d-氨基葡萄糖鹽酸鹽的制備【畢業(yè)論文】

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　D-氨基葡萄糖鹽酸鹽的制備</p><p><b>　　專業(yè)：應(yīng)用化學(xué)</b></p><p>　　摘要：本試驗(yàn)?zāi)康氖菫樘剿靼被咸烟躯}酸鹽制備的最佳反應(yīng)

2、條件，采用正交試驗(yàn)優(yōu)化水解反應(yīng)，研究結(jié)果表明：鹽酸濃度15%、時(shí)間3h、溫度100℃為最佳反應(yīng)條件，溫度對反應(yīng)有顯著影響，控制好反應(yīng)溫度是生產(chǎn)的關(guān)鍵。另外在文中簡述了D-氨基葡萄糖鹽酸鹽的其它制備方法與不足，并探討了其今后的發(fā)展。</p><p>　　關(guān)鍵字：D-氨基葡萄糖鹽酸鹽；殼聚糖；正交試驗(yàn)</p><p>　　The preparation of glucosamine hydro

3、chloride</p><p>　　Abstract: This article tested the best conditions of glucosamine hydrochloride preparation, hydrolysis conditions were optimized by orthogonal, research findings shows that: hydrochloric ac

4、id concentration of 15%, time 3 h, temperature 100℃ are the best reaction conditions Temperature had significant effect on the reaction, control the reaction temperature is the production of the key. The disadvantages of

5、 other methods are also outlined in the text of D-glucosamine hydrochloride preparation and</p><p>　　Key words: D-glucosamine hydrochloride; Chitosan; Orthogonal</p><p><b>　　目 錄</b>&

6、lt;/p><p><b>　　1 概述1</b></p><p>　　1.1 D-氨基葡萄糖鹽酸鹽的概述1</p><p>　　1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及其成果1</p><p>　　1.2.1國外研究現(xiàn)狀1</p><p>　　1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀1</p><

7、;p>　　1.3 氨基葡萄糖鹽酸鹽提取方法及優(yōu)缺點(diǎn)2</p><p>　　1.3.1 酶法制備2</p><p>　　1.3.2 微波水解法2</p><p>　　1.3.3 微生物培養(yǎng)法2</p><p>　　1.3.4 酸水解法2</p><p>　　1.3.5 輻射降解3</p

8、><p>　　1.4 氨基葡萄糖鹽酸鹽在各方面的應(yīng)用3</p><p>　　1.4.1 在醫(yī)藥和保健食品中的應(yīng)用3</p><p>　　1.4.2 在食品工業(yè)中的應(yīng)用3</p><p>　　1.4.3 氨基葡萄糖鹽酸鹽在其它領(lǐng)域的應(yīng)用4</p><p><b>　　2 實(shí)驗(yàn)4</b&g

9、t;</p><p>　　2.1 實(shí)驗(yàn)方法4</p><p>　　2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑4</p><p>　　2.2.1 儀器4</p><p>　　2.2.2 試劑4</p><p>　　2.3 實(shí)驗(yàn)步驟4</p><p>　　2.3.1 氨基葡萄糖鹽酸鹽驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)曲線的制

10、作4</p><p>　　2.3.2 水解因素的影響分析5</p><p>　　2.3.3 氨基葡萄糖鹽酸鹽驗(yàn)的制備過程的具體操作6</p><p>　　2.4 結(jié)果與討論6</p><p>　　3 結(jié)論及前景展望7</p><p><b>　　3.1 結(jié)論7</b><

11、;/p><p>　　3.2 前景展望8</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)8</b></p><p>　　致謝錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p>　　氨基葡萄糖鹽酸鹽是一種白色結(jié)晶性粉末，稍有苦澀味，分子式為C6H13NO5HCl，它可以利用從廢棄的蝦、螃蟹和昆蟲等節(jié)肢動(dòng)物的外殼中提取的甲殼素在鹽酸溶液中充分水解而

12、制得。氨基葡萄糖鹽酸鹽在醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域有著廣泛的用途，具有促進(jìn)抗生素注射效能的作用，可供糖尿病患者作營養(yǎng)補(bǔ)助劑，不但對風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、乙型肝炎有一定療效，而且還是合成新型抗癌藥物氯脲酶素的主要原料。此外還可應(yīng)用于化妝品、飼料添加劑中以及作為食品的防腐劑[1]。</p><p><b>　　1. 概述</b></p><p>　　1.1 D-氨基葡萄糖鹽酸鹽的概述&l

