强制渗透法制备水溶性壳聚糖及其固定化酶解方法与产物研究

【摘要】：水溶性壳聚糖广泛应用于医药、食品、化工、环境等行业,其制备方法仍是当今普遍研究的热门课题。本文提出了利用强制渗透法与酶法联合制备大分子水溶性壳聚糖的一种简便、快速、高效且切实可行的新方法,并对水溶性壳聚糖进行了特性分析。具体内容如下: 1.利用强制渗透法制备水溶性壳聚糖并对其溶解性机理进行了研究。结果表明脱乙酰度在50%左右的壳聚糖溶液在中性pH条件下溶液澄清透明,在碱性条件下处于半透明状态。电镜扫描(SEM)结果表明在真空条件下将浓碱强制渗透于甲壳质颗粒的微孔中有利于加速甲壳素的溶胀以及NaOH的传质过程,达到近似均相的脱乙酰状态。通过特性粘度、粉末X—射线衍射、FT-IR、~1H-NMR、溶解性测定等结果表明,在此条件下的分子结构松散,分子间力较弱,有利于水分子引入大分子结构中并发生氢键键合而溶解。适当降低分子量可降低分子间作用力,提高其溶解度。 2.对壳聚糖大分子的酶法降解相对其它化学降解具有条件温和、易控制、分子结构不易被破坏等优势。本文利用果胶酶和纤维素酶对壳聚糖的水解活性进行比较 并对适合于水解该壳聚糖的酶进行固定化。 2.1 在比较之前,分别对壳聚糖的脱乙酰度、酶解产物的分析方法进行了研究。结果表明粉末X-射线衍射可用于测定甲壳质和壳聚糖的脱乙酰度,利用果胶酶或纤维素酶降解法也可测定壳聚糖的脱乙酰度。 2.2 酶解产物的分析方法采用检测浓度范围宽、操作简便、便于高通量测定的DNS法,并对该方法进行了优化,通过化学计量学分析确定了检测波长为500nm。此处波长灵敏度比通常采用的540nm高,而背景干扰相对其最大吸收波长480nm左右要小。另外,由于氨基葡萄糖和N-乙酰氨基葡萄糖的吸光系数不