甲壳素实验指导书
虾壳提取壳聚糖
虾壳提取壳聚糖
从虾壳中提取壳聚糖
1.甲壳素提取
虾--->虾壳---->清洗--->烘箱中100o C干燥2-4h--->用4-6%HCl溶液在500ml 烧杯中脱钙(浸泡过夜至虾壳软化)--->抽滤得到固体(滤液为CaCl2溶液)--->清水洗涤--->10%NaOH溶液脱蛋白(圆底烧瓶+回流冷凝管回流,1-2h)--->抽滤得到滤液(蛋白质、氨基酸溶液)和固体(甲壳素)--->固体用少量KMnO4溶液浸泡加热脱色(氧化脱虾红素)--->抽滤得固体(甲壳素)--->洗涤固体--->少量草酸溶液浸泡至白色--->洗涤固体--->烘干--->计算甲壳素产率,记录数据。
2.壳聚糖制备
干燥后的甲壳素--->45%NaOH溶液(圆底烧瓶+回流冷凝管回流,1-2h)脱乙酰基--->抽滤得到滤液(含CH3COONa)和固体(壳聚糖)--->洗涤固体--->烘箱中干燥,计算产率并记录数据--->取少量壳聚糖,测试其在盐酸中的溶解性,记录实验现象。
3.高分子设计性实验准备药品
1.学生准备:标准组40组,每组准备20g虾壳或蟹壳。
2.实验室准备:加热套、1套回流装置,500ml烧杯1个,250ml 烧杯1个,100ml 烧杯1个,玻璃棒1根;其他需要量筒、天平、布氏漏斗、滤纸等。药品:盐酸20瓶,氢氧化钠20瓶,高锰酸钾2瓶,草酸2瓶。
配制:
稀盐酸;稀氢氧化钠、浓氢氧化钠溶液;1-2%KMnO4稀溶液;草酸稀溶液
甲壳素的主要制备方法与应用
甲壳素的主要制备方法与应用
1 引言
1.1 甲壳素的研究背景
经过世界各国科学家、学者对甲克素的不懈探索和认真研究,人类开始逐步认识甲壳素这一新的化学物质,并将之应用于生活的各个领域。在探索和研究甲克素的历史过程中,首先要提的是法国科学家Henli Brocronna,其在1811年第一次从蘑菇中成功分离并提取到了甲壳素,由此揭开了甲克素的神秘面纱,让人们清晰的看清甲克素的面容;其次,法国学者Rouget 在1859年发现甲壳素溶于有机酸这一重要化学性质,这为人们初步了解甲壳素开启了一扇大门。再次,从二十世纪六十年代起,世界各国开始广泛关注甲克素,有关甲壳素的研究也逐渐变得活跃起来。比如在1982年,日本将甲克素列为"1982~1992"十年开发计划,并且在1984年拨款50亿美元用于13所知名大学研究和开发利用甲壳素。
最后,经过不断探索和科学研究,华盛顿大学的学者于1986年首次发现甲克素具有生理活性。该发现引起了人们对甲克素的兴趣,以致于后来其成为甲壳素发展的坚实理论基础。关于甲克素,曾经有人说:"甲壳素是唯一一种被广泛研究和应用的物质。"甚至也有人说:甲壳素是二十一世纪最具研究希望的多糖。
1.2 甲壳素的来源
在绵长的海岸线的滋养下,我国每年都出产大量的海产品、
水产品。同时,庞大的人口基数也使得我国成为消费海产品、水产品的大国。在东南沿海城市,数量繁多的加工厂在加工海产品、水产品时,每天都有大量的虾皮、蟹壳(见表1)等废弃物产生,污染环境的同时也让这些富含甲克素的宝贵资源--虾皮、蟹壳流之于壑,造成极大地浪费。然而,我们可以利用这些废弃物生产出含有甲壳素及其衍生物的一系列用品。目前的研究发现表明,甲克素是一种应用极其广泛的化学物品,它比纤维素有更大工业价值和用途。现在甲克素已广泛应用于国防、医疗、化工、食品等各个领域。另外,借助于我国独特的海洋资源优势和原料价格优势,国内甲克素的生产成本普遍较低,成本优势使得甲壳素及其衍生物在市场竞争中极具价格优势。广泛的应用领域催生出甲克素巨大的市场需求,而投资风险小、原料成本低等优点也让众多厂家大量生产甲克素及其衍生物。因此,可以说以甲克素为中心的利益链已经越来越紧密。在甲克素及其衍生物系列产品的生产过程中,经济效益会从不同方向流向生产厂家、普通百姓,而最重要的是能减少环境污染,保护自然环境,大大显现良好的社会效益。
甲壳素与壳聚糖
周宇 10080502210008
甲壳素
பைடு நூலகம்
水溶性壳聚糖
壳聚糖
甲壳素
成品壳聚糖
高密度壳聚糖
1、甲壳素与壳聚糖简介