13、t;/p><p>　　D-氨基葡萄糖鹽酸鹽，又稱葡萄糖胺鹽酸鹽 (D-Glucosamine Hydrochloride，簡稱GAH)，白色結(jié)晶粉末，分子式C6Hl3NO5HC1，是甲殼素的一種重要衍生物[2]。</p><p>　　GAH是一種生物制劑，在人體內(nèi)具有重要的生理意義：GAH能促進(jìn)人體粘多糖的合成，改善關(guān)節(jié)軟骨的代謝，有利于關(guān)節(jié)軟骨的修復(fù)，具有明顯的消炎鎮(zhèn)痛的效果，對治療關(guān)節(jié)炎有

14、重要作用；同時(shí)，可以治療腸炎和潰瘍，對人體內(nèi)的惡性腫瘤細(xì)胞具有殺傷力，而不影響人體正常細(xì)胞，因此常用來癌的化療，是人體抗流感病毒的活化劑；是合成新型抗癌藥氯脲霉素的主要原料[3]；參與肝腎解毒，發(fā)揮抗炎護(hù)肝的作用；在保健食品、飲料領(lǐng)域中可作為添加劑，防治人體內(nèi)膽固醇積累，促進(jìn)腸內(nèi)有益菌—雙歧桿菌生長，刺激嬰兒腸道中的雙歧桿菌增長，抗衰老，延年益壽。近20年來，D-氨基葡萄糖鹽酸鹽產(chǎn)品受到國內(nèi)外醫(yī)藥、工業(yè)界的高度重視，吸引了眾多的學(xué)者從事

15、研究并取得了不錯(cuò)的進(jìn)展。</p><p>　　1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及其成果</p><p>　　1.2.1國外研究現(xiàn)狀</p><p>　　D-氨基葡萄糖鹽酸鹽是一種海洋生物制劑，具有參與抗炎護(hù)肝、肝腎解毒、刺激蛋白多糖的合成以及治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎癥和胃潰瘍等疾病的功效。Houpt[4]等人通過觀察GAH對膝關(guān)節(jié)炎病人及功能障礙的治療過程，證實(shí)GAH能有效的治療關(guān)

16、節(jié)炎等風(fēng)濕病。</p><p>　　由于分子結(jié)構(gòu)中含有4個(gè)-OH和1個(gè)-NH2，可與多種離子發(fā)生反應(yīng)。作為甲殼素（殼聚糖）的最終產(chǎn)物，以鹽酸的形式存在，GAH與Cu、Fe、Mn、Zn、Co等微量元素螯合，能生成可溶于水的穩(wěn)定的螯合物，促進(jìn)動(dòng)植物的吸收和利用。甲殼素還可用作化肥緩釋劑，用來提高化肥的利用率；作為飼料添加劑，不但可以增強(qiáng)畜禽的免疫力，還可以提高畜禽的生產(chǎn)性能[5]。目前，日本已經(jīng)將甲殼素應(yīng)用在番茄、茶

17、葉、水稻等的生長中，達(dá)到茶葉味道醇美，水稻耐寒、番茄色澤漂亮，味道鮮美，含糖量達(dá)14度(一般為4~5度[6])。美國也有十一個(gè)州采用甲殼胺來處理豌豆、小麥等，產(chǎn)量增加10~30%[7]。</p><p>　　1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀</p><p>　　李運(yùn)曼[8]等人采用抗移植性腫瘤實(shí)驗(yàn)，足以證明GAH具有高效抑瘤效應(yīng)，毒性低的特點(diǎn)。陳忻[9]等人對GAH的抗菌作用進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

18、明，GAH對實(shí)驗(yàn)中的食品中的21種細(xì)菌、霉菌、酵母菌都有明顯的抗菌作用，細(xì)菌的效果尤為明顯。在陳忻的關(guān)于氨基葡萄糖鹽酸鹽常溫保鮮番茄的研究中發(fā)現(xiàn)，1%氨基葡萄糖鹽酸鹽與2%殼聚糖、0.2%苯甲酸鈉比較常溫下保鮮番茄的效果，1%氨基葡萄糖鹽酸鹽最好。GAH極有前景成為天然食品的防腐劑。</p><p>　　我國現(xiàn)在已經(jīng)有“海賦健”、“鱘之寶”等保健食品生產(chǎn)廠家，每年需求氨基葡萄糖240噸，預(yù)計(jì)未來年需求量將成倍遞增

