[发明专利]一种降解羧甲基壳聚糖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种降解羧甲基壳聚糖的方法，属于生物化学和酶工程领域。可应用于化妆品、保鲜、医药、功能材料等方面。 

背景技术

壳聚糖是一种大分子的多糖类，由于其紧密的结晶结构，使其在水中的溶解度小，只有在酸性的条件下，壳聚糖才会发生溶解。羧甲基壳聚糖作为壳聚糖的一种衍生物，由于其含有亲水基团-COOH，可以在水中发生溶解，克服了大分子壳聚糖在水中不溶的缺点，与大分子壳聚糖相比有更广阔的应用前景。大分子量的羧甲基壳聚糖水溶性较好，虽然有一定的抗菌性，但由于其分子量较大，不容易渗透进入细菌的细胞中, 吸附细胞体内带有电荷的细胞质, 发生絮凝作用,扰乱细胞正常的生理活动,或阻断细菌体内DNA 的转录从而抑制细菌的繁殖。将羧甲基壳聚糖降解之后，低分子量的羧甲基壳聚糖容易进入到细胞内部，抑制细菌的繁殖。 

目前，羧甲基壳聚糖的降解方法主要是采用H₂O₂进行降解。H₂O₂是一种强氧化剂，可以使羧甲基壳聚糖主链上的β-（1,4）糖苷键发生断裂而降解，从而得到分子量较低的羧甲基壳聚糖。但是采用H₂O₂降解羧甲基壳聚糖的降解时间较长，一般至少需要4小时。 

本发明采用酸性果胶酶在超声波条件下，对分子量为10⁵数量级的羧甲基壳聚糖进行降解。该方法中采用酸性果胶酶在超声波辅助作用下对羧甲基壳聚糖进行降解，由于生物酶的高效性，超声波的空化作用，可以加速酸性果胶酶切断羧甲基壳聚糖主链的β-（1,4）糖苷键，在较短时间内生成分子量较小的羧甲基壳聚糖；由于酶是一种生物试剂，该降解方法对环境不产生污染。 

目前，国内外专利和文献未报道本发明涉及的降解羧甲基壳聚糖的方法，该方法降解羧甲基壳聚糖快速、高效，不会对环境造成污染，安全、环保，是一种降解羧甲基壳聚糖的新方法。 

发明内容

本发明的目的是提供一种降解羧甲基壳聚糖的方法，可以将分子量为10⁵数量级的羧甲基壳聚糖降解至分子量为10⁴数量级的羧甲基壳聚糖。本发明的降解羧甲基壳聚糖的方法，按如下步骤操作： 

称取2重量份的分子量为10⁵数量级的羧甲基壳聚糖，放于烧杯中，加入100重量份的蒸馏水，搅拌使其溶解，然后加入0.6-0.8重量份的酸性果胶酶，搅拌均匀后，加入醋酸溶液调节pH至4.5；在温度为50℃，超声波功率为70w的条件下作用2h；将该溶液置于恒温水浴锅中煮沸，使酶失活，过滤，将滤液用乙醇析出，过滤，水洗，反复4次，再过滤，最后将滤出物于50℃的烘箱中烘干，磨粉；其降解示意如下：

磨粉后得到低分子量的羧甲基壳聚糖。

 具体实施实例： 

下面结合具体实例对本方法发明进一步说明。

实施例1： 

（1）    称取2g分子量为5.7×10⁵的羧甲基壳聚糖，放于烧杯中，加入100 mL蒸馏水，搅拌使其溶解，再加入0.6g酸性果胶酶，搅拌均匀后，加入醋酸溶液调节pH至4.5；在温度为50℃，超声波功率为70w的条件下作用2h；将该溶液置于恒温水浴锅中煮沸，使酶失活，过滤，将滤液用乙醇析出，过滤，水洗，反复4次，再过滤，最后将滤出物于50℃的烘箱中烘干，磨粉，得到低分子量的羧甲基壳聚糖。

（2）    用乌氏粘度计法测定降解后的羧甲基壳聚糖的分子量为1.58×10⁴。 

实施例2： 

（1）称取2g分子量为5.7×10⁵的羧甲基壳聚糖，放于烧杯中，加入100 mL蒸馏水，搅拌使其溶解，再加入0.8g酸性果胶酶，搅拌均匀后，加入醋酸溶液调节pH至4.5；在温度为50℃，超声波功率为70w的条件下作用2h；将该溶液置于恒温水浴锅中煮沸，使酶失活，过滤，将滤液用乙醇析出，过滤，水洗，反复4次，再过滤，最后将滤出物于50℃的烘箱中烘干，磨粉，得到低分子量的羧甲基壳聚糖。

（2）用乌氏粘度计法测定降解后的羧甲基壳聚糖的分子量为1.25×10⁴。 

通过实施例可以看出，超声波辅助酸性果胶酶降解羧甲基壳聚糖可以加快降解时间，只需要2h之后，就可以使羧甲基壳聚糖的分子量由10⁵数量级降至10⁴数量级。