水溶性壳聚糖的制备及脱乙酰度的测定.pdf

第30卷第3期 河南工业大学学报(自然科学版) V01．30，No．3 ofHenan of Science 2009年6月Journal Edition) Jun．2009 UniversityTechnology(Natural 文章编号：1673-2383(2009)03--0052-04 水溶性壳聚糖的制备及脱乙酰度的测定 李向东1’2，谢 宇¨，魏 娅2，胡金刚2，史少欣2 (1．周口师范学院，河南周口466000；2．南昌航空大学，江西南昌330063) 摘要：以高脱乙酰度壳聚糖为原料。在乙酸水溶液．乙醇．吡啶介质中，实现了壳聚糖的N住均 相乙酰化反应，制备了具有良好水溶性的壳聚糖．研究了乙酰酐用量、反应时间、反应温度、溶 剂对壳聚糖脱乙酰度的影响．结果表明，在乙酰酐用量与壳聚糖的摩尔比为2．0、温度40℃、 反应时间3h、溶剂为乙醇、搅拌速度适中时产物的脱乙酰度为52．9％．同时对水溶性壳聚糖 进行了红外光谱测定，结果显示52．9％脱乙酰度的壳聚糖与90％脱乙酰度的壳聚糖在分子结 构上没有什么不同，52．9％脱乙酰度壳聚糖水溶性的提高是由于部分脱乙酰化对晶体的破坏 作用造成的． 关键词：水溶性壳聚糖；乙酰化；脱乙酰度 中图分类号：TS201．2 文献标识码：B 的范围．虽然均相脱乙酰化反应可制备水溶性壳 0 前言 聚糖，但反应需在浓碱中进行，后期脱盐时需大量 的溶剂，难于进行工业化大生产．将高度脱乙酰度 壳聚糖为自然界中唯一的碱性多糖，近年来 的壳聚糖在均相介质中进行乙酰化反应。当乙酰 引起了人们广泛的研究兴趣．壳聚糖及其衍生物 化度在50％左右时，同样可获得具有优良溶解性 有着广泛的用途，在纺织、造纸、医药、食品、化工、 能的水溶性产物¨1，并且该方法工艺简单，成本 生物、化妆品及水处理等领域都具有较高的生产 较低．为此，本研究在乙酸水溶液一乙醇．吡啶介质 价值和实用意义，但壳聚糖只能溶于酸或者酸性 中，用乙酸酐对高脱乙酰度壳聚糖进行了均相乙 水溶液中，而不能直接溶于水，这在很大程度上限 酰化反应，得到了水溶性产物，并进行红外表征． 制了其应用…．因此改变壳聚糖的溶解性能尤其 重要．研究发现，甲壳素在均相条件下发生乙酰化 1 材料与方法 反应，当脱乙酰度为50％左右时，产物具有良好 的水溶性．但如果反应在非均相的条件下进行，即 1．1实验材料 使得到50％脱乙酰度的产物也不溶于水H1．化学 壳聚糖(市售工业品，脱乙酰度90％)，氢氧 结构分析结果表明，脱乙酰度为50％左右的水溶 化钠(上海振昌精细化学品厂)，乙酸酐(台山化 性壳聚糖分子链中乙酰氨基和氨基呈无规则分 工厂)，盐酸(上海振兴化工二厂)，乙醚(上海实 布，破坏了分子的有序性，从而使产物具有水溶 验试剂有限公司)，冰醋酸(上海振欣试剂厂)，甲 性¨1．水溶性壳聚糖不但提高了壳聚糖的溶解性 基橙(上海三爱思试剂有限公司)，甲醇(上海振 能，而且能溶于碱性条件，使得改性反应可在碱性 兴化工一厂)，无水乙醇(上海振兴化工一厂)，吡