19、。</p><p>　　1.3 氨基葡萄糖鹽酸鹽提取方法及優(yōu)缺點(diǎn)</p><p>　　殼聚糖脫乙?；磻?yīng)后便得到D-氨基葡萄糖鹽酸鹽，常見的制備法有化學(xué)法和酶法。一般情況下，影響脫乙酰化程度的主要因素有原料的種類、殼聚糖的制備方法、殼聚糖顆粒的大小和密度、溶液的濃度、反應(yīng)的程序、溫度和時(shí)間等。衡量殼聚糖產(chǎn)品性能的主要指標(biāo)是脫乙?；群头肿恿?或黏度)等。一般提高反應(yīng)溫度、溶液濃度和延長反

20、應(yīng)時(shí)間均可提高脫乙酰化度，但這樣會(huì)伴隨有殼聚糖主鏈的降解，影響分子量，嚴(yán)伯奮等人在1997年通過微波加熱代替普通加熱，大大地縮短了堿處理時(shí)間。</p><p>　　目前，大部分的殼聚糖是由α-chitin制備的，對由β-chitin制成的β-殼聚糖的研究尚少，但該型殼聚糖具有優(yōu)于前者的性能[10]。</p><p>　　各種殼聚糖可通過酸、酶水解、氧化、微波、超聲、輻射降解等方法降解成為氨

21、基葡萄糖鹽酸鹽,可用于氨基葡萄糖鹽酸鹽的制備。</p><p>　　1.3.1 酶法制備</p><p>　　酶法制備是利用專一性酶對殼聚糖進(jìn)行脫乙?；磻?yīng)。到目前為止，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)許多微生物，真菌中均存在脫乙酰酶，國外在此方面進(jìn)展較快。日本科學(xué)家已成功地從土壤中分離出某種具有脫乙?；疃鹊募?xì)菌。</p><p>　　酶法降解主要是由甲殼素酶、殼聚糖酶和溶菌酶進(jìn)行水

22、解，但這類酶較難獲得，造成生產(chǎn)成本過高。因此尋找非專一酶來對殼聚糖進(jìn)行水解就顯得較為重要。我國揚(yáng)州大學(xué)酶工程研究室研究創(chuàng)立了一個(gè)用蛋白酶降解高分子殼聚糖的制備工藝，無錫輕工大學(xué)多年來對殼聚糖的水解進(jìn)行了深入的研究，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用多種非專一性酶組成的復(fù)合酶(糖酶，蛋白酶，脂肪酶等)對反應(yīng)過程水解作用，其產(chǎn)物的平均分子量可達(dá)1萬以下，這為低聚糖的制備開辟了一條新的途徑。</p><p>　　1.3.2 微波水解法<

23、/p><p>　　微波水解與常規(guī)水解比較，具有操作方便、快速，反應(yīng)產(chǎn)率高，實(shí)驗(yàn)重復(fù)性好的優(yōu)點(diǎn)，具有極大的應(yīng)用前景。但由于該方法只利用了微波的加熱作用，那么微波的其他作用會(huì)不會(huì)對產(chǎn)品的性質(zhì)及藥理作用產(chǎn)生影響，有待我們進(jìn)一步去研究。</p><p>　　1.3.3 微生物培養(yǎng)法</p><p>　　微生物培養(yǎng)法的研究現(xiàn)在也比較活躍，其主要原理還是利用微生物本身存在的酶進(jìn)行

24、自身催化，從而脫去乙酰基。目前絲狀真菌提取的殼聚糖脫乙酰活度為85%-90%，用它制成的食品保鮮劑的抗菌能力比從蝦殼中提取高1-2倍。</p><p>　　1.3.4 酸水解法</p><p>　　酸水解法應(yīng)用較早，但酸解的條件不易控制，選擇性較差，分離純化困難，且產(chǎn)量低。目前國外工業(yè)生產(chǎn)是采用HCL水解法。</p><p>　　1.3.5 輻射降解</p

