微波辐射对不同介质均相壳聚糖的降解研究

在小同酸性介质中，采用微波辐射对壳聚糖进行均相降解反应，制备出不同分子量的壳聚糖。探讨反应介质、过氧化氢与壳聚糖配比、微波辐射功率和辐射时间对降解反应的影响。结果表明：选择不同的反应条件，微波辐射1～6min就可制备出相对分了量在1～10万之间不同分子量大小的壳聚糖，且反应产率高、重复性好。固定其他反应条件不变，在CH3COOH介质中，壳聚糖的降解速度最快，适合制备分了量为1～5万的水不溶性壳聚糖，产率在80％以上；在HCOOH介质中，降解速度最慢，适合制备分子量在5万以上的壳聚糖，产率在90％以上；在HCl介质中的降解速度则介于二者之间。     

壳聚糖氧化降解制备壳寡糖的研究

本文将脱乙酰度为96.7%的壳聚糖(COS)通过过氧化氢氧化降解制取壳寡糖,通过单因素变量的研究以及正交实验得出最优反应条件为:反应温度60℃,反应时间6 h,过氧化氢质量分数4.0%,乙酸质量分数4.0%,且四个因素对降解程度的影响为反应温度>过氧化氢质量分数>乙酸质量分数>反应时间。通过凝胶渗透色谱(GPC)对原料壳聚糖及最优条件下得到的降解产物的分子量分布进行检测,结果表明壳聚糖已完全降解且相对分子量达2000以下,降解产物经电喷雾质谱(ESI-MS)检测分析得聚合度为10以下,在控制降解的范围内,达到制备目的。     

微波固相合成寡糖工艺的初步研究

以葡萄糖（C6H12O6．H2O）为原料，以杂多酸为催化剂对生物活性物质寡糖的微波固相合成进行了研究。确定最佳反应条件为：微波功率800瓦，微波辐射时间10min，引发剂水的添加量30％，催化剂酸添加量10％；产物得率为50．6％。经高压液相色谱分析产物，确定微波固相合成物的组成为：葡萄糖49．34％，麦芽糖10.03％，异麦芽糖18．03％．麦芽三糖5.40％，潘糖10．13％，异麦芽三糖5．30％，四糖和五糖占1．61％。     

用于壳聚糖降解的复合酶制剂产生菌的筛选

以壳聚糖为唯一碳源,结合固态培养基发酵培养,从自然界中筛选得到一株产复合酶的菌株,初步鉴定为曲霉属.该菌产复合酶中以壳聚糖酶、纤维素酶和α-淀粉酶为主,它们的酶活分别为2.206、0.790、3.229U/mL.该复合酶降解壳聚糖的最适温度为50℃,最适pH为5.6,最适时间为4h.通过有机溶剂分级沉淀,发现该复合酶降解壳聚糖的最终产物以聚合度为8～16的壳寡糖为主,表明该复合酶在壳寡糖制备方面具有一定的应用价值.     

壳聚糖氧化降解制备聚合度6以下的壳寡糖

壳寡糖是壳聚糖经降解后的低聚物,其相对分子质量较小,水溶性好,易于吸收,生物活性高。本实验采用过氧化氢氧化降解脱乙酰度高于95%的壳聚糖,利用离子色谱-脉冲安培法对低聚合度的壳寡糖进行定性和定量分析,以制备聚合度在6以下的壳寡糖。以降解产物的离子色谱中聚合度6以下的峰面积和与产物得率之积作为响应指标,并结合凝胶渗透色谱来考察过氧化氢浓度、反应时间、反应温度对壳聚糖降解的影响及降解特性,并利用响应面分析法对氧化条件进行优化。研究结果表明,采用离子色谱测定聚合度6以下的壳寡糖在方法学上是可行的,具有良好的精密度、稳定性和重现性。得到的最佳降解工艺条件为:过氧化氢浓度4.50%、反应时间6 h、反应温度56℃。由最优条件下的降解产物离子色谱图可知,聚合度越低的壳寡糖越容易得到;可利用离子色谱法对壳聚糖的降解过程进行调控。     

