[发明专利]一种利用生物质制取D-氨基葡萄糖盐酸盐的工艺

说明书

本发明涉及氨基葡萄糖制备技术领域，尤其涉及一种利用生物质制取D‑氨基葡萄糖盐酸盐的工艺，包括：(1)将虾壳和/或蟹壳洗干净后烘干，然后加入盐酸进行脱钙，完成后加入过量碳酸钠，然后加热反应，完成后将虾壳和/或蟹壳洗涤、烘干，得甲壳。(2)将甲壳素、氯化铵、挥发性有机醇与水在高温高压下反应，得水解液。(3)将步骤(2)得到的水解液与活性炭混合，将脱色后的水解液与过量的氢氧化钠混合，然后加热反应，完成后采用盐酸调节反应液的pH，得氨基葡萄糖盐酸盐溶液。(4)将该氨基葡萄糖盐酸盐溶液干燥，即得。该工艺有效减少了传统的采用虾壳、蟹壳等生物质制备D‑氨基葡萄糖过程中需要用大量强酸、强碱而带来的问题。

技术领域

本发明涉及氨基葡萄糖制备技术领域，尤其涉及一种利用生物质制取D-氨基葡萄糖盐酸盐的工艺。

背景技术

D-氨基葡萄糖(C₆H₁₃NO₅)，其可以过刺激粘多糖的生化合成及增加骨骼钙质的摄取量，提高骨与软骨组织的代谢功能与营养，因此，D-氨基葡萄糖已经被广泛用于治疗和预防骨性关节炎。另外，由于D-氨基葡萄糖在空气中稳定性较差，在实际生产中一般以D-氨基葡萄糖盐酸盐的形式保存和使用。

自然界中的D型主要以N-乙酰葡糖胺的形态存在于几丁质、粘液多糖、糖蛋白质、糖脂质和细菌的细胞壁的胞壁质等中，因此，常常利用虾壳、蟹壳作为制备D-氨基葡萄糖的原料，由预处理后的虾壳制备甲壳素，然后以盐酸水解制得D-氨基葡萄糖盐酸盐。然而，这类传统工艺中需要用到大量的浓盐酸都会甲壳素进行水解，不仅容易产生大量不易处理的废弃酸液，而且浓盐酸容易挥发造成作业环境污染。因此，有必要进一步探索更加绿色环保的D-氨基葡萄糖制备方法。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种利用生物质制取D-氨基葡萄糖盐酸盐的工艺，该工艺有效减少了传统的采用虾壳、蟹壳等生物质制备D-氨基葡萄糖过程中需要用大量强酸、强碱而带来的问题。为实现上述发明目的，本发明公开了以下技术方案：

一种利用生物质制取D-氨基葡萄糖盐酸盐的工艺，包括如下步骤：

(1)将虾壳和/或蟹壳洗干净后烘干，然后加入盐酸进行脱钙，完成后继续加入过量碳酸钠，然后在加热条件下反应，以对生物质进行脱脂、脱蛋白，完成后对虾壳和/或蟹壳进行洗涤、烘干，得甲壳素，备用。

(2)将所述甲壳素、氯化铵、挥发性有机醇与水共同形成反应体系，并在密闭反应容器中进行加热反应，以使甲壳素的水解在高温高压环境中进行；反应完成后进行固液分离，得到水解液。

(3)将步骤(2)得到的水解液与活性炭混合，以对水解液脱色；将脱色后的水解液与过量的氢氧化钠混合，然后加热反应，完成后采用盐酸调节反应液的pH，得到氨基葡萄糖盐酸盐溶液。

(4)将步骤(3)的氨基葡萄糖盐酸盐溶液干燥，去除其中的水分，即得。

优选地，步骤(1)中，所述盐酸的质量浓度为15-20％，其添加量以至少没过生物质为准，也可以根据实际需要确定具体用量。

优选地，步骤(1)中，所述碳酸钠的质量浓度为20-35％，所述过量是指除了用于脱脂脱蛋白外，还要反应掉剩余的盐酸和钙离子。采用碳酸钠代替传统的氢氧化钠等强碱进行脱脂，可以减少对强碱的使用，从而减少废液的产生。

优选地，步骤(1)中，所述加热温度为70-85℃，烘干温度均不超过60℃。

优选地，步骤(1)中，采用水洗的方法对反应后固体产物进行洗涤，必要时可进行多次洗涤，以彻底去除附着在产物表面的残液、碳酸钙等。

优选地，步骤(2)中，所述挥发性有机醇包括甲醇、乙醇、丙醇等中的至少一种。挥发性有机醇经过挥发后成为增压剂，有利于水解反应的进行。

优选地，步骤(2)中，所述挥发性有机醇与水的体积比为0.2-0.35:1。