CN102977158B - 用截短侧耳素废菌体制备氨基葡萄糖盐酸盐的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用截短侧耳素废菌体制备氨基葡萄糖盐酸盐的方法，包括壳聚糖制备、氨基葡萄糖盐酸盐制备等步骤。本发明有效去除废菌体中残留截短侧耳素，不需新增菌体破壁设备和工序，通过超滤，滤除大分子杂质，综合利用、变废为宝。
Description
技术领域
本发明涉及一种用截短侧耳素废菌体制备氨基葡萄糖盐酸盐的方法。
背景技术
氨基葡萄糖盐酸盐广泛用于医药、化工、食品、饲料及化妆品行业，对人体具有重要的生理功能，能促进人体粘多糖的合成，提高关节滑液的粘性，改善关节软骨的代谢，被医学界视为迄今为止仅有的可以根本治疗骨关节疾病的物质。制造氨基葡萄糖盐酸盐的主要原料是甲壳素，通常甲壳素是由虾壳、蟹壳制备的，但近年来由于海产品产量的减少，加上虾壳、蟹壳收集困难，并受到季节性影响，因而不能满足生产的需求，生产企业都在寻找新的原料来源。
研究发现真菌类菌体，如曲霉、青霉、毛霉或侧耳菌中含有丰富的甲壳素。合成兽用抗生素泰妙菌素、沃尼妙林的主要原料是截短侧耳素，截短侧耳素是担子菌纲截短侧耳菌和帕氏侧耳菌发酵代谢的产物，菌体细胞干重占发酵液的4.0%～4.5%。干菌体细胞中含截短侧耳素25%～36%、甲壳素18%～22%、蛋白质16%～24%、糖类8%～12%、脂类6%～11%，提取截短侧耳素后的截短侧耳素废菌体中由于截短侧耳素及脂类被提出，甲壳素含量高达24%～31%。目前国内截短侧耳素产量约为3000吨，提取截短侧耳素后的截短侧耳素废菌体约为12000吨。但由于截短侧耳素废菌体残留少量截短侧耳素（0.3%左右）被界定为危险固废，企业大都供电厂焚烧或填埋，既增加生产成本，造成资源浪费、又污染环境，截短侧耳素废菌体的处理已成为各截短侧耳素生产企业的棘手问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有效去除废菌体中残留截短侧耳素、生产成本低、方法简便的用截短侧耳素废菌体制备氨基葡萄糖盐酸盐的方法。
本发明的技术解决方案是：
一种用截短侧耳素废菌体制备氨基葡萄糖盐酸盐的方法，其特征是：包括下列步骤：
（一）壳聚糖制备
（1）将截短侧耳素废菌体100㎏投入1000L带有回流装置的搪瓷反应釜中，截短侧耳素废菌体中甲壳素含量为28.6%，加入5%盐酸溶液500L，煮沸保温1h，抽滤，滤渣用水洗至中性，真空抽干；
（2）加入15%氢氧化钠溶液500L，在80℃水溶液中加热保温1h，抽滤，滤渣用水洗至中性，真空抽干；
（3）加入42%氢氧化钠溶液500L，煮沸保温2.5h，过滤，水洗至中性，抽干；
（4）经70℃真空干燥10h后,得到壳聚糖23.56㎏，含量为89.6%，收率73.8%，产品为淡黄色颗粒，脱乙酰度为85.3%；
（二）氨基葡萄糖盐酸盐制备
（1）水解：将23.56㎏壳聚糖投入500L带有回流装置的搪瓷反应釜中，加入30%盐酸溶液200L，升温至95℃，保温水解3.5h；
（2）脱色：反应结束后，水解液冷却至60～70℃，加入药用粉末活性炭3.5㎏，搅拌脱色2h；
（3）过滤：脱色液经板框过滤，滤液再经0.2μm精过滤器超滤；
（4）、真空浓缩：温度65～70℃，真空度-0.06～-0.07MPa，回收盐酸，边浓缩边补料，浓缩至氨基葡萄糖盐酸盐含量为50%时，停止浓缩；
（5）冷却结晶：浓缩液缓慢冷却、结晶，搅拌转速30rpm，冷却至5～8℃，静止12h。
（6）离心分离：离心分离后的晶体用乙醇淋洗，清除晶体表面母液；
（7）真空干燥：干燥温度60℃，干燥8h，得到白色氨基葡萄糖盐酸盐12.01㎏。
本发明的优点：
1、有效去除废菌体中残留截短侧耳素：就可有效去除废菌体中残留截短侧耳素，半成品壳聚糖和成品氨基葡萄糖盐酸盐中均无截短侧耳素检出。
2、不需新增菌体破壁设备和工序：发酵菌体中含有的截短侧耳素是用甲醇或醋酸乙酯萃取的，萃取截短侧耳素的同时菌体内的脂类物质也被去除。显微镜观察发现，随着菌体中截短侧耳素及脂类物质的渗出，菌体细胞壁已发生自溶，不需新增菌体破壁设备和工序，破壁后的菌体细胞中蛋白质、核酸等物质容易被去除，有利于壳聚糖的提取和纯化。