壳聚糖降解制备低聚壳聚糖和壳寡糖的研究进展

壳聚糖降解制备的低聚壳聚糖和壳寡糖具有许多独特的生理活性。介绍和评述了酸降解法、氧化降解法、酶降解法以及复合降解法等各种制备方法的研究进展。     

用于壳聚糖降解的复合酶制剂产生菌的筛选

以壳聚糖为唯一碳源,结合固态培养基发酵培养,从自然界中筛选得到一株产复合酶的菌株,初步鉴定为曲霉属。该菌产复合酶中以壳聚糖酶、纤维素酶和α-淀粉酶为主,它们的酶活分别为2.206、0.790、3.229U/mL。该复合酶降解壳聚糖的最适温度为50℃,最适pH为5.6,最适时间为4h。通过有机溶剂分级沉淀,发现该复合酶降解壳聚糖的最终产物以聚合度为8～16的壳寡糖为主,表明该复合酶在壳寡糖制备方面具有一定的应用价值。      

复合酶对壳聚糖的降解作用研究

研究由胃蛋白酶、果胶酶、纤维素酶、木瓜蛋白酶组合而成的复合酶对壳聚糖的降解作用.着重探讨反应温度、pH、酶底比和不同脱乙酰化度的原料对多种复合酶水解作用的影响.结果表明：复合酶E2对壳聚糖具有最高的水解活力,水解产物的DE值最高.结合酸预处理,以酶底比1∶10,可使壳聚糖的水解产物分子量低于4000.     

盐酸处理对壳聚糖的降解作用研究

研究以壳聚糖为原料,针对壳聚糖因水溶性差,反应物浓度小的难题,采用醋酸溶解和添加2%的盐酸,于90℃保温搅拌6h,可以使此壳聚糖体系的黏度从3.00Pa.s降至0.266Pa.s,溶液流动性好,同时可使壳聚糖浓度提高到10%。该处理方法不仅使壳聚糖浓度增加,而且又避免了采用高温加热法易产生单糖的缺陷。     

乙酸均相体系中脉冲电场对壳聚糖降解的影响

以脉冲电场为处理手段,研究电场强度、处理时间、壳聚糖质量浓度和电导率等因素对壳聚糖大分子降解的影响。结果表明：壳聚糖降解产物的相对分子质量随着电场强度的增大而降低,且在高场强下降解显著,电场强度为33.3kV/cm时,降解率达54.2%;降解速率随处理时间的延长逐渐变缓,前20min和后70min的降解率分别为18.5%和8.5%;而壳聚糖质量浓度和电导率的升高则不利于壳聚糖的降解。傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR)分析表明,降解前后壳聚糖的侧链结构未发生改变;原料及经相同方法处理过的降解产物在2θ为10.4°和20.2°处均存在X射线衍射峰,表明产物的晶体结构没有发生明显变化。     

壳聚糖没食子酸衍生物酶法催化条件优化及抗氧化活性和细胞毒性

利用漆酶、辣根过氧化物酶在均相和非均相反应体系中催化壳聚糖与没食子酸反应,以增强壳聚糖的抗氧化性。研究酶种类、反应体系p H值、反应温度、反应时间、酶用量和底物的质量比等因素对产物接枝率的影响。利用单因素试验和正交试验确定的最适反应条件为反应p H 4.5、反应温度25℃、反应时间5 h、没食子酸与壳聚糖的质量比3∶1、漆酶用量4 U,此条件下衍生物的接枝率为65.2%。对衍生物分别进行体外抗氧化活性和细胞毒性检测,结果表明,在相同添加量的情况下,衍生物的抗氧化性显著高于未改性的壳聚糖,而且产物无细胞毒性。     

物理方法在壳聚糖降解中的应用

作为一种资源丰富、用途广泛的天然高分子化合物,壳聚糖广泛应用于化工、食品、农业、环保、医药等众多领域,由于分子量对壳聚糖的性质有很大影响,不同分子量的壳聚糖性质差异很大,将壳聚糖降解到需要的分子量是其应用的前提。目前主要使用化学降解法,存在降解效率低,产品成本高,环境污染大等不足。概述了壳聚糖低聚物在实际中的应用,详细介绍了物理降解方法的研究进展。     

