http://www.ebook.edu.vn
Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm
Nguyễn Đức Duy Lớp CN Hoá Dược và Hoá Chất BVTV K47 1
MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ
…………………………………………………………………………..
3
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
...................................................................5
1.1. Nguồn gốc và sự tồn tại chitin - chitosan trong tự nhiên
.................................
5
1.2. Cấu trúc hoá học, tính chất lý hoá của chitin
...........................................................
6
1.2.1. Cấu trúc hoá học của chitin
. .....................................................................................
6
1.2.2. Tính chất lý hoá của chitin.
.......................................................................................
8
1.3. Cấu trúc hoá học, tính chất lý hoá sinh và độc tính của chitosan.
..............
8
1.3.1. Cấu trúc hoá học của chitosan
................................................................................
9
1.3.2. Tính chất lý hoá của chitosan
1.8. Một số quy trình sản xuất chitin, chitosan trên thế giới và ở tại Việt
Nam.
..........................................................................................................................................................
21
1.8.1. Trên thế giới.
....................................................................................................................
21
1.8.2. Ở Việt Nam.
.......................................................................................................................
23
1.9. Quy trình sản xuất glucosamin hydroclorua (glu.HCl)
..................................
25
1.9.1. Quy trình sản xuất glu.HCl của Trần Thị Luyến.
.....................................
25
1.9.2. Quy trình sản xuất glu.HCl của Đỗ Đình Rãng.
.......................................
26
Chương II : ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
......................................................................................................................................................................
27
2.1. Đối tượng nghiên cứu.
.........................................................................................................
27
2.2. Phương pháp nghiên cứu.
..................................................................................................
27
http://www.ebook.edu.vn
Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm
3.6. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất điều chế glu.HCl từ
chitin
.........................................................................................................................................................
39
3.7. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ axit HCl đến hiệu suất điều chế
glu.HCl từ chitin.
..............................................................................................................................
40
CHƯƠNG IV : KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
..................................................
41
4.1. Điều chế chitin từ vỏ tôm.
................................................................................................
41
4.1.1.Quá trình khử khoáng.
.................................................................................................
41
4.1.2. Quá trình loại bỏ protein.
........................................................................................
41
4.1.3. Quá trình tẩy màu (loại bỏ Astaxanthin).
......................................................
42
4.2. Điều chế chitosan.
..................................................................................................................
43
4.3. Điều chế glucosamin hydroclorua (glu.HCl)
........................................................
43
Sản phẩm chitin - chitosan đã có nhiều công trình nghiên cứu và ứng dụng
trong thực tế. Chitin có ứng dụng làm da nhân tạo và là nguyên liệu trung gian
cho các chấ
t quan trọng như chitosan, glucosamin và các chất có giá trị khác.
Chitosan có nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp, nông nghiệp, y dược
và bảo vệ môi trường như: sản xuất glucosamin, chỉ khâu phẫu thuật, thuốc kem,
vải, sơn, chất bảo vệ hoa quả, bảo vệ môi trường…Với khả năng ứng dụng rộng
rãi của chitin – chitosan mà nhiều nước trên thế giới và cả Việt Nam đã nghiên
cứu sản xuất các sản phẩ
m này.
Glucosamin là một hoạt chất quý được sản xuất từ vỏ tôm thông qua
nguyên liệu trung gian là chitin hoặc chitosan. Glucosamin chủ yếu được sử dụng
trong y học chữa bệnh thoái hoá khớp.
Ở người già, chức năng cũng như cấu tạo của khớp có nhiều thay đổi, các
tế bào của khớp thoái hoá, trở nên kém linh động. Gân và dây chằng phân đoạn,
đóng vôi, khô cằn, trở nên kém bền bỉ, kém co dãn, không chịu được căng lực và
dễ bị tổn thương. Sụn trở nên đục màu, xơ hóa, gai xương, khô nước, rạn nứt với
nhiều tinh thể canxi làm khớp đau. Khớp co duỗi khó khăn vì màng hoạt dịch
mỏng và khô dần [1].
