[发明专利]一种高纯度N-乙酰-D-氨基葡萄糖的制备方法

说明书

一种高纯度N‑乙酰‑D‑氨基葡萄糖的制备方法，涉及单糖。提供操作简单、生产成本较低、较为经济环保的一种高纯度N‑乙酰‑D‑氨基葡萄糖的制备方法。包括以下步骤：1)以甲壳素为原料，用降解剂硫酸对甲壳素进行降解反应；2)过滤去除未反应的甲壳素，再用膜法除去未反应的硫酸；3)在经膜法除去未反应硫酸后的溶液中加入氢氧化钙固体，调pH值至5.5～7.0；4)将析出的沉淀过滤除去，过滤后的溶液利用活性炭脱色；5)脱色后的溶液中加入无水乙醇，直至不再析出沉淀；6)过滤收集沉淀，用水溶解沉淀，再加入无水乙醇析出固体后收集固体并干燥，即得到产物N‑乙酰‑D‑氨基葡萄糖粉末。产物纯度可大于98％。

技术领域

本发明涉及单糖，尤其是涉及一种高纯度N-乙酰-D-氨基葡萄糖的制备方法。

背景技术

N-乙酰-D-氨基葡萄糖(N-Acetyl-D-(+)-glucosamine,GlcNAc)是一种内源性的单糖,目前有研究表明其具有治疗骨关节炎、风湿性关节炎及抗氧化、抗菌、抗肿瘤等作用。除此之外还具有稳定心肌细胞、抗氧化应激等广泛作用。实际应用方面,GlcNAc在医学、食品及精细化工领域中均有重要的应用,可作为糖尿病患者甜味剂、食品抗氧化剂及婴幼儿食品添加剂等。

目前GlcNAc的制备方法主要有两个途径。一是通过化学合成的方法，以(GAH)为原料，乙酸酐为酰化试剂，加入乙酸银，无水甲醇或吡啶在一定温度下进行反应，该方法反应过程较为复杂，易产生较多杂质且粗品重结晶条件苛刻，很难保证最终产物的产率与纯度，同时使用氨基葡萄糖盐酸盐为原料，成本较高。二是采用酶解法，以甲壳素为原料，加入专一性的甲壳素酶可以得到纯度较高的GlcNAc，但甲壳素酶价格高，会大幅增加制备成本。

中国专利CN101830938A公开一种N-乙酰-D-氨基葡萄糖的制备方法，取原料D-氨基葡萄糖盐酸盐在碱性物质溶液RCH2OX或XH中进行反应，反应析出固体氯化盐并生成游离D-氨基葡萄糖；过滤滤除固体氯化盐，得游离D-氨基葡萄糖溶液；将游离D-氨基葡萄糖溶液用乙酸酐直接进行乙酰化反应，生成N-乙酰-D-氨基葡萄糖。避免使用昂贵的三正丁胺或三乙胺等有毒有机溶剂，整个过程操作简单，工艺先进，收率可达85-95％。

中国专利CN100420696C公开一种精制N-乙酰-D-氨基葡萄糖制备方法，包括以下步骤：A、脱色，B、过滤、浓缩，C、结晶，D、泡洗、烘干；采用了物理法分离杂质中的两种方法，即①利用吸附原理来分离杂质，采用吸附剂对产品中的杂质和颜色进行吸附；②利用液固间平衡关系进行精制中的重结晶法。

发明内容

本发明的目的是克服现有生产N-乙酰氨基葡萄糖制备方法的不足，提供操作简单、生产成本较低、较为经济环保的一种高纯度N-乙酰-D-氨基葡萄糖的制备方法。

本发明包括以下步骤：

1)以甲壳素为原料，用降解剂硫酸对甲壳素进行降解反应；

2)过滤去除未反应的甲壳素，再用膜法除去未反应的硫酸；

3)在经膜法除去未反应硫酸后的溶液中加入氢氧化钙固体，调pH值至5.5～7.0；

4)将析出的沉淀过滤除去，过滤后的溶液利用活性炭脱色；

5)脱色后的溶液中加入无水乙醇，直至不再析出沉淀；

6)过滤收集沉淀，用水溶解沉淀，再加入无水乙醇析出固体后收集固体并干燥，即得到产物N-乙酰-D-氨基葡萄糖粉末。

在步骤1)中，所述甲壳素的灰分最好≤1.0％，乙酰氨基葡萄糖单体含量最好≥70％；甲壳素与硫酸的质量比可为1∶(2～4)，优选1∶(2～3)；所述硫酸的质量浓度可为50％～80％，优选70％～80％；所述降解反应的温度可为40～70℃，降解反应的时间可为8～16h；降解反应的温度优选40～50℃，降解反应的时间优选8～12h。