本發(fā)明涉及日化領(lǐng)域及醫(yī)藥行業(yè)，具體是一種殼聚糖水溶液的制備及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：殼聚糖(chitosan)是甲殼素在堿性條件下脫去乙酰基而得到的高分子糖類化合物，化學(xué)結(jié)構(gòu)式為(c6h11no4)n，是由d-氨基葡萄糖脫去水分子后經(jīng)β-1,4-糖苷鍵連接在一起所形成的共價聚合物。殼聚糖含量豐富，作為一種可再生、無毒副作用，生物相容性和生物可降解性良好的多糖，具有很多獨特的生理、藥理功能性質(zhì)，如具有抑菌、抗氧化活性，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)、日化、環(huán)保等多種行業(yè)領(lǐng)域中。然而，由于殼聚糖在水以及有機溶劑中的溶解性比較差，嚴(yán)重影響了殼聚糖的使用范圍和應(yīng)用價值，因此對殼聚糖的各種化學(xué)和物理修飾處理成為解決其溶解性差和活性低的有效方法和殼聚糖高值化開發(fā)利用的新熱點。維生素c，又稱抗壞血酸，是一種含有6個碳原子的酸性多羥基化合物，是高等靈長類動物與其他少數(shù)生物的必需營養(yǎng)素和天然的高效抗氧化劑，廣泛存在于新鮮的蔬菜水果中。但是，抗壞血酸不能過度攝入體內(nèi)，長期過量服用則可能導(dǎo)致尿道結(jié)石甚至壞血病。而且，通過對抗壞血酸的抗氧化活性發(fā)現(xiàn)，抗壞血酸對自由基的清除能力是有選擇性的，對大部分自由基表現(xiàn)出很強的清除能力，但對部分自由基如羥自由基清除能力十分有限。同時，抗壞血酸在中性以及堿性環(huán)境中很快被氧化，遇光、熱、鐵和銅等金屬離子均會加速氧化，非常容易失效。殼聚糖對羥自由基具有比較強的清除能力，而且殼聚糖在中性及堿性條件下比較穩(wěn)定，還可以吸附重金屬離子。因為殼聚糖與抗壞血酸都屬于天然產(chǎn)物，沒有毒副作用，將殼聚糖與抗壞血酸物理混合，以期在一定程度上彌補抗壞血酸的缺點，大大延緩抗壞血酸的氧化過程，同時可以大大提高殼聚糖的水溶性和抗氧化性。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明目的是提供一種具有較好抗氧化活性的殼聚糖水溶液的制備及應(yīng)用。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種殼聚糖水溶液，所述殼聚糖水溶液由殼聚糖、抗壞血酸和水組成；殼聚糖分子量為150000-250000；殼聚糖水溶液中殼聚糖與抗壞血酸的摩爾比為0.5-2.0。所述殼聚糖水溶液濃度為20mg/ml。一種殼聚糖水溶液的制備方法，按上述比例將的殼聚糖與抗壞血酸混合后，直接倒入水中；所述抗壞血酸的摩爾量為殼聚糖摩爾量的0.5-2.0倍。所述殼聚糖與抗壞血酸混合后，倒入水中，于25-30℃溫度下，震蕩0.5-1.0h，放置12-24h，即可得到殼聚糖水溶液待用。一種殼聚糖水溶液的應(yīng)用，所述殼聚糖水溶液在制備抗氧化劑中的應(yīng)用。一種抗氧化劑，抗氧化劑為殼聚糖、抗壞血酸和水組成；殼聚糖分子量為150000-250000；殼聚糖水溶液中殼聚糖與抗壞血酸的摩爾比為0.5-2.0；配置的殼聚糖水溶液濃度為20mg/ml。