[发明专利]一种低分子量壳聚糖与氨基葡萄糖联产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及糖类衍生物的技术领域，具体的说本发明涉及一种低分子量壳聚糖与氨基葡萄糖联合制备工艺。 

背景技术

壳聚糖是甲壳素脱乙酰化处理后的产物，是天然多糖中唯一大量存在的碱性氨基多糖。甲壳素广泛存在于甲壳类动物外壳中，是由N-乙酰氨基葡萄糖聚合而成的多糖。然而，由于壳聚糖是高分子化合物，分子量通常在几十万到上百万，而且分子结构紧密不能溶于水，难以被吸收利用进而限制了其应用。低分子壳聚糖是壳聚糖经水解后生成的一类低聚糖，很容易被吸收利用，特别是分子量低于3000的低分子壳聚糖更展现出独特的生理活性和功能性质。作为一类新的生理活性物质，低分子壳聚糖具有抑制肿瘤、降血脂血糖、抗细菌、真菌作用、调节动植物生长性能等作用，近年来广泛应用于化工、食品、医药、饲料、化妆品、农业等领域。因此，通过控制降解壳聚糖制备低分子壳聚糖的研究工作具有重要意义。目前降解壳聚糖的方法主要有化学法和酶法，其中酶法效率较低且成本较高而化学法生产条件较为苛刻，涉及高温、高压，尤其是降解程度不易控制，影响收率，产品分子量分布范围较宽，生产过程中使用大量挥发性酸易产生环境污染。 

氨基葡萄糖硫酸盐是一种天然的氨基单糖，它是人体软骨基质中合成蛋白寡糖所必需的重要成分，它同样是由壳聚糖经过酸性降解得到的。其降解程度较低多采用无机酸或有机酸的方法降解。临床研究表明骨关节炎患者应用氨基葡萄糖硫酸盐可补充基质蛋白聚糖合成的物质，促进蛋白聚糖合成，阻断骨性关节炎的病理进程，防止疾病进展，改善关节功能和缓解疼痛。其作用持久，安 全性高，无严重毒副作用，是治疗骨关节炎的理想药物。另据文献报道，骨关节炎患者体内含硫水平偏低，只有提高患者体内的含硫水平，才能治愈骨关节炎，因此，氨基葡萄糖硫酸盐比氨基葡萄糖盐酸盐的疗效更好。现已有70多个国家注册将氨基葡萄糖硫酸盐用于治疗骨关节炎，并已在数百万患者中广泛应用，我国已从意大利进口该类药物“维骨力”，其疗效确切且基本无毒副作用，然而由于其价格昂贵限制了患者长期使用。 

CN102276663A公开了一种氨基葡萄糖硫酸盐的制备方法，其通过将壳聚糖与含硫酸氢盐的酸性离子液体在水中水解生成氨基葡萄糖硫酸盐的制备方法，该制备方法反应时间短、得到的产品纯度高，但是壳聚糖的利用率仅为60％左右。 

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种低分子量壳聚糖与氨基葡萄糖联产工艺。本发明所述的联合工艺首先利用化学控制降解技术制备低分子壳聚糖然后利用降解低分子壳聚糖产生的副产物，经进一步彻底降解得到氨基葡萄糖硫酸盐，实现了低分子壳聚糖与氨基葡萄糖的联产，该方法既可充分利用壳聚糖资源又有利于降低污染、节约成本，具有重要的经济价值。 

为了解决上述技术问题实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案： 

一种低分子壳聚糖与氨基葡萄糖硫酸盐的联产工艺，其特征在于包括以下步骤：(A)通过控制降解、超滤制备低分子壳聚糖；(B)利用超滤截出副产物与第一步控制降解产生的不溶性固体为原料，在强酸性水溶液中彻底降解制备单糖氨基葡萄糖硫酸盐。 

作为优选地，本发明采用含有硫酸氢盐的酸性离子液体作为酸性调节剂，在壳聚糖水溶液中加入所述含有硫酸氢盐的酸性离子液体，并且将壳聚糖水溶液 的pH值调节至3.0-5.0。 

作为优选地，所述含有硫酸氢盐的酸性离子液体选自1-H-3-甲基咪唑硫酸氢盐离子液体、1-丙基磺酸基-3-甲基咪唑硫酸氢盐离子液体、1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐离子液体或正丁基吡啶硫酸氢盐离子液体的一种或几种。更优选地，所述含有硫酸氢盐的酸性离子液体为1-H-3-甲基咪唑硫酸氢盐离子液体。 

作为优选地，在所述壳聚糖水溶液中加入体积浓度为30％的双氧水，其加入量为料液体积的1.0％-3.0％，降解时，料液温度保持在30℃-40℃，搅拌反应时间为6-12小时。 

作为优选地，采用超滤方法对低分子肝素粗品进行纯化，采用3KD与1KD的超滤膜分别对粗品低分子壳聚糖溶液进行快速超滤，得到分子量主要分布在2000-3000范围内的低分子壳聚糖。  

作为优选地，在步骤(B)中，将超滤截出液加入步骤(A)控制降解后剩余的不溶性固体中，再向反应釜中加入含有硫酸氢盐的酸性离子液体使pH达到2.0以下，并将温度升至50℃-55℃，开启搅拌，逐步升温搅拌使不溶性固体溶解，控制反应温度90℃，保温3.5-4.0小时，水解完成后，加入活性炭脱色，重结晶，烘干后得氨基葡萄糖硫酸盐。