❖ 甲壳素(chitin)是一种天然直链氨基多糖,大量存在 于海洋无脊椎动物和昆虫、真菌、酵母等的甲壳、 被套、隔膜、表皮、细胞壁或细胞膜中。据估计每 年由生物合成的甲壳质约有100亿吨,是除纤维素 之外地球上发现的最丰富的天然高分子化合物。
❖ 由于它主要存在于低等动物中,特别是节肢动物的 甲壳中.始称甲壳素。又名甲壳质、几丁质、壳多 糖、壳蛋白、明角质。化学上命名为[(1,4)一2一
乙酰氨基一2一脱氧一β-D一葡萄糖]或【β-(1—4)
一2一乙酰氨基一2一脱氧一D一葡萄糖】,是N一 乙酰基一葡萄糖通过3一(1,4)甙糖键联接而成的直 链状多糖。
3 用作无纺布粘合剂
壳聚糖溶解在其溶剂中形成溶液后.得到稠 厚、高粘度粘液,可作为粘合剂.但阳荷性 的壳聚糖溶液易与阴荷性物质如海藻酸钠浆 或电荷相反的染料凝结形成沉淀或沾色.因 此在涂料印花粘合剂中较少应用,但它作为 无纺布粘合剂则具有优良的粘合能力。
在化妆品中的应用
壳聚糖在酸性条件下可成为带正电荷的高分 子聚电解质而直接用于香波、洗发精等的配 方中,使乳胶稳定化以保护胶体;壳聚糖本 身的带电性使其具有抑制静电荷的蓄积与中 和负电荷的作用,这种带电防止的效能可以 防止脱发;壳聚糖能在毛发表面形成一层有 润滑作用的覆盖膜,因此可减少摩擦,避免 洗发所引起的对毛发的伤害。
壳聚糖提取工艺
甲壳素、壳聚糖提取工艺
摘要:
本文以虾壳为原料探讨了甲壳素、壳聚糖的最佳提取工艺。试验中利用稀氢氧化钠溶液除去虾壳中的粗蛋白质,稀盐酸溶液除去虾壳中的灰分,并通过单因素试验得出制备甲壳素的最佳工艺条件为:先用5.0%氢氧化钠溶液脱粗蛋白质,处理时间5h,然后用5.0%盐酸溶液脱灰分,处理时间3h,循环处理直至加酸无气泡产生,甲壳素得率为6.0%,色泽白度为50.3,灰分为2.0%。通过正交试验探讨出甲壳素脱乙酰制备壳聚糖的最佳条件为:氢氧化钠溶液浓度50%,温度90℃,时间12h,料液比1∶70。壳聚糖脱乙酰度(D.D% )为84.8%,粘度(浓度1% )为38.3mPa·s。
关键词:甲壳素壳聚糖提取分析
正文:
甲壳素(Chitin)又名几丁质,化学名称为(1, 4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡聚糖,是一种来自于甲壳类动物的天然高分子材料,在自然界的分布较为广泛,是目前市场中唯一商品化的碱性多糖[1]。与多数合成高分子化合物相比,甲壳素具有无毒、无味、可生物降解等优点,被大量用于食品工业中,作为食品填充剂、增稠剂、稳定剂、乳化剂、脱色剂、调味剂、香味增补剂等使用[2-4]。但甲壳素分子中乙酰基的存在及分子间的氢键导致甲壳素不溶于水,从而大大限制了它的应用范围,因此有必要对甲壳素进行脱乙酰处理。壳聚糖(Chitosan)是甲壳素脱乙酰的产物,溶于稀酸,高度脱乙酰化产物可溶于水,是自然界中少见的带正电荷的高分子聚合物。这些性质使得壳聚糖在医药、高分子材料等领域内都扮演着很重要的角色,壳聚糖可用作烧伤敷料及伤口愈合剂,例如包扎纱布用壳聚糖处理后,伤口愈合速度可提高75%。用壳聚糖制成的可吸收性手术缝线,机械强度高,可长期贮存,能用常规方法消毒,可染色,可掺入药剂,能被组织降解吸收,免除患者拆线的痛苦。此外,壳聚糖还可用于制作人工肾透析膜和隐形眼镜等[5-7]。据统计,甲壳素占虾壳干重的21·6%[8]但长期以来这部分资源除少量被用于生产肥料或饲料、制备甲壳素之外,大部分被作为垃圾扔掉[9],污染环境。因此,本研究拟以虾壳废弃物为原料,通过酸碱循环处理方式提取不溶于水、碱和稀酸的甲壳素。对甲壳素进行脱乙酰氨基处理制备可溶性的壳聚糖,从而开发虾壳的高值化利用,且对保护环境免受虾壳废弃物的污染起了一定的作用。
甲壳素的提取
甲壳素的人工提取
学生钟娜江峰房婧婧
指导教师聂金昌马峰
(本文获安徽省教育厅、安徽省科协颁发的二等奖)
摘要甲壳素是21世纪的新材料,它对人类社会的发展与进步有着巨大的作用。在工业、农业、医药、化妆品、环境保护、水处理等领域有极其广泛的用途。蚌埠地区有着广泛的提取甲壳素的资源,但长期以来,不仅未能得到有效利用,而且对环境造成了极大污染。我们蚌埠二中课题组的师生从利用资源和减少环境污染的目的出发,开展了甲壳素的人工提取工作,为开发内陆省份新的甲壳素资源,变废为宝,并为甲壳素衍生物的生产提供稳定的原料来源。
