專利名稱：N-對苯羥基甲基殼聚糖季銨鹽及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種殼聚糖化學(xué)改性的功能衍生物，應(yīng)用于食品行業(yè)，屬于高分子化合物技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
殼聚糖是甲殼素的脫乙?；a(chǎn)物，是生物界中大量存在唯一的一種堿性多糖。因分子內(nèi)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輕基、氨基等可修飾的基團，可通過化學(xué)改性得到各種具有特殊功能的衍生物，因此可以擴大其應(yīng)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(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。殼聚糖僅能溶解于酸性介質(zhì)中，限制了其應(yīng)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(nèi)容
本發(fā)明的目的是要克服殼聚糖不溶于水的缺點，提供一種具有抗菌效果的殼聚糖衍生物——N-對苯羥基甲基殼聚糖季銨鹽，可用作食品抗菌防腐添加劑。本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的N-對苯羥基甲基殼聚糖季銨鹽，其特征在于其結(jié)構(gòu)如下式所示
權(quán)利要求
1. 一種N-對苯羥基甲基殼聚糖季銨鹽，其特征在于其具有如下式所示結(jié)構(gòu)
2.一種如權(quán)利要求1所述N-對苯羥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(zhì)量百分數(shù)3%冰醋酸中溶脹30min， 轉(zhuǎn)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對羥基苯甲醛加入恒壓滴液漏斗中，以每克20ml的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對羥基苯甲醛/無水乙醇溶液，攪拌下反應(yīng)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餾水溶解，將硼氫化鈉試液以恒壓滴液漏斗緩慢滴入步驟⑵中的殼聚糖席夫堿并不斷攪拌至出現(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的烷基化殼聚糖中緩慢加入適量氫氧化鈉調(diào)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烷基化殼聚糖溶液中并不斷攪拌下反應(yīng)池；(5)向步驟⑷所得反應(yīng)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( 中的固體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-對苯羥基甲基殼聚糖季銨鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述N-對苯羥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(diào)節(jié)至反應(yīng)溫度，并調(diào)至較高轉(zhuǎn)速，使磁子在三口燒瓶底部勻速轉(zhuǎn)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(yīng)液，抽濾結(jié)束后，洗滌并收集布氏漏斗中所得固體。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述N-對苯羥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對羥基苯甲醛碘甲烷的投料重量比為1 :(1-2) (2-3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述N-對苯羥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(quán)利要求2所述N-對苯羥基甲基殼聚糖季銨鹽的制備方法，其特征在于所述的(5)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(quán)利要求2所述N-對苯羥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24-30小時。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述N-對苯羥基甲基殼聚糖季銨鹽的制備方法，其特征在于所述的(5)和(6)步的真空干燥的工藝條件為30-50°C下，真空度為8X 104Pa,干燥12-24小時。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述N-對苯羥基甲基殼聚糖季銨鹽作為制備食品防腐添加劑的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種N-對苯羥基甲基殼聚糖季銨鹽，其結(jié)構(gòu)為其中，X在0.65-0.95之間，分子量為45-50KD；其物化指標為淺黃色粉末狀固體，常溫下可溶于乙醇，微溶于異丙醇，水和二氯甲烷，不溶于環(huán)己烷和丙酮；該化合物對金黃色葡萄球菌和黑曲霉的最低抑菌濃度均達到0.25%。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A23L3/3562GK102153675SQ20111006218
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月15日
發(fā)明者王江濤, 王河?xùn)| 申請人:中國海洋大學(xué)