壳聚糖降解技术

壳聚糖是自然界中仅次于纤维素的第二大天然生物有机资源.由于其具有良好的生物特性而广泛应用于化工、食品、农业、环保、医药等众多领域.分子量对壳聚糖的性质影响很大,由壳聚糖降解制备的低聚壳聚糖,因具有许多独特的生理活性而日益受到研究者们的关注.本文综述了国内外关于壳聚糖降解方面的研究现状,分析了其未来的发展方向.     

壳聚糖及其降解物分子量的测定

壳聚糖及其降解物的分子量是壳聚糖一个重要性质,测定其分子量有利于了解壳聚糖其它性质。本文通过粘度法测定壳聚糖及其降解物的分子量。结果表明：降解4h壳聚糖[η]为187．68,分子量大约为25万;未降解壳聚糖[η]为227．32,分子量大约为30万。     

酶酸连续降解壳聚糖制备低分子量水溶性壳聚糖的研究

采用酶酸连续降解壳聚糖制备低分子量水溶性壳聚糖。首先确定了单因素降解壳聚糖的最佳技术参数：木瓜蛋白酶降解壳聚糖时最优条件为45℃、2h;醋酸降解壳聚糖时最优条件为30℃、4h;盐酸降解壳聚糖最优条件为90℃、8h;然后根据单因素降解壳聚糖最优条件确定了酶酸连续降解壳聚糖新工艺,并优化反应时间为7h。在相同条件下,酶酸连用方法最终降解产物的粘度低于单因素降解产物的粘度,产物表面性状有很大不同,分子量由降解前的33523．14下降到3134．11。     

磷钨酸催化壳聚糖氧化降解的工艺优化

采用磷钨酸作催化剂,催化H_2O_2氧化降解天然大分子壳聚糖制备水溶性壳聚糖。通过单因素实验研究了降解温度、降解时间、催化剂用量(磷钨酸与壳聚糖的质量比)、H_2O_2用量(H_2O_2与糖单元物质的量比)对壳聚糖降解的影响,采用正交实验优化了最佳制备工艺条件。结果表明,水溶性壳聚糖最佳制备工艺条件为:降解温度70℃、降解时间4 h、催化剂用量0.02、H_2O_2用量2.0,在最佳工艺条件下,得到了产率58%左右、数均分子量1 500 Da左右的浅黄色水溶性壳聚糖。     

壳聚糖降解研究的最新进展

壳聚糖是迄今为止发现的天然多糖中唯一的碱性多糖,将壳聚糖降解到需要的分子量是其应用的前提。本文综述了壳聚糖化学降解(酸降解和氧化降解)、物理降解(辐射降解、超声波和微波降解、机械研磨降解、高压均质降解)、酶降解(专一性酶降解、非专一性酶降解、复合酶降解)以及复合降解法的最新进展,供相关领域人员参考。     

低分子量海藻酸盐制备方法的研究进展

低分子量海藻酸盐具有无毒、易水溶、胶体性能好和生物活性高等优点,在农业生产、食品加工和药剂开发领域展现出广泛的应用前景。从物理降解、化学降解和生物降解三个方面对低分子量海藻酸盐制备方法的研究现状进行了概述,并简单介绍了其应用,同时就其发展趋势和存在的问题进行了简要评述。     

壳聚糖降解探索

本文着重讨论了壳聚糖的主要降解方法及使用氧化降解法制备低聚壳聚糖的方法,采用正交设计,探讨降解条件对产物脱乙酰度、特性粘度等的影响。     

Mn(Ⅱ)对壳聚糖降解制备低聚壳聚糖的影响

将壳聚糖进行液态均相配合反应制得壳聚糖锰配合物，IR、元素分析及热分析等检测证实了壳聚糖锰配合物中配位键的存在，且显示壳聚糖锰配合物存在有利于壳聚糖高分子链断裂的弱势结构。以H2O2对壳聚糖．Mn(Ⅱ)配合物及壳聚糖进行氧化降解，考察降解过程中粘度的变化及降解产物分子量分布，在相同的降解条件下，壳聚糖锰配合物的降解速度明显高于壳聚糖，且降解产物分子量分布较壳聚糖直接降解窄。对壳聚糖锰配合物降解反应动力学研究表明壳聚糖锰配合物对H2O2分解不存在催化作用，其降解反应与壳聚糖的差异只与其结构有关。对降解产物进行脱金属处理，所得低聚壳聚糖含锰量为0。     

壳聚糖的降解改性及其应用

本文简要总结了国内外有关壳聚糖的降解改性方法以及它在生物医学上的研究成果。这些结果表明,壳聚糖是一类性能优异的生物材料,具有广阔的应用前景。     

壳聚糖的降解动力学研究

用亚硝酸钠降解壳聚糖,研究了降解温度、降解时间对壳聚糖降解过程的影响.结果表明,在20 min内,壳聚糖分子量迅速减小,30 min后,壳聚糖分子量减小的趋势变缓;随着温度的升高,壳聚糖分子量减小的速度加快,但对脱乙酰度影响不大.壳聚糖的降解符合无规降解过程,其降解表观速率常数随温度升高而增大,降解活化能为63.3 kJ·mol-1.用亚硝酸钠降解壳聚糖是一种制备低分子量壳聚糖的快速且分子量可控的方法.     