关键词甲壳素甲壳素资源甲壳素衍生物脱盐
一、选题目的
甲壳素又名甲壳质,壳多糖,壳蛋白,是自然界生物所含的一种氨基多糖。它具有无毒、无味、耐晒、耐热、耐腐蚀,不怕虫蛀和碱的浸蚀,可生物降解的特点。它是地球上仅次于纤维素的第二大生物资源,年生物合成量高达100亿吨,可以说是用之不竭的生物资源。这无疑给面临全球资源枯竭危机的人类带来了生机。
甲壳素的可降解性使其有望成为塑料的替代物,从而解决人类所面临的“白色污染”问题,它还可以消除人体内外环境所面临的有毒有害物质对人体的威胁,实现经济社会的可持续发展。
蚌埠地区盛产中华绒毛蟹及大红虾等甲壳类产品,但其甲壳长期不仅未能得到有效利用,而且对环境造成了极大污染。为了合理利用资源,减少环境污染,开发甲壳素资源,给甲壳素衍生物的生产提供稳定的原料来源。我们课题组的师生开展了甲壳素的人工提取工作,并在提取过程中积累经验,为加速其产业化,繁荣地区经济和扩大就业做出贡献。
甲壳素生产工艺
甲壳素生产工艺
甲壳素是一种生物质材料,广泛应用于食品、医药、化妆品等行业。在甲壳素的生产过程中,存在着一系列的工艺步骤和技术要点。本文将详细介绍甲壳素的生产工艺。
一、原料准备
甲壳素的原料主要来源于海产品的壳,如虾、蟹、贝类等。首先,需要对原料进行清洗和处理,去除杂质和残留物,并将其破碎成适当大小的颗粒。
二、酸碱处理
经过原料准备后,需要进行酸碱处理。首先是酸处理,将原料颗粒浸泡在酸性溶液中,以去除其中的无机盐和蛋白质等杂质。然后,进行碱处理,将酸处理后的原料颗粒浸泡在碱性溶液中,以去除其中的色素和脂肪等物质。
三、脱蛋白
脱蛋白是甲壳素生产过程中的重要步骤。通过酸碱处理后,仍然存在一定量的蛋白质残留在原料中。脱蛋白的方法可以采用酶解法或高温处理法。酶解法是利用特定的酶将蛋白质降解为小分子物质,从而实现脱蛋白的目的。高温处理法则是通过加热原料,使蛋白质在高温下发生变性,然后通过过滤等方式去除蛋白质。
脱色是为了去除原料中的色素物质,使甲壳素具有较高的纯度和洁白度。常用的脱色方法有活性炭吸附法、氧化法和还原法等。活性炭吸附法是利用活性炭对原料中的色素进行吸附,从而实现脱色的效果。氧化法则是通过氧化剂对原料中的色素进行氧化,使其变成无色物质。还原法是将原料中的色素还原为无色物质,常用的还原剂有亚硫酸氢钠等。
五、溶解和沉淀
脱色后的原料需要进行溶解和沉淀处理。将脱色后的原料颗粒浸泡在酸性溶液中,使甲壳素溶解出来。然后,通过调节溶液的酸碱度和温度等条件,使甲壳素逐渐沉淀出来。沉淀后的甲壳素经过过滤、洗涤等步骤后,可以得到较纯净的甲壳素产物。
甲壳素的制备研究
毕业设计(论文)
题目甲壳素的制备研究
系(院)化学与化工系
专业化学工程与工艺
班级09化工本一
学生姓名张厚国
学号2009010821
指导教师岳武
职称讲师
二〇一三年六月二十二日
独创声明
本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文)是本人在指导老师的指导下独立进行研究工作所取得的成果成果不存在知识产权争议。尽我所知除文中已经注明引用的内容外本设计(论文)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:
二〇一三年六月二十二日
毕业设计(论文)使用授权声明
本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定。
本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版同意学校保存学位论文的印刷本和电子版或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计(论文);同意学校在不以营利为目的的前提下建立目录检索与阅览服务系统公布设计(论文)的部分或全部内容允许他人依法合理使用。
(保密论文在解密后遵守此规定)
作者签名:
二〇一三年六月二十二日