本發(fā)明所具有的優(yōu)點：(1)與殼聚糖相比本發(fā)明在加入抗壞血酸后，可以使得殼聚糖溶解在水中，極大地增強的殼聚糖的水溶性以及生物活性。(2)在合成工藝上本合成方法有以下優(yōu)點：本發(fā)明配方合理，制備方便，易于推廣，所需原料易得，綠色無毒。本發(fā)明所得產(chǎn)品可廣泛用于生物、醫(yī)藥、食品、化工等領(lǐng)域。附圖說明：圖1為配制的殼聚糖水溶液中殼聚糖與抗壞血酸相互作用示意圖?？箟难岱肿又械倪秽h(huán)，由于烯基和羰基的存在，具有共軛效應(yīng)，使得4位上的羥基上的氧原子電負(fù)性降低。而殼聚糖2位的氨基上的氮原子具有一定的電負(fù)性，可以與抗壞血酸分子中4位的羥基氫形成分子間氫鍵。此外，由于殼聚糖2位氨基具有孤對電子，表現(xiàn)出部分堿性，抗壞血酸4位的羥基由于共軛效應(yīng)，表現(xiàn)出部分酸性，因此，殼聚糖2位的氨基與抗壞血酸4位的羥基又存在部分離子鍵相互作用。以上殼聚糖2位的氨基與抗壞血酸4位的羥基所表現(xiàn)出來的分子間氫鍵和離子鍵相互作用，使得殼聚糖的水溶性得到了極大的提高。具體實施方式本研究首先制備得到殼聚糖水溶液，并且研究了其對羥自由基和dpph自由基的清除能力。該殼聚糖水溶液制備簡便，為殼聚糖抗氧化劑的研制提供了可行思路。下述所選用的均為分子量在150000-250000的殼聚糖。實施例1稱取958.6mg(5.92mmol)殼聚糖與1041.4mg(5.92mmol)抗壞血酸，混合均勻后，倒入水中，定容至100ml，于30℃溫度下，震蕩1.0h，放置24h，即可得到濃度為20mg/ml的殼聚糖水溶液待用。實施例2與實施例1不同之處在于：稱取1296mg(8mmol)殼聚糖與704mg(4mmol)抗壞血酸，混合均勻后，倒入水中，定容至100ml，于30℃溫度下，震蕩1.0h，放置24h，即可得到濃度為20mg/ml的殼聚糖水溶液待用。實施例3與實施例1不同之處在于：稱取630.4mg(3.89mmol)殼聚糖與1369.6mg(7.78mmol)抗壞血酸，混合均勻后，倒入水中，定容至100ml，于25℃溫度下，震蕩0.5h，放置12h，即可得到濃度為20mg/ml的殼聚糖水溶液待用。實施例4與實施例1不同之處在于：稱取958.6mg(5.92mmol)殼聚糖與1041.4mg(5.92mmol)抗壞血酸，混合均勻后，倒入水中，定容至100ml，于25℃溫度下，震蕩0.5h，放置12h，即可得到濃度為20mg/ml的殼聚糖水溶液待用。應(yīng)用例1殼聚糖水溶性的測定：分別將實施例中配制的不同配比的殼聚糖水溶液、原料殼聚糖和抗壞血酸分別配制成20mg/ml，然后取20ml，在4000r/min的轉(zhuǎn)速下離心。過濾掉上清液，將所得固體冷凍干燥至恒重，稱重。表1，殼聚糖水溶液中殼聚糖的溶解度評價名稱未溶解固體的質(zhì)量(mg)殼聚糖396.3抗壞血酸0殼聚糖水溶液(2:1)132.8殼聚糖水溶液(1:1)0殼聚糖水溶液(1:2)0(注：以上比例為殼聚糖與抗壞血酸的摩爾量之比)實驗結(jié)果：所用的殼聚糖原料幾乎不溶于水，將殼聚糖與抗壞血酸混合加入水后，殼聚糖水溶性得以極大提高。當(dāng)殼聚糖與抗壞血酸的摩爾比為2:1時，有一半左右的殼聚糖溶解；當(dāng)殼聚糖與抗壞血酸的摩爾比為1:1時，殼聚糖達(dá)到全溶。