25、><p>　　采用固態(tài)加液態(tài)的輻照降解方法，具有工藝簡單、生產(chǎn)周期短、產(chǎn)品收率高、產(chǎn)品純度高、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，十分有利于氨基葡萄糖鹽酸鹽制備的產(chǎn)業(yè)化。</p><p>　　由于酸水解法難以控制和產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率低，而專一性水解酶又因價(jià)格昂貴難以商業(yè)化，因此采用非專一性水解酶來生產(chǎn)甲殼低聚糖是一條經(jīng)濟(jì)可行的途徑。采用酶的糖轉(zhuǎn)移法可制得高級寡聚糖。另外，還有轉(zhuǎn)糖苷酶合成的報(bào)道。除此以外，用過氧化氫水溶

26、液處理殼聚糖來制備甲殼低聚糖的方法國內(nèi)外也正在研究，而利用微生物發(fā)酵法合成低聚合度的殼聚糖也是一條有前途的方法，但由于產(chǎn)量過低，目前尚在研究階段。</p><p>　　酸水解法制備氨基葡萄糖鹽酸鹽的這一方法較早，其優(yōu)點(diǎn)為操作非常簡單，缺點(diǎn)在于酸解的條件不易控制，針對這一問題，本實(shí)驗(yàn)以殼聚糖為原料，用鹽酸水解經(jīng)醋酸溶解的殼聚糖制備氨基葡萄糖鹽酸鹽，利用正交試驗(yàn)優(yōu)化得到最佳的工藝條件。</p><

27、p>　　1.4 氨基葡萄糖鹽酸鹽在各方面的應(yīng)用</p><p>　　1.4.1 在醫(yī)藥和保健食品中的應(yīng)用</p><p>　　氨基葡萄糖鹽酸鹽在1991年被歐美學(xué)術(shù)界譽(yù)為繼蛋白質(zhì)，脂肪，糖類，維生素和無機(jī)鹽之后的第六生命要素。近來被作為保健食品的發(fā)展較快。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，氨基葡萄糖鹽酸鹽對疾病的預(yù)防和保健作用有：強(qiáng)化免疫功能；降低膽固醇；降血壓，降血糖，強(qiáng)化肝臟機(jī)能；對神經(jīng)內(nèi)分泌

28、系統(tǒng)有調(diào)節(jié)作用；使血管擴(kuò)張，從而改善腰酸背痛癥狀；治療燒傷，燙傷，加速外傷愈合；增殖腸道有益菌，調(diào)節(jié)免疫功能，防治痛風(fēng)及尿酸過多癥，防治胃潰瘍，吸附體內(nèi)有害物質(zhì)并排出體外等。</p><p>　　氨基葡萄糖鹽酸鹽是甲殼質(zhì)/殼聚糖經(jīng)水解后的單糖衍生物，是一種海洋生物制劑，促進(jìn)人體粘多糖的合成，提高關(guān)節(jié)滑液的粘性，能改善關(guān)節(jié)軟骨的代謝，有利于關(guān)節(jié)軟骨的修復(fù)，具有明顯的消炎鎮(zhèn)痛作用?？捎糜谑称泛徒】诞a(chǎn)品中。具有多種生理

29、作用：可參與肝腎解毒，發(fā)揮抗炎、護(hù)肝、抗反應(yīng)性、抗低氧的作用；刺激嬰兒腸道中雙歧桿菌的增生等。在醫(yī)藥上，作為抗菌消炎藥物，用于治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和胃潰瘍，同時(shí)它也可抑制癌細(xì)胞的生長，是合成新型抗癌藥氯脲霉素的主要原料；此外還可應(yīng)用于某些食品化妝品和飼料添加劑中，用途十分廣泛，國內(nèi)外需求日益增加，價(jià)格不斷升高。氨基葡萄糖硫酸鹽是另一種重要衍生物，它是人體內(nèi)合成氨基粘性多糖、糖蛋白、糖脂等大分子的重要原料。參與肌腱、韌帶、皮膚、骨骼及心臟瓣膜