甲壳素的制备研究
摘要
本文主要研究以蟹壳为原料,运用化学法制备甲壳素,使用不同的酸碱处理顺序和处理时间,处理温度对制得甲壳素产品的影响。本次试验对蟹壳采用酸碱循环处理(酸除碳酸钙,碱除油脂和蛋白质,碱除蛋白质后可以助于酸除钙),使得酸碱得以回收减少能耗,双氧水氧化脱色,制得甲壳素。运用不同的酸碱处理顺序和条件得到不同的产品,利用紫外分光光度法测定脱蛋白率,EDTA法测定脱钙率,通过对比不同产品的颜色,红外检测来分析得出生产甲壳素的最佳条件,为甲壳素的大规模工业生产提供更简洁经济的工艺条件。实验得到的由蟹壳制备甲壳素的最佳条件为:以2.5mol/L的NaOH溶液在70℃下处理4小时,再用1.0mol/L的HCl溶液在常温下处理10小时。脱色采用30%H2O2溶液处理1.5小时。
甲壳素纯化
甲壳素(200g)
1. 纯化处理(除蛋白)
(1)配制0.2mol/L NaOH溶液,按照100ml碱液:6g甲壳素的比例处理;(2)烧杯放在水浴锅内,小火加热搅拌1h,温度控制在60~70 ℃;
(3)400 目绢布过滤,稍微挤干水分;
(4)重复处理一至两次;
(5)先用自来水过夜冲洗至中性(pH试纸测定)。
2. 脱钙处理
(1)继续步骤1 NaOH碱液处理过甲壳素材料。配制1mol/LHCL,按照100ml 的酸液:10g甲壳素的比例进行处理;
(2)重复处理一至两次;
(3)先用自来水过夜冲洗至中性,再用一蒸水洗5~6次(pH试纸测定)。(4)40 ~50℃烘箱烘干,干态保存处理好的甲壳素。
甲壳素制备 综述 2
实验二天然营养美容药可溶性甲壳素的制备
一、可溶性甲壳素的简介
中文名称壳聚糖
CAS NO. 9012-76-4[1]
中文别名壳多糖、脱乙酰甲壳素、脱乙酰甲壳质、可溶性甲壳素、可溶性甲壳质、壳糖胺、甲壳胺、甲壳糖、氨基多糖、甲壳多聚糖、几丁聚糖等英文名称Chitosan
化学名β-(1→4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖分子式(C6H11NO4)N 结构式如图
与甲壳素关系
壳聚糖是甲壳素N-脱乙酰基的产物,一般而言,N-乙酰基脱去55%以上的就可称之为壳聚糖,或者说,能在1%乙酸或1%盐酸中溶解1%的脱乙酰甲壳素,这种脱乙酰甲壳素被称之为壳聚糖。事实上,N-脱乙酰度为55%以上的甲壳素,就能在这种稀酸中溶解。作为工业品的壳聚糖,N-脱乙酰度在70%以上。N-脱乙酰度在55%~70%的是低脱乙酰度壳聚糖,70%~85%的是中脱乙酰度壳聚糖,85%~95%的是高脱乙酰度壳聚糖,95%~100%的是超高脱乙酰度壳聚糖。N-脱乙酰度100%的壳聚糖极难制备。甲壳素的每个糖基上,也许都有N-乙酰基,也许不一定都有N—乙酰基,凡是N—乙酰度在50%以下的,都被称之为甲壳素,因为它肯定不溶于上述浓度的稀酸。
脱乙酰基程度
脱乙酰基程度(D.D)决定了大分子链上胺基(NH2)含量的多少,而且D.D增加,由于胺基质子化而使壳聚糖在稀酸溶液中带电基团增多,聚电解质电荷密度
增加,其结果必将导致其结构,性质和性能上的变化,至今壳聚糖稀溶液性质方面的研究都忽略了D.D值对方程的影响。VANDUM[3]等人曾研究了不同离子强度对壳聚糖在稀溶液中的分子尺寸和粘度的影响。结果认为离子强度不同会改变无规线团的膨胀度进而改变分子尺寸和特性粘度,通过对不同D.D壳聚糖进行MARK-HOUWINK方程常数的测定,结果表明K,A值随D.D值的变化。从而由MARK-HOUWINK方程常数K,A有规律地依赖于壳聚糖的脱乙酰度而变化,而且在相同分子量时,随着脱乙酰度的增加,壳聚糖在稀溶液中分子尺寸,特性粘度和扩张因子等增加,而特性比和空间位阻因子随着脱乙酰度的增加而减少。从而在适用范围内的任意一个壳聚糖样品通过比较简单的特性粘度测量,即可计算其平均分子量。
壳聚糖的制备及性质鉴定
壳聚糖的制备及性质鉴定
10 生技刘琴英张丽英李行丽陈晓丹林婷吴玲玲
指导老师:邓加聪
一、实验目的
1、掌握从不同的材料中制备壳聚糖的方法及原理
2、掌握壳聚糖的基本指标鉴定及检测方法
二、实验原理
