水溶性殼聚糖殼聚糖只能溶于一些稀的無機(jī)酸或有機(jī)酸中,不能直接溶于水中,這在很大程度上限制了它的應(yīng)用。
使甲殼素在均相條件下進(jìn)行脫乙?;磻?yīng),當(dāng)脫乙酰度為百分之50左右時(shí),這種殼聚糖能溶于水。后來,又發(fā)現(xiàn),對較高脫乙酰度的殼聚糖進(jìn)行乙?;?,控制其脫乙酰度在百分之50~60,也可得到水溶性的殼聚糖。研究了較高脫乙酰度殼聚糖的N-?;?,他們把1g殼聚糖溶于60mL的百分之乙酸溶液中,加60mL甲醇稀釋,再加-定量的乙酸酐或丙酸酐、丁酸酐、己酸配,攪拌均勻后放置過夜,二天將反應(yīng)混合物滴入500mL 0. 5mol/L KOH-乙醇溶液中,過濾出白色纖維狀的沉淀,用乙醇洗滌至中性,再進(jìn)-步用乙醚脫水,70℃真空干燥,得到-系列產(chǎn)物,在水中的溶解性列于表1。由表可見,在N-乙?;漠a(chǎn)物中,只有N-?;葹榘俜种?6. 1的溶于水;在N-丙?;漠a(chǎn)物中,只有N-?;葹?5. 2寫的溶于水;在N-丁?;漠a(chǎn)物中,水溶性殼聚糖只有N-?;葹榘俜种?0. 3的溶于水,N-己?;a(chǎn)物都不溶于水。造成部分N-酰化產(chǎn)物溶于水的原因,是后進(jìn)入分子鏈的酰基破壞了原有分子鏈的二次結(jié)構(gòu),使結(jié)晶度變小(如圖1),幾乎為無定形,也就是說,只有使殼聚糖的結(jié)晶度大大降低,接近于無定形,水溶性殼聚糖分子鏈才有親水性。這個(gè)N-酰化度的范圍是比較窄的,只有在這個(gè)范圍內(nèi),才會(huì)有效地破壞殼聚糖原有的二次結(jié)構(gòu),使之接近于無定形。
水溶性殼聚糖在均相體系中反應(yīng)制備了脫乙酰度在百分之50左右的水溶性殼聚糖:將1g脫乙酰度為百分之90的殼聚糖溶于25mL水(含有0.7mol乙酸)中,水溶性殼聚糖加人25mL乙醇,攪拌至溶液澄清,逐滴加人8mol吡啶,保持溶液澄清,然后再以殼聚糖與乙酸酐的摩爾比為1:2的比例加人乙酸酐,蓋嚴(yán)瓶蓋,攪拌1h,加入200mL乙醇,離心分離出白色沉淀,用少量水溶解沉淀,再離心分離出不溶物,向溶液中加入100mL乙醇,離心分離出白色沉淀,用乙醇洗滌3次,800C烘干,即得脫乙酰度為百分之47.9(或N-乙酰度為52.1)的水溶性殼聚糖。