5，将壳聚糖溶胀液与Imo 1/L氢氧化钠溶液搅拌混合，再在65?80 0C下水浴加热I?2h，制备得碱化壳聚糖溶液； (4)按质量比1:10，将步骤(2)备用的改性结晶体与上述制备的碱化壳聚糖溶液搅拌混合并置于三口烧瓶中，将三口烧瓶在65?800C下水浴25?30min，待水浴完成后，对三口烧瓶滴加lmol/L盐酸溶液至pH至7.0，随后静置10?15min，在1800?2200r/min下离心分离10?15min，收集上层清液并旋转蒸发至干，收集干燥结晶，用无水乙醇洗涤3?5次后，在45?50°C下干燥6?Sh，即可制备得一种水溶性羧甲基壳聚糖。
【文档编号】C08B37/08GK105968230SQ201610540697
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年7月11日
【发明人】董晓, 盛海丰, 高玉刚
【申请人】董晓