不同来源的甲壳素都是由2-乙酰胺-2-脱氧葡萄糖单体通过-(1,4)糖苷键连接而成的直链多糖。甲壳素脱去分子中的乙酰基,变成壳聚糖。一般虾、蟹废物中甲壳素含量分别占22%~28%、14%~50%,制成壳聚糖后分别含14%~17%、8%~10%。
壳聚糖是甲壳素的一种,其含氮量高于7%且乙酰化程度低于
0.40。
三、实验材料依据
甲壳素广泛存在于蟹、虾壳和节肢动物的外壳中,以及低等植物,如菌、藻类的细胞壁中。
四、实验步骤
1、壳聚糖的制备方法
将虾壳去褪去杂质后,流水冲洗,洗净残余的虾肉,于60℃烘箱中烘干,用研钵磨碎,称取10g虾壳3份,于100ml 5%Hcl中浸泡4小时至无气泡冒出,在补加50ml 5%Hcl,浸泡2小时,除去虾壳中钙质和无机盐,抽滤用于离子水洗至中性,加100ml10%NaOH于
50℃水浴中加热2小时,除去蛋白,过滤,用去离子水80℃水浴中反应4小时,水洗至中性,抽滤,烘干。得白色粉末状甲壳素。2、壳聚糖的工艺流程
4%~6%HCl 0.5%KMnO4 虾壳清洗成净壳粗甲壳质
脱蛋白浸泡1h漂白1%草酸5%NaOH
水洗脱乙酰基甲壳素白色壳聚糖60~70℃,30min,水洗,干燥140℃,1h
3、指标鉴定方法
(1)用酸碱滴定法测定脱乙酰度
制备出的壳聚糖为白色半透明的片状固体,不溶于水和碱,溶于稀酸(如盐酸,醋酸)。准确称取0.2g样品置于250ml三角瓶中,加入0.2mol/L盐酸标准溶液25ml,搅拌0.5~1h完全溶解,以甲基橙作指示剂,0.2mol/L 氢氧化钠标准溶液滴定过量的盐酸至终点。
四川大学华西医学院大纲口腔材料学
口腔材料学教学大纲
(供7、5年制学生用)
一、课程基本信息
课程名称(中、英文):口腔材料学Dental Materials Science
课程号(代码):50301030(7年制)50301330(5年制)
课程类别:专业基础课
学时:45 学分:3
二、教学目的及要求:
教学目的:通过本学科的学习,首先使学生能充分了解口腔材料学的基础理论,并获得较丰富的理工医多学科知识,在今后的临床实践中,能运用这些知识,达到有效地利用口腔材料以修复和替代被破坏的口腔组织器官和生理外形,并重建己丧失的生理功能的目的,进而使学生熟悉掌握当代自然科学理论方法和技术,深入了解口腔材料与口腔组织结构和功能之间的相互关系,在此基础上,能为口腔疾病的防治提出理论依据和合理设计,更好地为社会服务。
教学要求:通过本课程的学习,学生应掌握、熟悉或了解以下理论知识和基本技能: ( 一)、基础理论与基本知识
1.掌握各类口腔材料的名称、主要组成、结构和分类及其与临床应用的关系。
2.掌握口腔材料主要的物理、机械、化学和生物学性能,以及重点材料的性状特征。
3.熟悉现有口腔材料的优缺点、应用现状和基本使用要求。
4.了解口腔材料的发展趋势、制备方法、检测标准、临床技术要求和效益评价。
5.通过综合应用理学、工学和医学基础知识,了解口腔材料与口腔组织形态、结构和生理功能之间的相互关系,了解合理有效利用口腔材料和准确制作修复体的基础理论。
6.了解部分口腔材料学专业英语词汇。
(二)、基本技能
1.掌握常用口腔材料的名称、性状特征、主要组成和临床应用技术及范围。
甲壳素的生产工艺
甲壳素的生产工艺
甲壳素是一种天然高分子有机物,广泛存在于甲壳类生物的外壳和骨骼中。它具有特殊的物理化学性质和广泛的应用价值。甲壳素的生产工艺是将甲壳类生物的外壳经过多道工序的处理,最终得到甲壳素的过程。
甲壳素的生产工艺主要分为以下几个步骤:
首先是原料的获取。甲壳素的原料主要来自于甲壳类生物,例如虾、蟹等。因此,首先需要采购新鲜的甲壳类生物,并进行分类及初步处理,去除杂质和不可用部分。
第二步是去除蛋白质。甲壳素的外壳中含有丰富的蛋白质,而甲壳素主要是由聚N-乙酰葡糖胺和聚D-葡糖酸组成的复合物,需要将外壳中的蛋白质去除。这一步可以通过酶解、浸泡和碱解等方法来实现。
第三步是去除无机盐。甲壳素的外壳中还含有一定的无机盐,例如钙、钠等。这些无机盐会影响甲壳素的性质和应用。因此,在此步骤中需要将无机盐从甲壳素中去除,常用的方法有溶解、洗涤等。