30、等器官的形成。它也能明顯緩解關(guān)節(jié)炎及風(fēng)濕病所引起的疼痛及改善行走狀況；可以預(yù)防、治療及修復(fù)結(jié)締組織損傷。</p><p>　　1.4.2 在食品工業(yè)中的應(yīng)用 </p><p>　　氨基葡萄糖鹽酸鹽具有很好的抗菌活性，其抗菌機(jī)理與其結(jié)構(gòu)中的氨基有關(guān)，將其添加到固液食品中，既會(huì)對汁液有一定的澄清作用，又可起防腐保鮮作用，特別適合于酸性或低酸性的食品保鮮。</p><p&g

31、t;　　氨基葡萄糖鹽酸鹽，由于極性基團(tuán)的存在，對水有很高的親和力和持水性，這對于半干半潮食品的保濕有重要的作用。</p><p>　　作為食品成分或加工輔助劑主要是應(yīng)用其絮凝等功能性質(zhì)對食品加工的廢液，發(fā)酵液等進(jìn)行處理，回收蛋白質(zhì)，分離氨其酸和有機(jī)酸等以及對果蔬汁、糖液進(jìn)行澄清，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用有利于果蔬清汁的加工貯藏。用殼聚糖從工業(yè)廢水中分離重金屬離子的技術(shù)已進(jìn)入工業(yè)化實(shí)施階段。</p><p

32、>　　1.4.3 氨基葡萄糖鹽酸鹽在其它領(lǐng)域的應(yīng)用</p><p>　　它對人體具有重要的生理功能，參與肝腎解毒，發(fā)揮抗炎護(hù)肝作用，對治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎癥和胃潰瘍有良好的療效，是合成抗生素和抗癌藥物的主要原料，它有許多不同的藥效，作為膳食補(bǔ)充劑，化妝品和獸醫(yī)用途，用途相當(dāng)廣泛。</p><p>　　目前對氨基葡萄鹽酸鹽的需求量正日益增加，而傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝須消耗大量的酸堿，腐蝕設(shè)備，造

33、成環(huán)境污染，且產(chǎn)率相對不高。本實(shí)驗(yàn)以殼聚糖為原料，用鹽酸水解經(jīng)醋酸溶解的殼聚糖制備氨基葡萄糖鹽酸鹽，利用正交試驗(yàn)優(yōu)化水解工藝條件，并對產(chǎn)品高收率制備進(jìn)行了初步研究。</p><p><b>　　2. 實(shí)驗(yàn)步驟</b></p><p><b>　　2.1 實(shí)驗(yàn)方法</b></p><p>　　取殼聚糖水解液0.3ml、蒸

34、餾水0.7ml和堿性鐵氰化鉀溶液4ml，按上述方法處理后在波長 420nm處測定吸光值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)回歸方程計(jì)算出氨基葡萄糖鹽酸鹽的濃度。以鹽酸質(zhì)量濃度 (5%、10%、15% )、反應(yīng)時(shí)間(30 min、65 min、100 min)、反應(yīng)溫度 (30 ℃、65 ℃、100 ℃) 3個(gè)工藝條件作為試驗(yàn)因子，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)[11]。</p><p>　　2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑</p><p>

35、<b>　　2.2.1 儀器</b></p><p>　　超磁力攪拌器，容量瓶（100ml），回流冷凝管，三口燒瓶，棕色瓶，分光光度計(jì)，燒杯，試管，滴管，小刀，布氏漏斗，抽濾瓶，循環(huán)水泵。</p><p><b>　　2.2.2 試劑</b></p><p><b>　　殼聚糖 </b></

36、p><p>　　D-氨基葡萄糖鹽酸鹽標(biāo)準(zhǔn)品</p><p><b>　　1%的醋酸溶液</b></p><p>　　NaOH飽和溶液 </p><p><b>　　堿性鐵氰化鉀</b></p><p>　　0.5mol/L的碳酸鈉溶液</p><p>&

37、lt;b>　　蒸餾水</b></p><p><b>　　鹽酸（36%）</b></p><p><b>　　2.3 實(shí)驗(yàn)</b></p><p>　　2.3.1 氨基葡萄糖鹽酸鹽驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作</p><p>　　堿性鐵氰化鉀溶解于1000 ml 0.5 mol/L的碳酸鈉