Trước đây, trong điều trị các bệnh thoái hóa khớp người ta thường dùng
các thuốc thuộc nhóm corticoid hoặc nhóm kháng viêm giảm đau không steroid
NSAID (Non - Steroidal Anti - Inflammatory Drugs), nhưng các thuốc thuộc
http://www.ebook.edu.vn
Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm
Nguyễn Đức Duy Lớp CN Hoá Dược và Hoá Chất BVTV K47 4
nhóm này chỉ điều trị triệu chứng và có nhiều tác dụng phụ. Với các thuốc thuộc
nhóm corticoid thường gây nên các tác dụng phụ: loãng xương, viêm loét dạ dày,
giảm miễn dịch…. Đối với các NSAID thì gây viêm loét dạ dày…[12]. Từ thập
vật và thực vật .
Trong động vật, chitin là một thành phần cấu trúc quan trọng của các vỏ
một số động vật không xương sống như: côn trùng, nhuyễn thể, giáp xác và giun
tròn. Trong động vật bậc cao monome của chitin là một thành phần chủ yếu trong
mô da nó giúp cho sự tái tạo và gắn li
ền các vết thương ở da. Trong thực vật
chitin có ở thành tế bào nấm họ zygenmyctes, các sinh khối nấm mốc, một số
loại tảo...
[13].
Chitin - chitosan là polysacharit có đạm không độc, có khối lượng phân tử
lớn. Cấu trúc của chitin là tập hợp các monosacharit (N-acetyl-β-D-glucosamine)
liên kết với nhau bởi các cầu nối glucozit và hình thành một mạng các sợi có tổ
chức. Hơn nữa chitin tồn tại rất hiếm ở trạng thái tự do và hầu như luôn luôn nối
bởi các cầu nối đẳng trị (coralente) với các protein, CaCO
3
và các hợp chất hữu
cơ khác.
Hình 1 : Chitin và vỏ tôm
http://www.ebook.edu.vn
Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm
Nguyễn Đức Duy Lớp CN Hoá Dược và Hoá Chất BVTV K47 6
Trong các loài thủy sản đặc biệt là trong vỏ tôm, cua, ghẹ, hàm lượng
chitin - chitosan chiếm khá cao đao động từ 14 - 35% so với trọng lượng khô [5].
Vì vậy vỏ tôm, cua, ghẹ là nguồn nguyên liệu chính để sản xuất chitin - chitosan.
Về mặt lịch sử, chitin được Braconnot phát hiện đầu tiên vào năm 1821,
trong cặn dịch chiết từ một loại nấm. Ông đặt tên cho chất này là “Fungine” để
ghi nhớ nguồn gốc của nó. Năm 1823 Odier phân lập được mộ
t chất từ bọ cánh
O
NH
2
OH
CH
2
OH
O
O
OH
OH
CH
2
OH
O
O
O
OH
OH
CH
2
OH
O
2)
3)
1)
H×nh 2 :1) Chitin; 2) Chitosan; 3) Xellulose1.2. Cấu trúc hoá học, tính chất lý hoá của chitin
vị N-Acetyl-β
-D-glucosamine liên kết với nhau bởi liên kết β-(1-4) glucozit.
Công thức cấu tạo của chitin:
O
O
HO
NHCCH
3
O
OH
OH
NHCH
2
CH
3
HO
O
O
HO
NHCH
2
CH
3
O
OH
O
O
O
1
keo, tan được trong hệ dimetylacetamid - LiCl 8% [4], tan trong hexafluoro-
isopropyl alcohol (CF
3
CHOHCF
3
) và hexafluoracetone sesquihydrate
(CF
3
COCF
3
.H
2
O) [16]. Chitin có khả năng hấp thu tia hồng ngoại có bước sóng
884 - 890cm
-1
.
Chitin ổn định với các chất oxy hoá mạnh như thuốc tím (KMnO
4
); oxy
già (H
2
O
2
); nước javen (NaOCl - NaCl)…, lợi dụng tính chất này mà người ta sử
dụng các chất oxy hoá trên để khử màu cho chitin.
Khi đun nóng trong dung dịch NaOH đậm đặc (40 - 50%), ở nhiệt độ cao
thì chitin sẽ bị mất gốc acetyl tạo thành chitosan:
Chitn
CH
2
Glucosamin
HCl
36%
Chitn
T
0
cao
Phản ứng este hóa :
- Chitin tác dụng với HNO
3
đậm đặc cho sản phẩm chitin nitrat.