壳聚糖氧化降解性能的研究

对壳聚糖在2％乙酸溶液中的氧化降解行为进行了探讨,着重考察了温度、时间和用量比R(H2O2与糖单元的物质量比)对相对分子质量的影响。同时对氧化降解的动力学规律作了初步研究,结果表明,氧化降解分为两个阶段,在后阶段的降解行为符合无规降解规律。     

壳聚糖酶解的研究

低聚水溶性壳聚糖具有许多独特的生理活性，本文对壳聚糖酶解制备低聚水溶性壳聚糖的研究进展进行了介绍，并提出了要实现工业化需要着重研究的几个方面。     

磷钨酸催化壳聚糖降解新工艺的研究

研究了磷钨酸催化过氧化氢氧化降解壳聚糖新工艺.通过单因素实验和正交实验探讨了体系中降解反应的影响因素.结果表明,适量磷钨酸可显著加速壳聚糖的降解.在最适反应条件下,即磷钨酸与壳聚糖的质量比为1:100、过氧化氢浓度为3.6 mol·L-1、反应温皮为80℃、反应时问为30 min,壳聚糖的粘均分子量由原来的19.44万下降到1.22万,成为低分子量壳聚糖.     

不同相对分子质量壳聚糖絮凝性能

壳聚糖作为天然高分子絮凝剂具有无毒、不存在2次污染、使用方便等优点;但生产和应用成本高,具有一定限制。而相对分子质量是壳聚糖的一个重要分子参数,不同相对分子质量的壳聚糖性质差异很大,研究了不同相对分子质量的壳聚糖对生活污水的絮凝性能,结果表明：高相对分子质量壳聚糖的絮凝效果较好,且随着壳聚糖用量的增加絮凝性能也随之增加,但是5×10^-6后絮凝下降,其在pH值为6.5时絮凝效果最佳。     

两种壳聚糖降解工艺的比较研究

比较了NaNO2/HAc与H2O2/HAc两种体系降解壳聚糖工艺,探讨了反应时间、NaNO2及H2O2用量、醋酸质量分数、壳聚糖浓度等因素在不同体系下对降解速度及壳聚糖分子量的影响.结果表明,NaNO2/HAc体系最佳降解条件为:降解温度30℃、醋酸质量分数5%、壳聚糖浓度0.02 g·mL-1、NaNO2体积0.20 mL、降解时间45 min,降解所得到的低聚壳聚糖平均分子量约为1.7×104.H2O2/HAc体系最佳降解条件为:降解时间4 h、降解温度60℃、醋酸质量分数5%、壳聚糖浓度0.02 g·mL-1、30%H2O2体积0.50 mL,降解所得到的低聚壳聚糖平均分子量约为2.1×104.     

微波辅助NaNO2氧化降解壳聚糖的影响因素研究

在微波辐照下,采用NaNO2氧化降解壳聚糖,研究了反应时间、反应温度、 NaNO2用量等不同条件对壳聚糖解速率的影响情况。实验结果表明微波辅助能明显促进壳聚糖的降解,适当增加NaNO2用量和提高反应温度均能加快壳聚糖的氧化降解速率。     

透明质酸氧化降解的研究进展

低分子量透明质酸(LMWHA)和透明质酸寡聚糖(o-HA)具有抗氧化、免疫调节、促进伤口愈合、促血管生成和抗肿瘤等生物活性,透明质酸(HA)可以氧化降解为LMWHA和o-HA.对HA的氧化降解进行了综述.     

气氛对壳聚糖及其铜离子混合物热降解的影响

利用热重分析(TGA)和差热分析(DTA)研究了壳聚糖及其铜离子混合物在氮气气氛和空气气氛中的热降解行为,探讨了气氛对壳聚糖及其铜离子混合物热降解的影响,并采用FTIR、X-射线衍射对壳聚糖铜离子混合物进行了表征.结果显示,壳聚糖及其铜离子混合物的热降解和热氧降解分三个阶段进行:第一阶段为材料失水,为吸热反应;第二阶段为主链脱乙酰和糖苷键的裂解,为放热反应;第三阶段为吡喃环的裂解和炭化残渣的分解,为放热反应.气氛对壳聚糖第一、第二阶段的降解影响较小,对第三阶段的降解影响较大.