第四步是纤维素的去除。甲壳素的外壳中还含有一定的纤维素。为了提高甲壳素的纯度和质量,需要将纤维素从甲壳素中分离出来。这可以通过酶解、溶解和过滤等方法来实现。
第五步是甲壳素的提取。经过前面的处理步骤,甲壳类生物的
外壳中已经基本脱去了蛋白质、无机盐和纤维素,此时可以将甲壳素进行进一步提取。提取方法主要有溶解法、烷烃法和离子交换法等,根据不同的提取方法可以得到不同纯度和性质的甲壳素。
最后是甲壳素的精制和制备。提取得到的甲壳素还需要进一步精制,通过过滤、干燥等过程去除杂质和水分,确保甲壳素的纯度和品质。根据甲壳素的不同用途和要求,可以进行必要的改性和制备,例如进行酯化反应、水解反应等。最终得到的甲壳素可以用于食品、药品、化妆品等领域。
甲壳素生产工艺流程
甲壳素生产工艺流程
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甲壳素蜂蜡膏促进大鼠创面愈合的实验研究
每 只大 鼠背 部 两 个 创 面 随 机 分 为 实 验 组 和 对 照 组 。造 模后 每 隔 2d 实 验 组 创 面 应 用 5g甲 壳 素 蜂 蜡 ,
膏, 对照组应用 5mL生理盐水 , 观察 创面的愈合面积 、 创面愈合率 ; 酶联免 疫吸附法测 定两组 创面组 织标本表皮 生长 因子 的浓度 , 免疫组化法观察表皮 生长 因子在创 面组织 中的表达 。结果 实验组第 7 1 、1 的创 面愈合率均 高于同期 对照组的创面愈合率 , 、4 2 天 差异有统计学意义 ( 0 0 ) P< .5 。实验组第 7 1 、1天 E F含量分别为 ( 13 5±3 .2 )p/ L (4 4 6±1 .0 ) g m 、 3 . 9 、4 2 G 5 .7 3 54 g m 、4 . 8 6 0 1 p/ L (4 2 2±2 .4 ) 3 7 0 p/ L, gm 均高于 同期对照组 E F的浓度 , G 二者 比较差异有统计学 意义 ( P<0 0 ) .5 。结论 甲壳素蜂蜡 膏能促进创 面愈合 和创面组织中 E F的表达 。 G
无 菌 纱 块 上 , 后 覆 盖 于 伤 口处 , 隔 2 d换 药 1次 , 别 将 然 每 分 创 面 用 无 菌 敷 料 包 扎 , 带 固 定 , 至 创 面愈 合 。 绷 直
、
实 验 动 物 及 材 料
采 用 随 机 数 字 表 法 选 取 体 重 在 2 0g 右 的 S F级 健 康 5 左 P
甲壳素_壳聚糖的提取及其应用研究新进展
甲壳素/壳聚糖的提取及其应用研究新进展
张文博1,陈
盛2(1.福建师范大学化学与材料学院,福建福州350007;2.福建师范大学福清分校,福建福清
350300)收稿日期:2007-12-20
作者简介:张文博(1984-),男,内蒙古赤峰人,高分子化学与物理专业在读硕士研究生;
陈盛(1957-),男,福建仙游人,教授,硕士生导师,从事生物高分子应用研究。
摘要:甲壳素/壳聚糖是一种环境友好型的可再生天然高分子材料,在能源日益紧缺和环境污染日益
严重的现代社会,对应用可再生材料及环保材料的要求日益提高。因此,甲壳素/壳聚糖越来越多地被国内外
研究者所重视,对它的研究也日益深入,现在,甲壳素/壳聚糖的应用领域已覆盖环保、
食品、生物医用材料、生物农药等诸多方面。本文主要介绍了甲壳素/壳聚糖的提取和应用的最新研究进展。
关键词:甲壳素;壳聚糖;脱乙酰化;生物医用材料
中图分类号:TQ314文献标识码:A文章编号:1008-3421(2008)02-0018-08
《福建师范大学福清分校学报》JOURNALOFFUQINGBRANCHOFFUJIANNORMALUNIVERSITY2008年第1期
总第85期SumNo.85
甲壳素是2-乙酰氨基葡萄糖直链多聚体,它的来源极为广泛,主要存在于甲壳动物外壳、软体动物内骨骼、昆虫翅膀、菌类及藻类细胞壁内。每年地球上的自然生成量就达数十亿吨,因此它是地球上已知的除了蛋白质外的含氮天然有机化合物中数量最大的,同时又是仅次于纤维素是地球上第二大可再生资源。壳聚糖是甲壳素的N-脱乙酰基的产物,其化学名称是β-(1,4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡聚糖。甲壳素(Chitin)和壳聚糖(Chitosan)的结构式见图1:
甲壳素实验指导书
O *O *OH NHCOCH 3n
543216HO 从虾壳中提取甲壳素
实验原理
1甲壳素性质
甲壳素(Chitin),又称几丁质、壳多糖、甲壳质,是由N-乙酰-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖以-1,4-糖苷键形式连接而成的,即N-乙酰-D-葡萄糖胺的聚糖。
甲壳素结构式
甲壳素,无论是在酸性或碱性的水溶液中都不会溶解,只溶于浓盐酸、硫酸、浓磷酸、无水甲酸等,但同时会伴随部分主链的降解,此外还可溶于某些复合溶剂如酰胺/LiCl 。
2甲壳素提取方法及原理
甲壳素制备一般采用盐酸脱钙(简称H 法)氢氧化钠脱蛋白质,但这两种化学品对甲壳素的分子链都有损坏,而且能耗高,废弃物对环境污染较为严重。而采用EDTA 代替盐酸制备甲壳素(简称E 法),由于EDTA 所特有的脱钙机理,同等条件下,其脱钙效果较好,所得的甲壳素分子量较高,而且EDTA 可回收利用,减少了环境污染,并不增加成本。
从天然产物虾壳中提取甲壳素,需要将虾壳中的无机盐(主要为碳酸钙)、蛋白质、脂肪及虾壳色素去除。从虾壳主要成分可以确定提取甲壳素的主要方法,分别进行酸处理脱除无机盐、碱处理脱除蛋白质和脂肪及虾壳的脱色处理,同时确定检测指标为灰分和含氮量,通过灰分的测定可以研究酸在处理无机盐时的效率,含氮量的测定则可以说明碱处理对产品的氮含量影响或者间接地显示碱对脱除蛋白质的影响。对此我们可以将整个流程表示为以下几个部分。
(1)脱除无机盐
由于虾壳中无机盐主要成分为CaCO3,实验室最常用的酸有盐酸、硫酸、硝酸和磷酸。硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙微溶于水不利于脱除,硝酸虽然可以与碳酸钙反应且不生成沉淀但是其有氧化性对甲壳素有较大影响,磷酸对甲壳素提取影响较之以上两种小,但是相比较盐酸而言还是不如,由此此次实验脱除无机盐采用盐酸作为主要的试剂。相关反应式如下:
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O *O *OH NHCOCH 3n
543216HO 从虾壳中提取甲壳素
实验原理
1甲壳素性质
甲壳素(Chitin),又称几丁质、壳多糖、甲壳质,是由N-乙酰-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖以-1,4-糖苷键形式连接而成的,即N-乙酰-D-葡萄糖胺的聚糖。
甲壳素结构式
甲壳素,无论是在酸性或碱性的水溶液中都不会溶解,只溶于浓盐酸、硫酸、浓磷酸、无水甲酸等,但同时会伴随部分主链的降解,此外还可溶于某些复合溶剂如酰胺/LiCl 。
2甲壳素提取方法及原理
甲壳素制备一般采用盐酸脱钙(简称H 法)氢氧化钠脱蛋白质,但这两种化学品对甲壳素的分子链都有损坏,而且能耗高,废弃物对环境污染较为严重。而采用EDTA 代替盐酸制备甲壳素(简称E 法),由于EDTA 所特有的脱钙机理,同等条件下,其脱钙效果较好,所得的甲壳素分子量较高,而且EDTA 可回收利用,减少了环境污染,并不增加成本。
从天然产物虾壳中提取甲壳素,需要将虾壳中的无机盐(主要为碳酸钙)、蛋白质、脂肪及虾壳色素去除。从虾壳主要成分可以确定提取甲壳素的主要方法,分别进行酸处理脱除无机盐、碱处理脱除蛋白质和脂肪及虾壳的脱色处理,同时确定检测指标为灰分和含氮量,通过灰分的测定可以研究酸在处理无机盐时的效率,含氮量的测定则可以说明碱处理对产品的氮含量影响或者间接地显示碱对脱除蛋白质的影响。对此我们可以将整个流程表示为以下几个部分。
(1)脱除无机盐
由于虾壳中无机盐主要成分为CaCO3,实验室最常用的酸有盐酸、硫酸、硝酸和磷酸。硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙微溶于水不利于脱除,硝酸虽然可以与碳酸钙反应且不生成沉淀但是其有氧化性对甲壳素有较大影响,磷酸对甲壳素提取影响较之以上两种小,但是相比较盐酸而言还是不如,由此此次实验脱除无机盐采用盐酸作为主要的试剂。相关反应式如下:
↑++=+22232CO O H CaCl HCl CaCO
↑
++↓=+224423CO O H CaSO SO H CaCO ↑++=+224433CO O H CaHPO PO H CaCO
↑++=+222333)(2CO O H NO Ca HNO CaCO
在实验中发现,用酸来处理影响其脱除效率的几个因素分别为盐酸浓度、用量、温度和时间,所以在实验设计时可以按此来安排实验。
(2)脱除脂肪与蛋白质
虾壳中富含蛋白质与脂肪,作为动物饲料时是相当的好,但是对于提取甲壳素来说只能作为一种副产物来利用,反应时由于甲壳素不溶于稀碱,而脂肪和蛋白质却可以在稀碱中分解,所以通过碱的处理就可以将甲壳素与蛋白质和脂肪分离。其中蛋白质与碱反应生成氨基酸盐,脂肪与碱反应生成甘油和可溶性盐(皂化反应),这些产物均可溶于水因此与甲壳素可以较为方便的分离。
(3)脱色漂白
为了使产品色泽符合要求还需要进行脱色漂白,实验室中常用高锰酸钾来作为氧化剂,使色素氧化生成二氧化碳脱除其颜色。由于高锰酸钾的高氧化性可能会导致甲壳素的分子量下降,因此在加入高锰酸钾反应时,需注意反应时间不要太长,以免影响甲壳素的品质。在氧化完成后需要添加还原剂来还原多余的高锰酸钾,还原剂可以选择草酸或者亚硫酸氢钠。
(4)灰分的检测
利用甲壳素在高温灼烧后,完全灰化所剩余的无机物质量作为产品中灰分测定计算基准,灰分测定的计算需要按照实际情况来确定[31]。
计算式为
式中,m1——坩埚与灰总质量,g ;
m2——坩埚质量,g ;
m3——坩埚与产品总质量,g 。
(5)含氮量的检测
蛋白质是含氮的有机化合物与硫酸和催化剂一同加热消化,使蛋白质分解,分解的氨与硫酸结合生成硫酸铵。然后碱化蒸馏使氨游离,用硼酸吸收后再以硫%1002
3211⨯--=m m m m X
酸或盐酸标准溶液滴定,根据酸的消耗量乘以换算系数,蛋白质含量。
有机物中的胺根在强热和CuSO 4做催化剂,浓H 2SO 4作用下,硝化生成(NH 4)2SO 4反应式为:
424422)(2)(2SO NH H SO H NH =++-+
在凯氏定氮仪中与碱作用,通过蒸馏释放出NH3,收集于H3BO3溶液中。 反应式为:
4
223424222)(SO Na O H NH NaOH SO NH ++=+ O H O B NH BO H NH 274243335)(42+=+
用已知浓度的H2SO4(或HCl )标准溶液滴定,根据HCl 消耗的量计算氮的含量,然后乘以相应的换算因子,既得蛋白质的含量。
反应式为:
3
342424274244)(5)(BO H SO NH O H SO H O B NH +=++ 334274244252)(BO H Cl NH O H HCl O B NH +=++
计算式:
)1001.0/()014.0)(21⨯⨯⨯⨯•-=F m N V V X 式中,X ——样品中蛋白质的百分含量,g ;
V 1——样品消耗硫酸或盐酸标准液的体积,ml ;
V 2——试剂空白消耗硫酸或盐酸标准溶液的体积,ml ;
N ——硫酸或盐酸标准溶液的当量浓度;
M ——样品的质量(体积),g (ml );
F ——氮换算为蛋白质的系数。
蛋白质中的氮含量一般为15-17.6 %,按16 %计算乘以6.25即为蛋白质,乳制品为6.38,面粉为5.70,玉米、高粱为6.24,花生为5.46,米为5.95,大豆及其制品为5.71,肉与肉制品为6.25,大麦、小米、燕麦、裸麦为5.83,芝麻、向日葵为5.30。
实验步骤
由于课题是从天然产物中提取甲壳素的工艺研究,而这些原料来源最容易的得到和量最大的就是虾壳,因此本次设计是以虾壳为原料来提取甲壳素。在一些相关文献中可以看到提取甲壳素的主要步骤分为三大步,分别为虾壳的脱除无机盐、蛋白质的去除以及产品的脱色处理,而衡量这些过程影响的主要指标有灰分测定、含氮量测定及收率。在进行实验的开始首先要对虾壳处理,主要进行干燥