- Chitin tác dụng với anhydrit sunfuric trong pyridin, dioxan và
N,N-dimetylanilin cho sản phẩm chitin sunfonat.
1.3. Cấu trúc hoá học, tính chất lý hoá sinh và độc tính của chitosan
http://www.ebook.edu.vn
Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm
Nguyễn Đức Duy Lớp CN Hoá Dược và Hoá Chất BVTV K47 9
1.3.1. Cấu trúc hoá học của chitosan
[3]
Trong số các dẫn xuất của chitin thì chitosan 2 là một trong những dẫn
xuất quan trọng vì nó có hoạt tính sinh học cao và có nhiều ứng dụng trong thực
tế.
Việc sản xuất chitosan tương đối đơn giản, không cần dung môi, hóa chất
độc hại, đắt tiền. Chitosan thu được bằng phản ứng deacetyl hóa chitin, biến đổi
nhóm N-acetyl thành nhóm amin ở vị trí C
amino-2-deoxy-β-D-glucopyranose.
Công thức phân tử: [C
6
H
11
O
4
N]
n
Phân tử lượng: M
chitosan
= (161,07)
n
Qua cấu trúc của chitin - chitosan ta thấy chitin chỉ có một nhóm chức
hoạt động là -OH (H ở nhóm hydroxyl bậc 1 linh động hơn H ở nhóm hydroxyl
bậc 2 trong vòng 6 cạnh) còn chitosan có 2 nhóm chức hoạt động là -OH, -NH
2
,
do đó chitosan dễ dàng tham gia phản ứng hóa học hơn chitin. Trong thực tế các
mạch chitin - chitosan đan xen nhau, vì vậy tạo ra nhiều sản phẩm đồng thời, việc
tách và phân tích chúng rất phức tạp.
http://www.ebook.edu.vn
Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm
Nguyễn Đức Duy Lớp CN Hoá Dược và Hoá Chất BVTV K47 10
1.3.2. Tính chất lý hoá của chitosan
[3]
Chitosan có màu trắng ngà hoặc màu vàng nhạt, tồn tại dạng bột hoặc dạng
vảy, không mùi, không vị, nhiệt độ nóng chảy 309 - 311
HO
NH
3
+
O
OH
O
O
HO
NH
3
+
O
OCH
2
CH
2
SO
3
-
O
O
HO
NHCH
2
COOH
O
OCH
2
COOH
O
OH
O
O
HO
NHCH
2
COOH
O
OH
O
O
HO
NHAc
O
OCH
2
CHOHR
O
O
HO
NH
2
O
OH
O
O
-
O
NHAc
+
Chitosan
Chitin
Crosslinked Chitosan
Chitosan salts
Sulfoethylchitosan
N,O-carboxymethylchitosan
Cyanoethylchitin
Chitin xanthogenate
Alkalichitin
Alkylchitin
Carboxmethylchitin
Hydroxyalkylchitin
N-carboxymethylchitosan
N-alkylchitosan
Schiff base
Hình 3 : Sơ đồ các dẫn xuất đi từ chitin, chitosan.
http://www.ebook.edu.vn
Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm
Nguyễn Đức Duy Lớp CN Hoá Dược và Hoá Chất BVTV K47 11
1.3.3. Tính chất sinh học của chitosan
[5]
Chitosan không độc, dùng an toàn cho người [18]. Chúng có tính hoà hợp
sinh học cao với cơ thể [19], có khả năng tự phân huỷ sinh học [20].
