專利名稱：N-對苯甲氧基甲基殼聚糖季銨鹽及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種殼聚糖化學改性的功能衍生物，其應用于食品工業(yè)技術行業(yè)，屬于高分子化合物技術領域。
背景技術：
殼聚糖是甲殼素的脫乙酰化產(chǎn)物，其是生物界中大量存在唯一的一種堿性多糖。 因分子內和分子間氫鍵的作用，殼聚糖只溶于酸和酸性水溶液。殼聚糖分子鏈上含有大量的羥基、氨基等可修飾的基團，可通過化學改性得到各種具有特殊功能的衍生物，因此可以擴大其應用范圍。例如，殼聚糖具有優(yōu)良的生物降解性、相容性、成膜特性和較強的抗菌防腐保鮮能力，在食品工業(yè)等領域得到廣泛的應用。殼聚糖僅能溶解于酸性介質中，限制了其應用范圍。通常人們在殼聚糖分子上引入季銨鹽、烷基、無機酸等，改進殼聚糖的溶解性或絮凝性。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是要克服殼聚糖不溶于水的缺點，提供一種具有良好抗菌效果的殼聚糖衍生物——N-對苯甲氧基甲基殼聚糖季銨鹽，其可用作食品中的抗菌防腐添加劑。本發(fā)明的另一個目的是提供上述N-對苯甲氧基甲基殼聚糖季銨鹽的制備方法。本發(fā)明的目的是由以下技術方案實現(xiàn)的N-對苯甲氧基甲基殼聚糖季銨鹽，其特征在于其結構如下式所示
權利要求
1. 一種N-對苯甲氧基甲基殼聚糖季銨鹽，其特征在于該化合物結構如下式所示
2.一種如權利要求1所述N-對苯甲氧基甲基殼聚糖季銨鹽的制備方法，其特征在于 所述的制備步驟如下⑴將一定量殼聚糖以每克20ml比例加至一定體積質量百分數(shù)3%冰醋酸中溶脹30min， 轉移至三口燒瓶中，于燒瓶中加入1/2倍溶液體積量的無水乙醇，在30-50°C溫度下攪拌；⑵將與殼聚糖同等重量的大茴香醛試液加入恒壓滴液漏斗中，以1:20體積比例加入一定體積無水乙醇并振蕩溶解，向上述殼聚糖溶液中緩慢滴加大茴香醛無水乙醇溶液液， 攪拌下反應池得到殼聚糖席夫堿；⑶將與殼聚糖同等摩爾量的硼氫化鈉加入燒杯中，以每克30ml比例加入一定體積蒸溜水溶解，將硼氫化鈉溶液以恒壓滴液漏斗緩慢滴入上述殼聚糖席夫堿中并不斷攪拌至出現(xiàn)大量白色絮狀物后，繼續(xù)攪拌2- 得到烷基化殼聚糖；⑷向步驟⑶烷基化殼聚糖反應液中緩慢加入適量氫氧化鈉調節(jié)pH=8-9，分別將2倍殼聚糖摩爾量的碘甲烷試劑及碘化鈉固體置于燒杯中，并以每克碘化鈉IOml比例加入一定體積無水乙醇攪拌溶解，混合液以恒壓滴液漏斗緩慢滴至上述反應液中并在不斷攪拌下反應3h ；(5)向步驟⑷的反應液中加入3倍體積丙酮，靜置過夜，抽濾，以1/5倍濾液體積量的乙醇與乙醚混合液洗滌，真空恒溫干燥得到固體；(6)將步驟( 的產(chǎn)物置于索氏提取器中用無水乙醇回流萃取，固體真空干燥至恒重，得到產(chǎn)物N-對苯甲氧基甲基殼聚糖季銨鹽。
3.根據(jù)權利要求2所述N-對苯甲氧基甲基殼聚糖季銨鹽的制備方法，其特征在于所述的⑴，⑵，⑶和⑷步中攪拌的工藝條件是用恒溫攪拌器，調節(jié)至反應溫度，并調至較高轉速，使磁子在三口燒瓶底部勻速轉動；⑶步中抽濾的工藝條件是用濾瓶和布氏漏斗在50-65°C烘箱中烘1-3小時，再在室溫下用水泵抽濾反應液，抽濾結束后，洗滌并收集布氏漏斗中所得固體。
4.根據(jù)權利要求2所述N-對苯甲氧基甲基殼聚糖季銨鹽的制備方法，其特征在于所述的殼聚糖大茴香醛碘甲烷的投料重量比為1 :(1-2) (2-3)。
5.根據(jù)權利要求2所述N-對苯甲氧基甲基殼聚糖季銨鹽的制備方法，其特征在于所述⑷步中碘甲烷碘化鈉的投料重量比為1 :1。
6.根據(jù)權利要求2所述N-對苯甲氧基甲基殼聚糖季銨鹽的制備方法，其特征在于所述的ω步的無水乙醇和無水乙醚的混合體積比為ι (1-10)。
7.根據(jù)權利要求2所述N-對苯甲氧基甲基殼聚糖季銨鹽的制備方法，其特征在于所述的(6)步的索氏提取的工藝條件為65-75°C水浴加熱，提取M-30小時。
8.根據(jù)權利要求2所述N-對苯甲氧基甲基殼聚糖季銨鹽的制備方法，其特征在于所述的( 和(6)步的真空干燥的工藝條件為30-50°C下，真空度為8X IO4Pa,干燥12- 小時。
9.根據(jù)權利要求1所述N-對苯甲氧基甲基殼聚糖季銨鹽作為制備食品防腐添加劑的應用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種N-對苯甲氧基甲基殼聚糖季銨鹽，其結構為其中，X在0.65-0.95之間，分子量為45-50KD。其物化指標是淺黃色粉末狀固體，常溫下可溶于乙醇和異丙醇，微溶于水和二氯甲烷，對金黃色葡萄球菌和黑曲霉的最低抑菌濃度均達到0.5%。本發(fā)明通過改性增強了殼聚糖的抗菌活性，擴大了殼聚糖的抗菌范圍，對金黃色葡萄球菌和黑曲霉具有良好的抗菌活性，可用于食品抗菌防腐添加劑。
文檔編號A23L3/3562GK102153673SQ20111006217
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月15日 優(yōu)先權日2011年3月15日
發(fā)明者王江濤, 王河東 申請人:中國海洋大學