3、通过超滤，滤除大分子杂质：经活性炭脱色后的氨基葡萄糖盐酸盐溶液，经板框过滤后，滤液再经0.2μm精过滤器超滤，滤除残留大分子胶体蛋白和色素，为氨基葡萄糖盐酸盐的产品质量提供了保证。
4、综合利用、变废为宝：通过对截短侧耳素废菌体成分的分析，发现其中含有丰富的甲壳素，找到清除废菌体中残留截短侧耳素的有效方法，制定出用截短侧耳素废菌体提取壳聚糖及氨基葡萄糖盐酸盐制备的技术路线，并实现产业化，解决了困扰截短侧耳素生产企业的一大难题。综合利用、变废为宝、造福人类、利国利民，为氨基葡萄糖盐酸盐的生产开辟了廉价的原料来源。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
一、壳聚糖制备
1、将截短侧耳素废菌体100㎏投入1000L带有回流装置的搪瓷反应釜中，截短侧耳素废菌体中甲壳素含量为28.6%，加入5%盐酸溶液500L，煮沸保温1h，抽滤，滤渣用水洗至中性，真空抽干。
2、加入15%氢氧化钠溶液500L，在80℃水溶液中加热保温1h，抽滤，滤渣用水洗至中性，真空抽干。
3、加入42%氢氧化钠溶液500L，煮沸保温2.5h，过滤，水洗至中性，抽干。
4、经70℃真空干燥10h后,得到壳聚糖23.56㎏，含量为89.6%，收率73.8%，产品为淡黄色颗粒，脱乙酰度为85.3%。
二、氨基葡萄糖盐酸盐制备
1、水解：将23.56㎏壳聚糖投入500L带有回流装置的搪瓷反应釜中，加入30%盐酸溶液200L，缓缓升温至95℃，保温水解3.5h.
2、脱色：反应结束后，水解液冷却至60～70℃，加入药用粉末活性炭3.5㎏，搅拌脱色2h。
3、过滤：脱色液经板框过滤，滤液再经0.2μ精过滤器超滤，超滤液透光率达90%以上。
4、真空浓缩：温度65～70℃，真空度-0.06～-0.07MPa，回收盐酸。边浓缩边补料，浓缩至氨基葡萄糖盐酸盐含量为50%时，停止浓缩。
5、冷却结晶：浓缩液缓慢冷却、结晶，搅拌转速30rpm，冷却至5～8℃，静止12h。
6、离心分离：离心分离后的晶体用少量乙醇淋洗，清除晶体表面母液。
7、真空干燥：干燥温度60℃，干燥8h，得到白色氨基葡萄糖盐酸盐12.01㎏，收率为56.9%，产品为白色结晶，含量为98.61%，符合食品级氨基葡萄糖盐酸盐质量标准。
Claims (1)
1.一种用截短侧耳素废菌体制备氨基葡萄糖盐酸盐的方法，其特征是：包括下列步骤：
(一)壳聚糖制备
(1)将截短侧耳素废菌体100㎏投入1000L带有回流装置的搪瓷反应釜中，截短侧耳素废菌体中甲壳素含量为28.6％，加入5％盐酸溶液500L，煮沸保温1h，抽滤，滤渣用水洗至中性，真空抽干；
(2)加入15％氢氧化钠溶液500L，在80℃水溶液中加热保温1h，抽滤，滤渣用水洗至中性，真空抽干；
(3)加入42％氢氧化钠溶液500L，煮沸保温2.5h，过滤，水洗至中性，抽干；
(4)经70℃真空干燥10h后,得到壳聚糖23.56㎏，含量为89.6％，收率73.8％，产品为淡黄色颗粒，脱乙酰度为85.3％；
(二)氨基葡萄糖盐酸盐制备
(1)水解：将23.56㎏壳聚糖投入500L带有回流装置的搪瓷反应釜中，加入30％盐酸溶液200L，升温至95℃，保温水解3.5h；
(2)脱色：反应结束后，水解液冷却至60～70℃，加入药用粉末活性炭3.5㎏，搅拌脱色2h；
(3)过滤：脱色液经板框过滤，滤液再经0.2μm精过滤器超滤；
(4)真空浓缩：温度65～70℃，真空度-0.06～-0.07MPa，回收盐酸，边浓缩边补料，浓缩至氨基葡萄糖盐酸盐含量为50％时，停止浓缩；
(5)冷却结晶：浓缩液缓慢冷却、结晶，搅拌转速30rpm，冷却至5～8℃，静置12h；
(6)离心分离：离心分离后的晶体用乙醇淋洗，清除晶体表面母液；
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