38、溶液中，貯藏于棕色瓶中。稱取0.012 g氨基葡萄糖鹽酸鹽標(biāo)準(zhǔn)品溶于水中，定容到50ml，得到濃度為0.24mg/ml的標(biāo)準(zhǔn)溶液。取6支試管分別加入0、0. 1、0. 2、0. 3、0. 4、0. 5 ml氨基葡萄糖鹽酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液,，4ml堿性鐵氰化鉀溶液，再補(bǔ)加蒸餾水至總體積為5ml，后在沸水浴中加熱15min，在流動(dòng)水中冷卻。冷卻后，以第1支試管做空白，在420nm波長處測定吸光值。用第1管的吸光值分別減去2～6管的吸光值得到△Ai

39、 ( i =1……5)，以△Ai為縱坐標(biāo)，氨基葡萄糖鹽酸鹽的含量(mg/ml)為橫坐標(biāo)，作標(biāo)準(zhǔn)曲線[12]。</p><p>　　表3-1 標(biāo)準(zhǔn)曲線數(shù)據(jù)表</p><p>　　圖3-1 氨基葡萄糖鹽酸鹽標(biāo)準(zhǔn)曲線</p><p>　　得到回歸方程 ：y = 0.3085x +0.0062 決定系數(shù) r2 =0. 9952</p><p>　

40、　取殼聚糖水解0.3ml、蒸餾水0.7ml和堿性鐵氰化鉀溶液4 ml，按上述方法處理后在波長420nm處測定吸光值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)回歸方程計(jì)算出氨基葡萄糖鹽酸鹽的濃度。</p><p>　　2.3.2 水解因素的影響分析</p><p>　　2.3.2.1 鹽酸濃度的影響 　</p><p>　　鹽酸濃度對殼聚糖的水解影響很大，濃度過高，副反應(yīng)增多，粘壁碳化現(xiàn)象嚴(yán)重，

41、造成產(chǎn)量、質(zhì)量的下降。濃度過低，水解時(shí)很難打開酰胺鍵。經(jīng)多次預(yù)實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在鹽酸濃度低于10 %時(shí)，反應(yīng)液呈膠狀，GAH生成量很少，而隨著濃度的增大或溫度的增高，水解加快。鹽酸濃度為15 %時(shí)，得到產(chǎn)品的顏色最白。</p><p>　　2.3.2.2　鹽酸用量的影響 </p><p>　　鹽酸的相對用量也直接影響殼聚糖的水解。鹽酸作為催化劑和水解反應(yīng)物，酸的比例增加，有利于反應(yīng)的進(jìn)

42、行；用量若過高，給后處理帶來困難，且明顯增加成本；鹽酸用量過少，則體系黏度增大，不能充分反應(yīng)，且易造成粘壁，增加副反應(yīng)，降低得率。</p><p>　　2.3.2.3 反應(yīng)時(shí)間的影響 　</p><p>　　反應(yīng)時(shí)間對產(chǎn)品收率與質(zhì)量有著重要影響。一定溫度下，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長，甲殼素被逐步水解，GAH含量逐漸增加；但時(shí)間過長，GAH將在水解過程中發(fā)生復(fù)合再分解反應(yīng)而遭受破壞。這是由于隨著

43、時(shí)間的增加，殼聚糖中的β-(1,4)苷鍵逐漸打開，一些副反應(yīng)導(dǎo)致GAH的產(chǎn)率降低[13]。</p><p>　　2.3.2.4　反應(yīng)溫度的影響 　</p><p>　　溫度是影響水解以及氧化等副反應(yīng)的重要因素。反應(yīng)溫度越高，越易打開酰胺鍵，反應(yīng)時(shí)間越短，但復(fù)合與分解反應(yīng)增加，生成了一些低聚糖與非糖物質(zhì)，成品顏色加深。因而在殼聚糖水解的過程中應(yīng)在較高的溫度下進(jìn)行，盡可能減少副反應(yīng)發(fā)生，采取階

44、梯升溫、分步水解的方法，反應(yīng)溫度至105℃，盡可能縮短高溫階段，從而提高GAH的純度與收率[14]。</p><p>　　經(jīng)上述分析將鹽酸終濃度控制在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 5%、10%、15%；時(shí)間控制在1 h、2 h、3 h；反應(yīng)溫度控制在 30℃、65℃、100℃。</p><p>　　2.3.3 氨基葡萄糖鹽酸鹽驗(yàn)的制備過程的具體操作</p><p>　　殼聚糖在一定

