殼聚糖、殼寡糖及其衍生物在制備吸附大氣污染物的吸附劑中的應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了殼聚糖、殼寡糖及其衍生物在制備吸附大氣污染物的吸附劑中的應用，所述殼聚糖、殼寡糖為β-1，4糖苷鍵連接的聚氨基葡萄糖或乙酰氨基葡萄糖，殼聚糖的聚合度>20，分子量>5000Da；殼寡糖的聚合度為2~20，分子量為300~5000Da。殼聚糖、殼寡糖及其衍生物制成其質量體積濃度為0.1μg/mL~2000mg/mL的水溶液或甘油溶液用于制備吸附劑。所述制備的吸附劑的應用領域十分廣泛，其使用方法是以任何可以接受的方式置于鼻腔中，如置于口罩、面罩、頭套、頭盔等防護用具上，以任何可以接受的方式噴灑于室內、工廠、汽車等排出大氣污染物的設備的出口附近，具有良好的市場應用前景。
【專利說明】殼聚糖、殼寡糖及其衍生物在制備吸附大氣污染物的吸附 劑中的應用

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及殼聚糖、殼寡糖及其衍生物的一種新用途，特別涉及殼聚糖、殼寡糖及 其衍生物在制備吸附大氣污染物的吸附劑中的應用。

【背景技術】
[0002] 在干潔的大氣中，恒量氣體的組成是微不足道的。但是在一定范圍的大氣中，出現(xiàn) 了原來沒有的微量物質，其數量和持續(xù)時間，都有可能對人、動物、植物及物品、材料產生不 利影響和危害。大氣中污染物或由它轉化成的二次污染物的濃度達到了有害程度的現(xiàn)象， 稱為大氣污染。
[0003] 根據大氣污染物的存在狀態(tài)，可將其分為氣溶膠態(tài)污染物和氣態(tài)污染物。
[0004] 氣溶膠態(tài)污染物一般包括粉塵（粒徑在1-200 μ m)、飛灰、煙（粒徑范圍0.01? 1 μ m)、黑煙（粒徑范圍0· 05?1 μ m)、霧（粒徑在200 μ m以下）和TSP (總懸浮顆粒物，指 大氣中粒徑小于100 μ m的所有固體顆粒）。氣態(tài)污染物包括含硫化合物、碳的氧化物、含氮 化合物、碳氫化合物和鹵素化合物。
[0005] 當前備受關注的PM2.5，就是指的環(huán)境空氣中空氣動力學當量直徑小于等于2. 5 μ m 的顆粒物，也稱細顆粒物。雖然PM2.5只是地球大氣成分中含量很少的組分，但它對空氣 質量和能見度等有重要的影響。與較粗的大氣顆粒物相比，PM 2.5粒徑小，可直接入肺，富 含大量的有毒、有害物質（其表面可吸附重金屬、二次污染物等），且在大氣中的停留時間 長、輸送距離遠，因而對人體健康和大氣環(huán)境質量的影響更大。2012年聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署 公布的《全球環(huán)境展望5》指出，每年有近200萬的過早死亡病例與顆粒物污染有關；北卡 羅來納大學環(huán)境科學院與國家環(huán)境保護局研究人員韋斯特等發(fā)表在《環(huán)境研究通訊》雜志 (Environmental Research Letters)上的研究報告稱：每年全球因空氣污染而死亡的人數 約為210萬，死亡原因主要是大氣中PM2_ 5等懸浮顆粒物濃度上升，對人體肺部造成損害。
[0006] 殼聚糖（Chitosan)又稱脫乙酰甲殼素，是由自然界廣泛存在的幾丁質（Chitin) 經過脫乙酰作用得到的，化學名稱為聚葡萄糖胺（1-4)-2-氨基-β-D葡萄糖。自1859年， 法國人Rouget首先得到殼聚糖后，這種天然高分子的功能性和相容性、血液相容性、安全 性、可降解性等優(yōu)良性能被各行各業(yè)廣泛關注，在醫(yī)藥、食品、化工、化妝品、水處理、金屬提 取及回收、生化和生物醫(yī)學工程等這多領域得到了廣泛應用。將殼聚糖降解，得到水溶性較 好、功能作用大、生物活性高的分子量較低的殼寡糖，更易被生物體吸收，活性更強。殼聚 (寡）糖及其衍生物對許多物質具有螯合吸附作用，其分子中的氨基和與氨基相臨的羥基 與許多金屬離子（如Hg 2+、Ni2+、Cu2+、pb2+、CA2+、Ag +等）能形成穩(wěn)定的螯合物，用于治理重 金屬廢水、凈化自來水及在濕法冶金中分離金屬離子等。


