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甲壳质(chitin),又名甲壳素,几丁质,主要存在于虾、蟹、蛹及昆虫等动物外壳中。其衍生物壳聚糖(chitosan)又名甲壳胺或脱乙酰甲壳素,是甲壳质经脱乙酰化反应制得的产物,是最基本、最重要的甲壳质衍生物。
壳聚糖具有良好的吸湿性、成膜性、气透性、降解性、生物相溶性、无毒副作用以及不污染环境的优良性质,广泛应用于环保、食品、化工、医药、纺织、造纸、卷烟、农业、化妆品、印染、生物医学、酶制剂、保健品、金属回收等许多行业中。因此甲壳质作为一种纯天然的自然资源,对其开发和应用具有极其深远的意义。但甲壳质及其壳聚糖的高度不溶性极大地限制了它们的应用,必须对它们进行化学深加工,或结构修饰,引入或改变其分子链上的某个基团,或者完全降解或部分降解其分子链,从而得到一些具有特殊性质、水溶性有所改善的衍生物产品来满足人们的使用需要,因此甲壳单糖随之问世。
D-氨基葡萄糖盐酸盐(GAH)是甲壳质或壳聚糖的降解产物,其结构为D-葡萄糖分子中C2-羟基被氨基所取代,因氨基显碱性,与盐酸结合成盐。D-氨基葡萄糖盐酸盐是重要的生化试剂和医药中间体,其用途十分广泛:对人体具有重要的生理功能,它参与肝肾解毒,发挥抗炎护肝的作用;它能促进抗生素药剂的注射功能,也可作为糖尿病患者的营养补助剂,大剂量使用对宿主组织无害,但对体内恶性细胞却是一种细胞毒;它促进人体黏多糖的合成,改善关节软骨的代谢及修复;此外,它还可作为化妆品和饲料的添加剂。目前,国内、外对D-氨基葡萄糖的需求日益增加。
本文论述了甲壳质和壳聚糖的制备技术,并着重研究了单糖的最优化制备方法,通过正交实验,进行了3因素6水平72(36×2)个实验;同时研究了抽滤工艺和脱色工艺对产品质量的影响,为今后高质量的生产D-氨基葡萄糖盐酸盐及工业化提供了技术指导。 |
关键词: 甲壳质 壳聚糖 单糖 |
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基金项目:中国科学院海洋研究所调查研究报告第4445号。 |
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STUDY ON PREPARATION OF CHITIN CHITOSAN TO YIELD D-GLUCOSAMINE HYDROCHLORIDE |
XING Ronge1, YU Huahua1, LIU Song1, LI Pengcheng1,2
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1.Graduate School , The Chinese Academy of Sciences;2.Institute of Oceanology, The Chinese Academy of Sciences
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Abstract: |
This paper determined the optimum producing technology conditions of chitosan monomer through lots of experiments and compared for merit and shortcoming with the former results.
D-glucosamine hydrochloride is one of the derivations of chitin monomer, it is an important kind of biochemicals and intermedium of medicine, and it is well-liked in international market. We had verdict-crossing experiment with three factors and six levels. On the basis of ultimate yield, monomer content, optical rotation, chromaticity, crystal and so on, we obtained optimum technology conditions. Meanwhile, we investigated the influence of orders of filtration craft and de-colorization craft on the product quality. Our experimental products are consistent with that of sigma Corp. by IR. This work establishes an excellently technological guarantee for the future industrialization. |
Key words: chitin monomer chitosan monomer |