[发明专利]一种水溶性壳聚糖材料的制备及应用方法

说明书

本发明公开了一种可溶性高分子材料壳聚糖的制备和应用方法。该方法选用碳酸钾溶液、碳酸钠溶液、硫酸钾溶液、硫酸钠溶液、碳酸氢钠溶液、碳酸氢钾溶液、碳酸铵溶液、碳酸氢铵溶液中的任一种加入到壳聚糖醋酸溶液中，通过乙醇沉淀，可以得到水溶性壳聚糖材料，该材料可以通过调至中性或透析或乙醇溶液洗涤得到壳聚糖絮凝物，用于吸附重金属或染料。

技术领域

本发明涉及生物化学技术领域，尤其涉及一种可溶性高分子材料壳聚糖的制备和应用方法。

背景技术

壳聚糖是由自然界广泛存在的几丁质经过脱乙酰作用得到的，化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖。这种天然高分子具有生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能，受到各行业的广泛关注。

由于生物可降解性、生物相容性，天然高分子聚合物如多糖、多肽、磷脂是该类药物辅料，尤其作为静脉注射给药的辅料首选。壳聚糖在自然界资源丰富程度仅低于纤维素，可以通过甲壳素脱乙酰达到60％以下制备得到，无毒，可生物降解，生物相容性好，具有众多作为药用辅料的优势。

美中不足的是，壳聚糖的水溶性差，微溶于二甲亚砜和对甲苯磺酸，只有在pH＜6.5的酸性条件下才能溶于水。在酸性条件下，壳聚糖链上的氨基质子化，正电荷增多使多糖链互相排斥，达到溶解效果。通过往壳聚糖主链引入小分子，或者交联聚合物链，可以改善壳聚糖的溶解性；碱/尿素溶剂体系，如氢氧化钠/氢氧化钠钾/尿素，配合冻融法处理壳聚糖，得到溶解度较理想的壳聚糖溶液。以上方法均操作较为复杂，且由于改变了壳聚糖结构，可能导致其性质发生改变。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种水溶性壳聚糖材料的制备方法，以及这种材料的优良性质和应用方法。

水溶性壳聚糖材料的制备方法，包括如下步骤：

1)、将市售的壳聚糖粉末(脱乙酰度80～90％、分子量5～200万)按质量体积比1～4g:100mL溶解于醋酸溶液中，醋酸溶液由冰醋酸和水按体积比1～4:100配制。

2)、按质量体积比5～10g:100mL配制碳酸钾溶液、碳酸钠溶液、硫酸钾溶液、硫酸钠溶液、碳酸氢钠溶液、碳酸氢钾溶液、碳酸铵溶液、碳酸氢铵溶液。

3)、将步骤2中配制好的溶液任选其中1种，量取50～100mL，倒入步骤1配制好的壳聚糖醋酸溶液100mL中，不断搅拌。

4)、搅拌至混合液不再产生气泡，加入混合液体积3～5倍的无水乙醇溶液，过滤，取沉淀，冻干即得可溶性粉末壳聚糖材料。

上述制备的可溶性壳聚糖材料可溶于水，溶解度＞5g/100mL，且得到的溶液pH为8～11，壳聚糖不会发生水解。

上述制备的可溶性壳聚糖材料的应用方法，包括如下方面：

1)、将上述制备的可溶性粉末壳聚糖材料按质量体积比1～5g/100mL溶于纯水，加入适量盐酸或硫酸溶液，使反应体系pH为6.5～7.5，可以得到壳聚糖絮凝物，该絮凝物可用于吸附重金属或染料；

2)、将上述制备的可溶性粉末壳聚糖材料用体积比50～60％的乙醇溶液溶解并反复洗涤，可以得到壳聚糖絮凝物，该絮凝物可用于吸附重金属或染料；

3)、将上述制备的可溶性粉末壳聚糖材料按质量体积比1～5g/100mL溶于纯水，并放入截留分子量为200的透析袋进行透析，可以得到壳聚糖絮凝物，该絮凝物可用于吸附重金属或染料。

附图说明

附图1水溶性粉末壳聚糖材料的电镜图(放大倍数160倍)

附图2水溶性粉末壳聚糖材料的电镜图(放大倍数10000倍)

附图3市售的壳聚糖粉末电镜图(放大倍数160倍)