克氏螯虾制备氨基葡萄糖盐酸盐的研究

克氏螯虾制备氨基葡萄糖盐酸盐的研究

在药物方面，gah可以提高抗生素药物的注射效率。它可以合成新型的抗癫痫药物，也可以用作合成生化试剂。本文研究了由克氏敖虾虾壳制取甲壳素并进一步制备GAH的工艺条件,旨在为综合利用资源,工业化生产甲壳素及GAH提供科学依据。1氨基葡萄糖盐酸钠gah的制备1.1材料与仪器鲜活克氏敖虾由六安市菜市场购得,用于获取虾壳。HCl、NaOH、活性碳、乙醇等均为国产分析纯试剂。Cs101型电热鼓风干燥箱和SY2-4型电热恒温水浴锅、WXG-4圆盘旋光仪等。1.2GAH的分析方法见文献1.3工艺流程1.3.1由克敖虾虾壳制取甲壳素工艺流程克氏螯虾壳→破碎冲洗→碱处理(1)→水洗至中性→酸处理(1)→水洗至中性→碱处理(2)→水洗至中性→酸处理(2)→水洗至中性→干燥→甲壳素1.3.2由甲壳素制备氨基葡萄糖盐酸盐工艺流程甲壳素→粉碎→盐酸水解→冷却静置结晶→过滤(滤液废弃)(1)→粗结晶→加水热溶解(1)→活性碳脱色→过滤(活性碳可再生)(2)→滤液→减压蒸干→结晶→乙醇洗结晶→70~80℃烘干→加水热溶解(2)→加乙醇重结晶→过滤(滤液回收乙醇)(3)→结晶→70~80℃烘干→成品(GAH)1.4操作要点1.4.1碱处理(1)(2)按壳重的1.5倍量加入5%NaOH溶液煮沸2~3h,此为碱处理(1)。碱处理(2)即是将碱处理(1)残液补加入2%NaOH再次煮沸处理2~3h。1.4.2酸处理(1)(2)先将浓盐酸(36%)稀释10倍。酸处理(1)是按壳重1.5倍量加入稀释盐酸液室温条件下浸泡2~3h。酸处理(2)按壳重的1.1倍加入稀释盐酸液室温浸泡处理2~3h,观察已无气泡产生,但pH值仍维持在弱酸性即可。1.4.3干燥可以自然晒干或80℃以下烘干,成为甲壳素。1.4.4盐酸水解配10mol·L1.4.5冷却静置结晶冷却至室温后静量6h以上,以保证水解得到的氨基葡萄糖盐酸盐在水解液中充分结晶析出并经过滤得到GAH粗结晶。1.4.6加水热溶解(1)加水并加热至80~90℃溶解GAH粗结晶。加水量以酸水解时甲壳素的投料量的2~3倍为宜,有利于后序活性碳脱色及浓缩蒸干。1.4.7活性碳脱色按甲壳素投料量的10%加入活性碳至上述GAH的热水溶液中并煮沸3~5min进行脱色。脱色后乘热过滤分离活性碳。1.4.8乙醇洗结晶减压蒸干而得到的结晶用95%乙醇充分洗涤,以除去其中的部分杂质及水分。乙醇用量为甲壳素投料量的1.5倍左右。1.4.9加水热溶解(2)及加乙醇重结晶将前步烘干的结晶称重,按此重的1.3倍量加入水。并加热至80~90℃充分溶解此结晶。溶解后乘热加入95%乙醇,边加边搅拌,加乙醇量(V)为加水量的5倍。然后冷却静置4~6h进行重结晶。22.1甲壳素合成gah成品以剥取虾仁后的鲜虾壳计算,甲壳素的产率为虾壳重的6%~7%;制备的GAH成品占甲壳素投料量的52%~55%。GAH纯度为99%~100.5%。2.2水解液用量对gah产率的影响GAH在冷的浓盐酸中仍有一定溶解度,因此盐酸水解液用量多少直接影响GAH粗结晶产率,从而影响GAH成品产率。水解液用量多,产率降低且成本增大。水解液用量过少又不利水解彻底,且水解速度慢,在不影响彻底水解的前提下,水解液用量越少,越有利于提高GAH的产率。本工艺选择甲壳素投料量占酸水解液用量的60%时,GAH产率最高可达55%。2.3活性碳用量的确定脱色时加入适宜量的活性碳较为重要。活性碳加多了,脱色效果虽好,但活性碳同时会吸附一定量的GAH,减少产率且成本提高。活性碳加少了,脱色不尽。为此,工业中可先进行系列小试以确定适宜的活性碳的用量。本工艺的适宜活性碳用量约为甲壳素投料量的10%。2.4加水量的确定这里加水热溶解的目的是将GAH进一步重结晶纯化。研究发现GAH在水中溶解度随温度升高而增大,当温度达到80℃时溶解度达750g/L。因此这里的加水量是以在80~90℃时形成饱和溶液为原则来确定。加水量过多,在后序重结晶步骤中为保证乙醇达到一定浓度,必然需加入更多的高浓度乙醇,一方面会增大成本,另一方面增大了重结晶时溶液的总体积,而GAH在较高浓度的乙醇液中仍有一定的溶解度,故会减少GAH的结晶量而降低产率。2.5乙醇浓度对gah溶解度的影响研究发现同一温度时GAH在乙醇溶液中溶解度随乙醇浓度的增大而减小。同一乙醇浓度随温度升高GAH溶解度增大,温度降低溶解度减小。这与文献3