Gallic Acid Grafted Chitosan Has Enhanced Oxidative Stability in Bulk Oils

Gallic acid (GA) was grafted in chitosan and the effects of GA grafted chitosan (GA‐g‐CS) on the oxidative stability in bulk oil was tested at 60 and 140 °C. To text oxidative stability in oils, headspace oxygen content, conjugated dienoic acid (CDA) value, p‐anisidine value (p‐AV), and acid value were determined. Chitosan itself did not show antioxidative or prooxidative effects in oils at 60 °C. However, GA‐g‐CS and GA acted as antioxidants at 60 °C. At 140 °C heating with moisture supplied condition, different results were observed. GA‐g‐CS acted as antioxidants based on the results of CDA and p‐AV. However, chitosan showed the highest oxidative stability based on results of acid value and brown color formation at 140 °C. This could be due to reduction of moisture content by chitosan. GA was continuously released from GA‐g‐CS in bulk oil. This might have provided extra antioxidant activities to oils.     

羧甲基壳聚糖的降解及其抗氧化性能的研究

羧甲基壳聚糖是壳聚糖的一种重要衍生物。本研究采用过氧化氢氧化法对羧甲基壳聚糖进行降解,并考察了降解时间及过氧化氢用量对降解的影响。用粘度法和改进的Schales’方法测定了降解产物的分子量。并用流动注射化学发光分析法检测了降解产物的抗氧化能力--对羟基自由基的清除活性。结果表明:随着过氧化氢在降解体系中的浓度的增大,降解产物的分子量将趋于一固定值;当H2O2在总反应体系中浓度大于1.3mol/L,降解时间大于16h,将得到分子量低至1100左右的羧甲基壳聚糖;经降解得到的羧甲基壳聚糖均具有一定的羟基自由基清除活性,且分子量越小,其抗氧化性能越强。     

Process Characteristics of Hydrolysis of Chitosan in a Continuous Enzymatic Membrane Reactor

ABSTRACT: Crude enzyme from Bacillus cereus NTU-FC-4 was used to hydrolyze chitosan of 66% deacetylation in a membrane reactor, operated at 45 °C and pH 5, to continuously produce chitooligosaccharides. Major oligomers in the product from the reactor were chitobiose, chitotriose, chitotetraose, chitopentaose, and chitohexaose. When the membrane reactor was operated at an enzyme/substrate ratio of 0.2 (unit/mg) and residence time of 100 min, it reached steady state in 2.5 h. The system could be operated for 15 h and still maintained a stable product composition. When the volume replacement exceeded 2.5, the productivity of the membrane reactor became higher than that of the batch reactor, and the difference between them became even greater when the volume replacement was further increased. The apparent Michaelis constant (K_m) for the enzyme in the membrane reactor was 18.8 mg/mL, but the apparent K_m was 5.4 mg/mL for the batch reactor, suggesting that the affinity of the enzyme for chitosan was lower in the membrane reactor compared with the enzyme in the batch reactor. The estimated values of apparent V_max were 0.18 and 0.20 mg reducing sugar/mL/min for the enzyme in the membrane reactor and in the batch reactor, respectively, indicating that the enzyme activity was not greatly altered when used in the membrane reactor.     

甲壳素微波法脱乙酰制备壳聚糖的研究

本文采用微波技术由甲壳素脱乙酰制备壳聚糖，首次对在微波反应前采用乙醇浸泡对甲壳素进行预处理的条件进行了较为系统的研究，并通过单因素试验和正交试验分析了微波反应时间、碱液浓度、乙醇浸泡时间、乙醇浓度、微波功率对壳聚糖脱乙酰度和粘均分了量的影响，提出了制备高脱乙酰度、高粘均分予量壳聚糖的最优条件为（微波功率462W）：微波反应时间20min，NaOH浓度50％，乙醇浸泡时间2、5h，乙醇浓度80％。在该条件下制得的壳聚糖脱乙酰度为77.07％，粘均分子量为43．13万，得率为68．98％。     

微波辐射能对壳聚糖制备和性能的影响

研究了用微波加热（2450MHz700w）将甲壳素与45％NaOH溶液进行反应。此法比常规水浴加热法较大地缩短了碱处理时间，制备的壳聚精，其脱乙酰化度、糖度均较常规水浴加热法高，且随着DD值的增加，其粘度有所下降。并对脱乙酰化度的测定方法作了比较。