[发明专利]从小龙虾壳中制备磁性壳聚糖的技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种从小龙虾壳中制备磁性壳聚糖的技术。主要适用于改性磁性壳聚糖。

背景技术

壳聚糖是由几丁质(甲壳素)脱去乙酰基而得到的，而甲壳素存在于虾、蟹的外壳以及一些藻类的细胞壁中，是自然界中仅次于纤维素的第二大可再生资源。壳聚糖是一种天然高分子多糖化合物，而磁性壳聚糖和壳聚糖一样具有相容性、安全性、微生物降解性等优良性，并且其分子间不发生缠绕等结构优点，磁性壳聚糖具有羟基、氨基，所以修饰和改性就会容易很多，通过改性和修饰其端基得到的产品在更多更广的领域里得到应用。例如，在工业中作为黏结剂、胶凝剂等。在化妆品也得到广泛应用，护发素、浴液、香水、膏霜等化妆品。还应用于医药、农业、污水处理、食品等方方面面，应用前景十分可期。

本发明涉及的磁性壳聚糖的制备方法比较简单，采用原料和试剂的价格相对较低，同时所得磁性壳聚糖纯度较高，而且合成工艺简单易行，生产成本较低，适合大规模生产，使磁性壳聚糖的工业化成为可能。

发明内容

本发明目的是提供一种低成本，易操作的磁性壳聚糖的合成方法，并且合成的磁性壳聚糖分子具有羟基基团和氨基集团，具有易于改性等优势。

本方法以小龙虾壳为原料，在一定温度下用盐酸、氢氧化钠进行处理，经过第一步反应得到甲壳素，在经过第二步反应得到壳聚糖，第三步反应得到磁性壳聚糖，产物无需纯化处理，便可的得到最终产物。

以甲壳素，壳聚糖和磁性壳聚糖为例，反应机理如下：

第一步：

第二步：

第三步：

本发明中所述的酸浸中的酸为盐酸，碱煮中的碱为氢氧化钠。物质的浓度为1.0mol/L的盐酸，2.0mol/L的氢氧化钠，5g/L的高锰酸钾，10g/L的草酸，50％的氢氧化钠，5％的醋酸，5％的戊二醛。浸酸时间为24h，酸浸温度40-50℃，碱煮温度80-90℃，碱煮时间为3-4h，第二步中的碱煮温度为70-80℃，碱煮时间为3-4h，第三步中的搅拌的温度40-50℃，干燥温度70-75℃，干燥时间12h。

本发明中第一步中取15-20g小龙虾的壳，在加入1.0mol/L的盐酸1000ml，在水浴锅中浸直至无气泡产生，清洗后加入2.0mol/L的氢氧化钠1000ml，清洗后在用5g/L的高锰酸钾浸泡1-1.5h，水洗后在用10g/L的草酸进行脱色。第二步实验取5-6g甲壳素加入40％-50％的氢氧化钠500ml在水浴锅反应3-4h即可，第三步实验取壳聚糖0.5-1.0g，加入5％的醋酸50ml，加入0.3-0.5gFe₃O₄，同时加入45-50ml液体石蜡和2-3ml吐温-80，在40-50℃搅拌30-35min，在逐滴加入10ml的5％的戊二醛溶氢氧化钠调节pH值在9.0左右，搅拌反应2-3h，离，用蒸馏水反复洗涤多次，在70-75℃干燥12h即可。

本发明在反应过程中，清洗使用自来水即可但必须使清洗后的溶液成中性，洗涤所用水为蒸馏水。实验反应中的晒干均在常温下进行即可。

具体实施方式

下面介绍本发明的具体实施例，但本发明不受实施例的限制。

实施例1.甲壳素的提取方法

将称好的15-20g小龙虾壳置于2000mL的烧杯中加入1.0mol/L盐酸1000mL在水浴锅中40℃浸泡24小时而玻棒搅拌直至无泡产生除碳酸钙和磷酸盐等。倾去酸液清洗至中性后加入2.0mol/L的氢氧化钠1000ml在80-90℃水浴锅中反应3-4h去除虾壳中的蛋白质。倾去碱液清洗至中性加入5g/L的高锰酸钾浸泡1-1.5h，水洗后在用10g/L的草酸于水浴锅60-70℃进行脱色，直至全部变为白色。晒干得到白色的甲壳素。

实施例2.壳聚糖的反应合成方法

称取上述制备的甲壳素5-6g于圆底烧瓶中加入40％-50％的氢氧化钠500ml在水浴锅中，水浴锅的温度保持70-80℃，反应3-4h进行脱乙酰基。反应结束后，用自来水进行清洗直至清洗液至中性结束，晒干后得到白色或淡黄色的壳聚糖。

实施例3.磁性壳聚糖的反应合成方法

取壳聚糖0.5-1.0g，加入5％的醋酸50ml，加入0.3-0.5gFe₃O₄，同时加入45-50ml液体石蜡和2-3ml吐温-80，在40-50℃搅拌30-35min，在逐滴加入10ml的5％的戊二醛溶氢氧化钠调节pH值在9.0左右，搅拌反应2-3h，用磁铁分离，用蒸馏水反复洗涤多次，在70-75℃干燥12h，轻研制得磁性壳聚糖微粒。