[发明专利]一种辐射法制作水溶性壳聚糖方法

说明书

技术领域

本发明属于新材料领域，特别是涉及一种辐射法制作水溶性壳聚糖方法。

背景技术

壳聚糖是天然产物甲壳素的脱乙酰基产物，化学结构是以2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖以β-1，4糖苷键连接而成的多糖。壳聚糖分子中含有活性氨基，氨基可以带正电，是唯一的天然碱性多糖。糖环上又带有活性羟基，因而壳聚糖又具有很好的亲水性和保水性。近年来，人们对壳聚糖性质和功能进行了广泛的研究，发现壳聚糖在农业、环境、食品、生物、医学、材料等行业的重要应用。

  低分子量壳聚糖或寡聚糖具有明显的抗菌活性和保水性，以及诱导植物生长的生物活性，可以促进植物生长，抑制微生物活性，吸收并保持水分，所以可以用作农业的增产剂，食品或水果的保鲜防腐剂，农作物种子的包衣材料，工业及日常生活用品的天然抗菌剂。

  同时，国内外大量的毒理学试验证明壳聚糖或壳寡糖对人体无毒，可以和人体直接接触或被人体吸收。于是壳聚糖或寡聚糖的应用范围可以扩展到化妆品、保健食品、药物或酶载体、烧伤敷料等。

    但是由甲壳素经脱乙酰化而制得的壳聚糖分子量很高，只能溶于酸性水溶液，因而限制了它的广泛利用。另外，分子量不同的壳聚糖的性质差异很大，有时甚至表现出截然相反的特性，要完全体现以上所列的性能，壳聚糖的分子量必须降低到一定的范围。

    目前，已见报道的壳聚糖的降解方法大致可分为三类：酸水解法、氧化法和酶降解法。酸降解法将壳聚糖的酸性(盐酸，磷酸，氢氟酸，乙酸等)溶液加热，使糖苷键断裂，生成低分子量壳聚糖或进一步生成壳寡糖(如中国专利CN 1 389477)。氧化法使壳聚糖的主链氧化断裂，制得小分子量水溶性壳聚糖，其中主要采用过氧化氢法(如中国专利CN 1283634)。过氧化氢氧化法又分为酸法、碱法(如中国专利CN 1318567)和中性法三种，即氧化反应的介质分别为酸性、碱性和中性。所以，酸降解法或氧化法往往使用浓酸或浓碱，造成一定程度的环境污染，在环保受到重视的今天已不宜提倡。  最近出现的酶降解法具有效率高，环境污染小的特点，但是降解所用的酶成本过高，又涉及很复杂的发酵工艺，不适于对成本有严格要求的食品及农业用途。

发明内容

本发明的目的是提供一种辐射法制作水溶性壳聚糖方法。本方法以工业级高分子量壳聚糖为起始原料，经过原料的提纯，辐射降解，后处理等步骤制得低分子量水不溶性或小分子量水溶性壳聚糖。

     附图1给出了本方法的工艺流程，简述如下：

     原料的提纯：将工业级壳聚糖用过量乙酸水溶液充分溶解，乙酸溶液浓度为O．5％～1 5．O％，取2．O％～10．0％较好，提高乙酸浓度，可减少乙酸溶液的用量。溶解好的壳聚糖溶液先用纱布过滤，后用G2玻璃砂芯漏斗过滤，弃去不溶物。搅拌下，将10％～20％的NaOH、NaHC03或NaOH与NaHC0。的混合溶液加入滤液中，调节pH至7～8，充分振荡后，用G1玻璃砂芯漏斗过滤，沉淀物先用二次蒸馏水洗1～3次，后用甲醇、乙醇或异丙醇洗涤1～3次，将沉淀物在20～50℃下真空烘干，得到精制的壳聚糖。

  壳聚糖辐射降解：  用⁶⁰Coγ-射线进行壳聚糖的辐照降解。辐照处理的壳聚糖可以是固体或溶液，可以在无氧或有氧条件下进行辐照，对壳聚糖固体进行辐照，剂量为50～300kGy，优选150～250kGy；对壳聚糖酸性溶液进行辐照，剂量为1～200 kGy，优选40～150 kGy；对壳聚糖乙酸、盐酸或乳酸／过氧化氢均一溶液进行辐照，剂量范围1～200 kGy，优选5～100 kGy；对壳聚糖／过氧化氢非均一溶液进行辐照，剂量范围1～200 kGy，优选40～150 kGy。