【發(fā)明內容】

[0007] 本發(fā)明提供了殼聚糖、殼寡糖及其衍生物在制備吸附大氣污染物的吸附劑中的應 用，本發(fā)明針對PM2.5整體帶正電荷的性質及其表面附著的無機鹽、塵埃等成分的，將殼聚糖 及其殼寡糖應用于吸附大氣污染物、特別是用于吸附pm2.5。
[0008] 為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術方案予以實現(xiàn)：
[0009] 殼聚糖、殼寡糖及其衍生物在制備吸附大氣污染物的吸附劑中的應用。
[0010] 其中，所述殼聚糖和殼寡糖為β_1，4糖苷鍵連接的聚氨基葡萄糖或乙酰氨基葡 萄糖，殼聚糖的聚合度>20,分子量>5000Da，殼寡糖的聚合度為2?20,分子量為300? 5000Da〇
[0011] 對上述技術方案的進一步改進：將所述殼聚糖、殼寡糖及其衍生物制成其質量體 積濃度為0. 1 μ g/mL?2000mg/mL的水溶液或甘油溶液。
[0012] 對上述技術方案的進一步改進：所述吸附劑中還含有增稠劑、表面活性劑、乳化劑 或香味劑中的一種或幾種。
[0013] 對上述技術方案的進一步改進：所述殼聚糖、殼寡糖及其衍生物與與褐藻多糖硫 酸酯、褐藻寡糖硫酸酯、藻酸雙酯鈉、褐藻多糖磷酸酯、褐藻寡糖磷酸酯、褐藻多糖硝酸酯、 褐藻寡糖硝酸酯、聚甘露糖醛酸、甘糖酯、聚古羅糖醛酸、古糖酯、K-、λ-、t -卡拉膠及其 寡糖中的一種或多種復配形成復配物來制備吸附劑。
[0014] 對上述技術方案的進一步改進：將所述殼聚糖、殼寡糖及其衍生物或所述形成的 復配物制成水溶液或甘油溶液直接噴灑于空氣中。
[0015] 對上述技術方案的進一步改進：將所述殼聚糖、殼寡糖及其衍生物或所述形成的 復配物制成粉狀品或固態(tài)品，置于污染物排氣口處。
[0016] 對上述技術方案的進一步改進：將所述殼聚糖、殼寡糖及其衍生物或所述形成的 復配物置于過濾空氣污染物的防護用具上。
[0017] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點和技術效果是：本發(fā)明根據殼聚糖、殼寡糖及其衍 生物的用途實驗制成吸附劑，制備的所述吸附劑以殼聚糖、殼寡糖及其衍生物為功能成分， 其功能是吸附大氣污染物。產品中含有殼聚糖、殼寡糖及其衍生物的水溶液或甘油溶液，其 中殼聚糖、殼寡糖及其衍生物的質量體積濃度為0. 1 μ g/mL?2000mg/mL。產品中可以添加 提高其功能或不影響其功能的增稠劑、表面活性劑、乳化劑、香味劑等其他成分。產品中的 功能成分可以是殼聚糖、殼寡糖的一類的某一分子量片段，也可以是一類中選取兩個以上 (含兩個）不同分子量的糖的復配物，也可以是從兩類中各選取一個分子量的糖的復配物， 也可以是從兩類中各選取多個分子量的糖的復配物。也可以是從兩類或三類中各選取多個 分子量的糖的復配物。
[0018] 所述產品的應用領域十分廣泛，其使用方法可以是：以任何可以接受的方式置于 鼻腔中，以任何可以接受的方式置于口罩、面罩、頭套、頭盔等防護用具上，以任何可以接受 的方式噴灑于室內，以任何可以接受的方式置于工廠、汽車等排出大氣污染物的設備的出 口附近，也可以任何可以接受的方式應用于所有減少大氣污染物排出的設備中。

