克氏螯蝦制備氨基葡萄糖鹽酸鹽的研究

克氏螯蝦制備氨基葡萄糖鹽酸鹽的研究

在藥物方面，gah可以提高抗生素藥物的注射效率。它可以合成新型的抗癲癇藥物，也可以用作合成生化試劑。本文研究了由克氏敖蝦蝦殼制取甲殼素并進(jìn)一步制備GAH的工藝條件,旨在為綜合利用資源,工業(yè)化生產(chǎn)甲殼素及GAH提供科學(xué)依據(jù)。1氨基葡萄糖鹽酸鈉gah的制備1.1材料與儀器鮮活克氏敖蝦由六安市菜市場(chǎng)購得,用于獲取蝦殼。HCl、NaOH、活性碳、乙醇等均為國產(chǎn)分析純?cè)噭?。Cs101型電熱鼓風(fēng)干燥箱和SY2-4型電熱恒溫水浴鍋、WXG-4圓盤旋光儀等。1.2GAH的分析方法見文獻(xiàn)1.3工藝流程1.3.1由克敖蝦蝦殼制取甲殼素工藝流程克氏螯蝦殼→破碎沖洗→堿處理(1)→水洗至中性→酸處理(1)→水洗至中性→堿處理(2)→水洗至中性→酸處理(2)→水洗至中性→干燥→甲殼素1.3.2由甲殼素制備氨基葡萄糖鹽酸鹽工藝流程甲殼素→粉碎→鹽酸水解→冷卻靜置結(jié)晶→過濾(濾液廢棄)(1)→粗結(jié)晶→加水熱溶解(1)→活性碳脫色→過濾(活性碳可再生)(2)→濾液→減壓蒸干→結(jié)晶→乙醇洗結(jié)晶→70~80℃烘干→加水熱溶解(2)→加乙醇重結(jié)晶→過濾(濾液回收乙醇)(3)→結(jié)晶→70~80℃烘干→成品(GAH)1.4操作要點(diǎn)1.4.1堿處理(1)(2)按殼重的1.5倍量加入5%NaOH溶液煮沸2~3h,此為堿處理(1)。堿處理(2)即是將堿處理(1)殘液補(bǔ)加入2%NaOH再次煮沸處理2~3h。1.4.2酸處理(1)(2)先將濃鹽酸(36%)稀釋10倍。酸處理(1)是按殼重1.5倍量加入稀釋鹽酸液室溫條件下浸泡2~3h。酸處理(2)按殼重的1.1倍加入稀釋鹽酸液室溫浸泡處理2~3h,觀察已無氣泡產(chǎn)生,但pH值仍維持在弱酸性即可。1.4.3干燥可以自然曬干或80℃以下烘干,成為甲殼素。1.4.4鹽酸水解配10mol·L1.4.5冷卻靜置結(jié)晶冷卻至室溫后靜量6h以上,以保證水解得到的氨基葡萄糖鹽酸鹽在水解液中充分結(jié)晶析出并經(jīng)過濾得到GAH粗結(jié)晶。1.4.6加水熱溶解(1)加水并加熱至80~90℃溶解GAH粗結(jié)晶。加水量以酸水解時(shí)甲殼素的投料量的2~3倍為宜,有利于后序活性碳脫色及濃縮蒸干。1.4.7活性碳脫色按甲殼素投料量的10%加入活性碳至上述GAH的熱水溶液中并煮沸3~5min進(jìn)行脫色。脫色后乘熱過濾分離活性碳。1.4.8乙醇洗結(jié)晶減壓蒸干而得到的結(jié)晶用95%乙醇充分洗滌,以除去其中的部分雜質(zhì)及水分。乙醇用量為甲殼素投料量的1.5倍左右。1.4.9加水熱溶解(2)及加乙醇重結(jié)晶將前步烘干的結(jié)晶稱重,按此重的1.3倍量加入水。并加熱至80~90℃充分溶解此結(jié)晶。溶解后乘熱加入95%乙醇,邊加邊攪拌,加乙醇量(V)為加水量的5倍。然后冷卻靜置4~6h進(jìn)行重結(jié)晶。22.1甲殼素合成gah成品以剝?nèi)∥r仁后的鮮蝦殼計(jì)算,甲殼素的產(chǎn)率為蝦殼重的6%~7%;制備的GAH成品占甲殼素投料量的52%~55%。GAH純度為99%~100.5%。2.2水解液用量對(duì)gah產(chǎn)率的影響GAH在冷的濃鹽酸中仍有一定溶解度,因此鹽酸水解液用量多少直接影響GAH粗結(jié)晶產(chǎn)率,從而影響GAH成品產(chǎn)率。水解液用量多,產(chǎn)率降低且成本增大。水解液用量過少又不利水解徹底,且水解速度慢,在不影響徹底水解的前提下,水解液用量越少,越有利于提高GAH的產(chǎn)率。本工藝選擇甲殼素投料量占酸水解液用量的60%時(shí),GAH產(chǎn)率最高可達(dá)55%。2.3活性碳用量的確定脫色時(shí)加入適宜量的活性碳較為重要?；钚蕴技佣嗔?脫色效果雖好,但活性碳同時(shí)會(huì)吸附一定量的GAH,減少產(chǎn)率且成本提高?；钚蕴技由倭?脫色不盡。為此,工業(yè)中可先進(jìn)行系列小試以確定適宜的活性碳的用量。本工藝的適宜活性碳用量約為甲殼素投料量的10%。2.4加水量的確定這里加水熱溶解的目的是將GAH進(jìn)一步重結(jié)晶純化。研究發(fā)現(xiàn)GAH在水中溶解度隨溫度升高而增大,當(dāng)溫度達(dá)到80℃時(shí)溶解度達(dá)750g/L。因此這里的加水量是以在80~90℃時(shí)形成飽和溶液為原則來確定。加水量過多,在后序重結(jié)晶步驟中為保證乙醇達(dá)到一定濃度,必然需加入更多的高濃度乙醇,一方面會(huì)增大成本,另一方面增大了重結(jié)晶時(shí)溶液的總體積,而GAH在較高濃度的乙醇液中仍有一定的溶解度,故會(huì)減少GAH的結(jié)晶量而降低產(chǎn)率。2.5乙醇濃度對(duì)gah溶解度的影響研究發(fā)現(xiàn)同一溫度時(shí)GAH在乙醇溶液中溶解度隨乙醇濃度的增大而減小。同一乙醇濃度隨溫度升高GAH溶解度增大,溫度降低溶解度減小。這與文獻(xiàn)3