應(yīng)用例2清除羥自由基抗氧化能力的測定：分別將實施例中配制的殼聚糖水溶液、低分子量殼聚糖和抗壞血酸配制成20mg/ml的母液。并分別取表2所配制的不同濃度的樣品溶液1ml、磷酸緩沖液1ml(配制磷酸緩沖液：分別取41.58gna2hpo4·12h2o、5.2887gnah2po4·2h2o，加水定溶至1000ml)，360μg/ml的番紅花1ml，2mmol/l的edta-fe0.5ml，3％過氧化氫1ml，于試管中混勻，在37℃水浴中反應(yīng)30min后，測定樣品在520nm處的吸光度，空白組1ml蒸餾水代替供試樣品，對照組1.0ml蒸餾水和1ml磷酸緩沖液替代樣品和過氧化氫(注：被測樣品均測三次，取平均值)。清除羥自由基能力(％)＝[(a樣品520nm-a空白520nm)/(a對照520nm-a空白520nm)]×100表2，殼聚糖水溶液與殼聚糖的清除羥自由基的能力(％)(注：以上比例為殼聚糖與抗壞血酸的摩爾量之比)實驗結(jié)果：本發(fā)明所配制的殼聚糖水溶液與殼聚糖的清除羥自由基的能力如表2所示，抗壞血酸的清除羥自由基的能力十分有限。殼聚糖與抗壞血酸相比，具有較強的清除羥自由基的能力。而將殼聚糖與抗壞血酸混合形成殼聚糖抗壞血酸水溶液后，水溶液的清除羥自由基的能力比殼聚糖或者抗壞血酸的清除能力都有所增強。應(yīng)用例3清除dpph自由基抗氧化能力的測定：分別將實施例中配制的殼聚糖水溶液、低分子量殼聚糖和抗壞血酸配制成20mg/ml的母液。并分別取表3所配制的不同濃度的樣品溶液1ml、dpph2ml(配制dpph：稱取35.49mgdpph加無水乙醇定溶至500ml)，于試管中加塞振搖混勻，放置20min后，測定樣品在517nm處的吸光度，空白組1ml蒸餾水代替供試樣品，對照組2ml無水乙醇替代2mldpph(注：被測樣品均測兩次，取平均值)。清除dpph自由基能力(％)＝1-[(a樣品517nm-a對照517nm)/a空白517nm]×100表3，殼聚糖水溶液與殼聚糖的清除dpph自由基的能力(％)(注：以上比例為殼聚糖與抗壞血酸的摩爾量之比)實驗結(jié)果：本發(fā)明所配制的殼聚糖水溶液與殼聚糖的清除dpph自由基的能力如表3所示，殼聚糖的清除dpph的能力非常弱?？箟难嵯啾扔跉ぞ厶牵宄齞pph自由基的能力非常強。在將殼聚糖與抗壞血酸混合形成殼聚糖抗壞血酸水溶液后，水溶液的清除dpph的能力比殼聚糖增強了很多，幾乎與抗壞血酸的清除能力相當(dāng)。本發(fā)明配制的不同比例的殼聚糖水溶液中，殼聚糖與抗壞血酸配比為2：1時，由于抗壞血酸不足，殼聚糖只有部分溶解，所以表現(xiàn)出的抗氧化活性略低；殼聚糖與抗壞血酸配比為1：2時的抗氧化活性與比配比為1：1時的抗氧化活性相差不大，而且從工業(yè)價值上講，抗壞血酸的價格要比殼聚糖高。因此，基于原料價格和抗氧化活性或者經(jīng)濟和價值方面考慮，殼聚糖與抗壞血酸配比為1：1時為最佳配比。因為殼聚糖與抗壞血酸都屬于天然產(chǎn)物，沒有毒副作用，本發(fā)明將殼聚糖與抗壞血酸物理混合所配制的殼聚糖水溶液，綜合了殼聚糖和抗壞血酸在清除自由基能力方面的優(yōu)點，對羥自由基和dpph自由基均表現(xiàn)出很強的清除能力。在抗氧化劑應(yīng)用方面具有巨大的潛力。當(dāng)前第1頁12