張春艷

摘 要：本文通過氧化降解法制備低聚水溶性殼聚糖，通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采用HAC-H202法可制備低聚水溶性殼聚糖，并由單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)篩選出了較優(yōu)的反應(yīng)條件。

關(guān)鍵詞：水溶性；殼聚糖；降解

由于殼聚糖分子量很大，溶解性差，不易溶于水，這在一定程度上限制了它的應(yīng)用。本文主要研究采用氧化降解法中HAC- H202法制備低聚水溶性殼聚糖，并通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)來(lái)篩選制備所需要的反應(yīng)條件。

一、實(shí)驗(yàn)部分

（一）主要儀器、材料與試劑

數(shù)顯恒溫水浴鍋、恒溫磁力攪拌器、循環(huán)水式真空泵、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀等；殼聚糖：脫乙酰度≥90.0%；H202、HAC等。

（二）實(shí)驗(yàn)方法

1.制備方法：將殼聚糖溶于一定濃度的HAC水溶液中，快速升溫到所需溫度，滴加一定量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的H202溶液，反應(yīng)到一定時(shí)間后，冷卻、抽濾，濾液用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至7，過濾，減壓濃縮，析出沉淀，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，真空干燥至恒重。

2. HAC- H202法的單因素實(shí)驗(yàn)

（1）反應(yīng)時(shí)間的影響：固定反應(yīng)體系中H202濃度3%，HAC濃度2%，反應(yīng)溫度為80℃，選取不同的反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行制備。

（2）反應(yīng)溫度的影響：固定反應(yīng)體系中H202濃度3%，HAC濃度2%，反應(yīng)時(shí)間2h，選取不同的溫度進(jìn)行制備。

（3）H202濃度的影響：固定反應(yīng)體系中HAC濃度為2%，反應(yīng)溫度為80℃，反應(yīng)時(shí)間為2h，選取不同的H202濃度進(jìn)行制備。

（4）HAC濃度的影響：固定反應(yīng)體系中反應(yīng)溫度為80℃，反應(yīng)時(shí)間為2h，H202濃度為3%，選取不同的HAC濃度進(jìn)行制備。

3. HAC- H202法的正交實(shí)驗(yàn)：由單因素試驗(yàn)，以時(shí)間、溫度、H202濃度3個(gè)因素作為影響產(chǎn)品的主要因子，分別選擇了3個(gè)水平設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)。

二、結(jié)果與討論

（一）HAC- H202法的單因素實(shí)驗(yàn)

1.反應(yīng)時(shí)間的影響

由表1，在其它條件固定時(shí)，反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)率越高，但時(shí)間到了一定程度時(shí)，時(shí)間的延長(zhǎng)對(duì)產(chǎn)率已無(wú)明顯的影響了。反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)，顏色越深 ，但顏色太深，水溶液顏色受影響，產(chǎn)品質(zhì)量較差。綜合分析，反應(yīng)時(shí)間2h為設(shè)定條件下的最佳反應(yīng)時(shí)間。

2.反應(yīng)溫度的影響

由表2，固定其它反應(yīng)條件，反應(yīng)溫度越高，產(chǎn)率越高，但溫度上升到一定程度時(shí)，溫度的升高對(duì)產(chǎn)率已無(wú)明顯的影響。溫度低于80℃時(shí)，顏色變化不明顯，溫度高于80℃是顏色變化較大，甚至在90℃時(shí)變成黑色，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。綜合分析，反應(yīng)溫度80℃為設(shè)定條件下的最佳反應(yīng)溫度。

3. H202濃度的影響

由表3，固定其它反應(yīng)條件，H202濃度在3%以下浮動(dòng)時(shí)，產(chǎn)品產(chǎn)率隨H202濃度的提高而提高，但在H202濃度為1%時(shí)，產(chǎn)率很?。划?dāng)H202濃度達(dá)到一定程度后，產(chǎn)品產(chǎn)率基本保持不變。隨H202濃度的升高，產(chǎn)品顏色加深。綜合分析，H202濃度3%為設(shè)定條件下的最佳H202濃度。

4. HAC濃度的影響：固定其它反應(yīng)條件，HAC的濃度變化對(duì)產(chǎn)率和顏色幾乎沒有影響。綜合分析，HAC的濃度變化不是主要影響因素，正交實(shí)驗(yàn)時(shí)不做為主要因素考慮。

（二） HAC- H202法的正交實(shí)驗(yàn)

綜合正交實(shí)驗(yàn)的積差分析結(jié)果，影響產(chǎn)率的各因素順序?yàn)镠202濃度﹥反應(yīng)時(shí)間﹥反應(yīng)溫度，影響顏色的各因素順序?yàn)榉磻?yīng)溫度= H202濃度>反應(yīng)時(shí)間，H202濃度為3%和4%時(shí)產(chǎn)率較高取3%較適合，反應(yīng)溫度85℃產(chǎn)率偏高但不做為主要影響因素而反應(yīng)溫度80℃顏色較好且為主要影響因素取80℃較適合，反應(yīng)時(shí)間不易過長(zhǎng)但過短會(huì)影響產(chǎn)率取2h較適合。

三、結(jié)論

HAC-H202法的單因素實(shí)驗(yàn)說明HAC濃度因素對(duì)殼聚糖降解的影響不明顯，所以，HAC濃度因素對(duì)殼聚糖降解的影響不予考慮。通過HAC-H202法制備低聚水溶性殼聚糖的單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合分析，在一定條件下影響HAC-H202法制備低聚水溶性殼聚糖最佳參數(shù)是H202濃度3%，反應(yīng)時(shí)間2h，反應(yīng)溫度80℃。

參考文獻(xiàn)：

[1]覃彩芹，肖玲等.過氧化氫氧化降解殼聚糖的可控性研究[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2000（2）.

[2]吳根，宋存義，趙秀梅.HAc/H2O2協(xié)同氧化制備水溶性殼聚糖的實(shí)驗(yàn)研究[J].化學(xué)世界，2003（3）.