[发明专利]一种壳聚糖水溶液的制备及应用

说明书

技术领域

本发明涉及日化领域及医药行业，具体是一种壳聚糖水溶液的制备及应用。

背景技术

壳聚糖(chitosan)是甲壳素在碱性条件下脱去乙酰基而得到的高分子糖类化合物，化学结构式为(C₆H₁₁NO₄)_n，是由D-氨基葡萄糖脱去水分子后经β-1,4-糖苷键连接在一起所形成的共价聚合物。壳聚糖含量丰富，作为一种可再生、无毒副作用，生物相容性和生物可降解性良好的多糖，具有很多独特的生理、药理功能性质，如具有抑菌、抗氧化活性，被广泛应用于医药、食品、农业、日化、环保等多种行业领域中。然而，由于壳聚糖在水以及有机溶剂中的溶解性比较差，严重影响了壳聚糖的使用范围和应用价值，因此对壳聚糖的各种化学和物理修饰处理成为解决其溶解性差和活性低的有效方法和壳聚糖高值化开发利用的新热点。

维生素C，又称抗坏血酸，是一种含有6个碳原子的酸性多羟基化合物，是高等灵长类动物与其他少数生物的必需营养素和天然的高效抗氧化剂，广泛存在于新鲜的蔬菜水果中。但是，抗坏血酸不能过度摄入体内，长期过量服用则可能导致尿道结石甚至坏血病。而且，通过对抗坏血酸的抗氧化活性发现，抗坏血酸对自由基的清除能力是有选择性的，对大部分自由基表现出很强的清除能力，但对部分自由基如羟自由基清除能力十分有限。同时，抗坏血酸在中性以及碱性环境中很快被氧化，遇光、热、铁和铜等金属离子均会加速氧化，非常容易失效。

壳聚糖对羟自由基具有比较强的清除能力，而且壳聚糖在中性及碱性条件下比较稳定，还可以吸附重金属离子。因为壳聚糖与抗坏血酸都属于天然产物，没有毒副作用，将壳聚糖与抗坏血酸物理混合，以期在一定程度上弥补抗坏血酸的缺点，大大延缓抗坏血酸的氧化过程，同时可以大大提高壳聚糖的水溶性和抗氧化性。

发明内容

本发明目的是提供一种具有较好抗氧化活性的壳聚糖水溶液的制备及应用。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种壳聚糖水溶液，所述壳聚糖水溶液由壳聚糖、抗坏血酸和水组成；

壳聚糖分子量为150000-250000；壳聚糖水溶液中壳聚糖与抗坏血酸的摩尔比为0.5-2.0。

所述壳聚糖水溶液浓度为20mg/mL。

一种壳聚糖水溶液的制备方法，按上述比例将的壳聚糖与抗坏血酸混合后，直接倒入水中；

所述抗坏血酸的摩尔量为壳聚糖摩尔量的0.5-2.0倍。

所述壳聚糖与抗坏血酸混合后，倒入水中，于25-30℃温度下，震荡0.5-1.0h，放置12-24h，即可得到壳聚糖水溶液待用。

一种壳聚糖水溶液的应用，所述壳聚糖水溶液在制备抗氧化剂中的应用。

一种抗氧化剂，抗氧化剂为壳聚糖、抗坏血酸和水组成；壳聚糖分子量为150000-250000；壳聚糖水溶液中壳聚糖与抗坏血酸的摩尔比为0.5-2.0；配置的壳聚糖水溶液浓度为20mg/mL。

本发明所具有的优点：

(1)与壳聚糖相比本发明在加入抗坏血酸后，可以使得壳聚糖溶解在水中，极大地增强的壳聚糖的水溶性以及生物活性。

(2)在合成工艺上本合成方法有以下优点：本发明配方合理，制备方便，易于推广，所需原料易得，绿色无毒。本发明所得产品可广泛用于生物、医药、食品、化工等领域。

附图说明：

图1为配制的壳聚糖水溶液中壳聚糖与抗坏血酸相互作用示意图。抗坏血酸分子中的呋喃环，由于烯基和羰基的存在，具有共轭效应，使得4位上的羟基上的氧原子电负性降低。而壳聚糖2位的氨基上的氮原子具有一定的电负性，可以与抗坏血酸分子中4位的羟基氢形成分子间氢键。此外，由于壳聚糖2位氨基具有孤对电子，表现出部分碱性，抗坏血酸4位的羟基由于共轭效应，表现出部分酸性，因此，壳聚糖2位的氨基与抗坏血酸4位的羟基又存在部分离子键相互作用。以上壳聚糖2位的氨基与抗坏血酸4位的羟基所表现出来的分子间氢键和离子键相互作用，使得壳聚糖的水溶性得到了极大的提高。

具体实施方式

本研究首先制备得到壳聚糖水溶液，并且研究了其对羟自由基和DPPH自由基的清除能力。该壳聚糖水溶液制备简便，为壳聚糖抗氧化剂的研制提供了可行思路。下述所选用的均为分子量在150000-250000的壳聚糖。

实施例1