45、條件下用鹽酸充分水解，生成D-氨基葡萄糖鹽酸鹽。</p><p>　　具體操作：稱取0.3g殼聚糖，溶于體積分?jǐn)?shù)為1%的醋酸溶液中，用磁力攪拌器攪拌使其充分溶解，然后定容到100 ml。吸取5 ml殼聚糖溶液9份，加入到裝有攪拌棒、溫度計(jì)、回流冷凝管的三口燒瓶中，然后加入鹽酸在一定的溫度下水解一段時(shí)間，測定水解液中D-氨基葡萄糖鹽酸鹽的含量。通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)選擇鹽酸濃度、反應(yīng)時(shí)間、溫度 3因素來確定最佳水解條件，

46、鹽酸終濃度控制在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 5%、10%、15%；1 h、2 h、3 h；反應(yīng)溫度控制在30℃、65℃、100℃。水解反應(yīng)結(jié)束后用飽和NaOH溶液中和，過濾去除雜質(zhì)，然后測定生成的氨基葡萄糖鹽酸鹽的含量。</p><p>　　2.4 結(jié)果與討論</p><p>　　以鹽酸質(zhì)量濃度 (5%、10%、15% )、反應(yīng)時(shí)間(1 h、2 h、3 h)、反應(yīng)溫度 (30℃、65℃、100℃) 3個(gè)

47、工藝條件作為試驗(yàn)因子，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3-1。</p><p>　　表3-2　不同因素對氨基葡萄糖鹽酸鹽濃度的影響</p><p>　　各因素水平的差異顯著性分析表明：反應(yīng)時(shí)間3個(gè)水平間的差異不明顯，但時(shí)間長的(3h)效果好些；鹽酸濃度3個(gè)水平間對水解程度的影響也不顯著，但鹽酸濃度高，效果要好些；但是鹽酸濃度過高，得出的氨基葡萄糖鹽酸鹽顏色較深；從溫度水平間的差異看，65℃以下反

48、應(yīng)效果差異不明顯，65℃以上差異開始明顯增大，可見溫度對產(chǎn)品得率影響表現(xiàn)為，溫度低時(shí)影響不大，但當(dāng)溫度上升到65℃以上時(shí)，溫度越高影響就越大，因此在制備氨基葡萄糖鹽酸鹽的過程中控制較高的溫度是關(guān)鍵。</p><p>　　就產(chǎn)品含量而而言，溫度高、反應(yīng)時(shí)間長、鹽酸濃度高的，產(chǎn)品得率高，其中試驗(yàn)4的含量最高，達(dá) 0.466 mg/ml。如果僅從所得到的氨基葡萄糖鹽酸鹽濃度這一角度來考慮，溫度越高、反應(yīng)時(shí)間越長、鹽酸濃

49、度越高，產(chǎn)品得率越高。因此最優(yōu)組合是鹽酸濃度取15%，反應(yīng)時(shí)間是3 h，反應(yīng)溫度是100℃。對實(shí)驗(yàn)影響最大的是反應(yīng)溫度，其次是反應(yīng)時(shí)間，影響最小的是鹽酸濃度。</p><p>　　3. 結(jié)論及前景展望</p><p><b>　　3.1 結(jié)論</b></p><p>　　制備鹽酸氨基葡萄糖的方法有酶法、鹽酸水解法等多種方法。實(shí)驗(yàn)室曾有采用溶

50、菌酶水解法制備氨基葡萄糖，但缺點(diǎn)很多，得率太低，生產(chǎn)成本高。也曾采用鹽酸水解固體殼聚糖制備氨基葡萄糖，由于殼聚糖不能溶解在較高濃度的鹽酸中，所以反應(yīng)時(shí)易出現(xiàn)攪拌不勻、殼聚糖局部炭化的現(xiàn)象，得到的水解液顏色為深褐色，后處理脫色困難，殼聚糖損失大，產(chǎn)品得率不高。另外高濃度的鹽酸對設(shè)備要求高，廢水處理成本也高。本試驗(yàn)以鹽酸水解先經(jīng)醋酸溶解的殼聚糖溶液制備氨基葡萄糖，分析結(jié)果表明，反應(yīng)溫度對試驗(yàn)的影響顯著，鹽酸濃度和反應(yīng)時(shí)間影響不大，因此控制較