【具體實施方式】
[0019] 本發(fā)明結合具體實施例對本發(fā)明的技術方案做進一步詳細的說明。
[0020] 實施例1
[0021] 本發(fā)明所述殼聚糖和殼寡糖為β_1，4糖苷鍵連接的聚氨基葡萄糖或乙酰氨基葡 萄糖，殼聚糖的聚合度>20,分子量>5000Da，殼寡糖的聚合度為2?20,分子量為300? 5000Da。殼聚糖、殼寡糖的C2位氨基、C3及C6位位羥基為活性基團，極易被其他基團取代 生成各種殼寡糖衍生物，可單一取代也可雙取代或者三取代，如殼寡糖硫酸酯，殼寡糖磷酸 酯等，殼寡糖分子式如下 ：
[0022]

【權利要求】
1. 殼聚糖、殼寡糖及其衍生物在制備吸附大氣污染物的吸附劑中的應用。
2. 根據權利要求1所述的殼聚糖、殼寡糖及其衍生物在制備吸附大氣污染物的吸附 劑中的應用，其特征在于所述殼聚糖和殼寡糖為3 -1，4糖苷鍵連接的聚氨基葡萄糖或乙 酰氨基葡萄糖，殼聚糖的聚合度>20,分子量>5000 Da，殼寡糖的聚合度為2~20,分子量為 300?5000Da。
3. 根據權利要求1或2所述的殼聚糖、殼寡糖及其衍生物在制備吸附大氣污染物的 吸附劑中的應用，其特征在于將所述殼聚糖、殼寡糖及其衍生物制成其質量體積濃度為 0. ll^g/mL~2000mg/mL的水溶液或甘油溶液。
4. 根據權利要求1所述的殼聚糖、殼寡糖及其衍生物在制備吸附大氣污染物的吸附劑 中的應用，其特征在于所述吸附劑中還含有增稠劑、表面活性劑、乳化劑或香味劑中的一種 或幾種。
5. 根據權利要求1所述的殼聚糖、殼寡糖及其衍生物在制備吸附大氣污染物的吸附劑 中的應用，其特征在于所述殼聚糖、殼寡糖及其衍生物與與褐藻多糖硫酸酯、褐藻寡糖硫酸 酯、藻酸雙酯鈉、褐藻多糖磷酸酯、褐藻寡糖磷酸酯、褐藻多糖硝酸酯、褐藻寡糖硝酸酯、聚 甘露糖醛酸、甘糖酯、聚古羅糖醛酸、古糖酯、k-、A-、t -卡拉膠及卡拉膠寡糖中的一種或 多種復配形成復配物來制備吸附劑。
6. 根據權利要求1或5所述的殼聚糖、殼寡糖及其衍生物在制備吸附大氣污染物的吸 附劑中的應用，其特征在于將所述殼聚糖、殼寡糖及其衍生物或所述形成的復配物制成水 溶液或甘油溶液直接噴灑于空氣中。
7. 根據權利要求1或5所述的殼聚糖、殼寡糖及其衍生物在制備吸附大氣污染物的吸 附劑中的應用，其特征在于將所述殼聚糖、殼寡糖及其衍生物或所述形成的復配物制成粉 狀品或固態(tài)品，置于污染物排氣口處。
8. 根據權利要求1或5所述的殼聚糖、殼寡糖及其衍生物在制備吸附大氣污染物的吸 附劑中的應用，其特征在于將所述殼聚糖、殼寡糖及其衍生物或所述形成的復配物置于過 濾空氣污染物的防護用具上。
【文檔編號】B01J20/30GK104383887SQ201410636737
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月12日 優(yōu)先權日:2014年11月12日
【發(fā)明者】管華詩, 夏萱, 王成, 王世欣, 莊波, 高會旺, 祁建華, 劉曉環(huán), 姚小紅 申請人:青島海洋生物醫(yī)藥研究院股份有限公司