51、高的反應(yīng)溫度是生產(chǎn)的關(guān)鍵，而繼續(xù)延長生產(chǎn)時(shí)間、加大鹽酸濃度意義都不大。鹽酸質(zhì)量濃度15%、反應(yīng)時(shí)間為3h、反應(yīng)溫度100℃是制備氨基葡萄糖鹽酸的最優(yōu)條件。采用該方法生產(chǎn)氨基葡萄糖鹽酸鹽，生產(chǎn)時(shí)間短，鹽酸濃度低，由于是殼聚糖溶液，所以鹽酸和殼聚糖能較均勻混合，反應(yīng)充分，不易出現(xiàn)局部炭化的現(xiàn)象，溶液顏色淺，使得后處理更容易。</p><p><b>　　3.2 前景展望</b></p&g

52、t;<p>　　早在12世紀(jì)，我國南宋學(xué)者朱熹提出了“天無棄物”的觀點(diǎn)，但長期礙于科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件的制約，對于人類開發(fā)和利用廢棄物等物質(zhì)資源的深度、廣度以及有效程度一直都未曾展開過[15]。近十幾年來，甲殼素（殼聚糖）及其衍生物，如氨基葡萄糖鹽酸鹽的研究已經(jīng)在全球范圍內(nèi)形成熱潮[16]。由于甲殼素（殼聚糖）的降解產(chǎn)物——D-氨基葡萄糖分子內(nèi)含有羥基和氨基，從而可以進(jìn)行不同官能團(tuán)或者不同程度的化學(xué)修飾，得到不同的衍生物，廣

53、泛應(yīng)用于醫(yī)藥保健、生物生理調(diào)節(jié)、食品工業(yè)、化妝品、環(huán)保等不同領(lǐng)域。氨基葡萄糖鹽酸鹽具有的抗風(fēng)濕性、抗腫瘤、抗菌抑菌、消炎殺菌、提高免疫等多種生物功能，有助于開發(fā)新的藥物和材料?？傊珼-氨基葡萄糖鹽酸鹽的特殊性質(zhì)，未來將在生物、醫(yī)藥等相關(guān)領(lǐng)域有著更廣闊的應(yīng)用前景[17]。</p><p>　　有科學(xué)家預(yù)言：“21世紀(jì)將是甲殼素的世紀(jì)”。這說明甲殼素（殼聚糖）及其衍生物在我們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾饔?，相信在不久的將來?/p>

54、它會(huì)為我們的生活帶來更多的精彩，為我們綠色的地球做出一份貢獻(xiàn)[18]。因此D-氨基葡萄糖鹽酸鹽的開發(fā)是一種高附加值、高科技的精細(xì)化工產(chǎn)品，其市場前景非常誘人。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1] 陳芳艷,王林川,岑建軍,王葉元,劉偉強(qiáng),羅永其.D-氨基葡萄糖鹽酸鹽的制備研究[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2008,4:232-234.

55、</p><p>　　[2] 王延松,李紅霞,張朝暉.D-氨基葡萄糖鹽酸鹽的制備及工藝條件優(yōu)化[J],江蘇藥學(xué)與臨床研究,2005,13(5):22-24.</p><p>　　[3] 沈榮明.D-氨基葡萄糖鹽酸鹽的制備研究[J].生命科學(xué)學(xué)院,2004,4:86-88.</p><p>　　[4] JB Houpt. Effect of glucosamine h

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58、基荀萄糖鹽酸鹽的防腐抗菌作用[J]. 水產(chǎn)科學(xué), 2001,20(5):14-15.</p><p>　　[10] Z Zhang. Efficient hydrolysis of chitosan in ionic liquids[J].Carbohydrate Polymers,2009,78:685-689.</p><p>　　[11] 孫旭群.D-氨基葡萄糖鹽酸鹽的制備優(yōu)化[J]

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60、張明.D-氨基葡萄糖鹽酸鹽的制備優(yōu)化研究[J].安徽醫(yī)藥,2007,11(1):11-12.</p><p>　　[15] 李運(yùn)曼,唐明月,夏雯. D-氨基葡萄糖鹽酸鹽的抗腫瘤作用[J].中國天然藥物,2003,1(4):236-239.</p><p>　　[16] 羅娟,胡永善,吳毅.鹽酸氨基葡萄糖改善膝骨性關(guān)節(jié)炎癥狀的效果評估[J].中國臨床康復(fù),2005,9(38):70-72.&