Chitosan có nhiều tác dụng sinh học đa dạng như: tính kháng nấm, tính
kháng khuẩn với nhiều chủng loại khác nhau, kích thích sự phát triển tăng sinh
của tế bào, có khả năng nuôi dưỡng tế bào trong điều kiện nghèo dinh dưỡng, tác
dụng cầm máu, chống sưng u [21].
http://www.ebook.edu.vn
Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm
Nguyễn Đức Duy Lớp CN Hoá Dược và Hoá Chất BVTV K47 12
1.4. Tình hình nghiên cứu sản xuất và ứng dụng trong thực tế của
chitin và chitosan ở Việt Nam và trên Thế giới
[3]
Trước đây người ta đã thử chiết tách chitin từ thực vật biển nhưng nguồn
nguyên liệu không đủ để đáp ứng nhu cầu sản xuất. Trữ lượng chitin phần lớn có
nguồn gốc từ vỏ tôm, cua. Trong một thời gian, các chất phế thải này không được
thu hồi mà lại thải ra ngoài gây ô nhiễm môi trường. Năm 1977 Viện kỹ thuật
Masachusetts (Mỹ), khi tiến hành xác định giá trị củ
a chitin và protein trong vỏ
tôm, cua đã cho thấy việc thu hồi các chất này có lợi nếu sử dụng trong công
nghiệp. Phần protein thu được sẽ dùng để chế biến thức ăn gia súc, còn phần
chitin sẽ được dùng như một chất khởi đầu để điều chế các dẫn xuất có nhiều ứng
dụng trong lĩnh vực công nghiệp [16].
Việc nghiên cứu sản xuất chitin - chitosan và các ứng dụng của chúng
trong sản xu
ất phuc vụ đời sống là một hướng nghiên cứu tương đối mới mẻ ở
nước ta. Vào những năm 1978 đến 1980 Trường đại học Thuỷ sản Nha Trang đã
công bố quy trình sản xuất chitin - chitosan của kỹ sư Đỗ Minh Phụng, nhưng
chưa có ứng dụng cụ thể trong sản xuất. Gần đây trước yêu cầu xử lý phế liệu
thuỷ sản đông lạ
nh đang ngày càng cấp bách, trước những thông tin kỹ thuật mới
về chitin - chitosan cũng như tiềm năng thị trường của chúng đã thúc đẩy các nhà
khoa học của chúng ta bắt tay vào nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất chitin
- chitosan ở bước cao hơn, đồng thời nghiên cứu các ứng dụng của chúng trong
các lĩnh vực sản xuất công nghiệp.
càng phát triển. Một số đã đưa vào ứng dụng như là: chỉ khâu tự huỷ, da nhân tạo
[4], thấu kính chiết xuất, và một số ứng dụng khác còn đang nghiên cứu như: tác
động kích thích miễn dịch, chống sự phát triển của khối u, đặc tính làm giảm
cholesterol máu [10], trị bỏng nhiệt [11]…
Da nhân tạo có nguồn gốc từ chitin, nó giống như một tấm vải và được b
ọc
ốp lên vết thương chỉ một lần đến khi khỏi. Da nhân tạo bị phân huỷ sinh học từ
từ cho đến lúc hình thành lớp biểu bì mới. Nó có tác dụng giảm đau, giúp cho các
vết sẹo bỏng phục hồi biểu bì nhanh chóng. Trường Đại Học Dược Hà Nội, Đại
Học Y Hà Nội, Trung tâm khoa học tự nhiên và công nghệ Quốc gia cũng đã chế
tạo thành công loại da nhân tạo này và bước đầu ứ
ng dụng có hiệu quả.
Chitin - chitosan và các oligome của nó có đặc tính miễn dịch do nó kích
thích các tế bào giữ nhiệm vụ bảo vệ miễn dịch với các tế bào khối u và các tác
nhân gây bệnh.
Những nghiên cứu gần đây hướng vào các oligome, N-acetyl-glucosamin
và glucosamin, các chất này có một số tính chất của các polyme tương ứng
nhưng lại có ưu thế là tan tốt trong nước do đó dễ dàng được hấp thụ.
Hiện nay trên thế giới đã thành công việ
c sử dụng chitosan làm chất mang
để cố định enzym và tế bào. Enzym cố định đã cho phép mở ra việc sử dụng rộng
rãi enzym trong công nghiệp, y học và khoa học phân tích. Enzym cố định được
http://www.ebook.edu.vn
Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm
Nguyễn Đức Duy Lớp CN Hoá Dược và Hoá Chất BVTV K47 14
sử dụng lâu dài, không cần thay đổi chất xúc tác. Nhất là trong công nghệ làm
sạch nước, làm trong nước hoa quả, sử dụng enzym cố định rất thuận lợi và đạt
hiệu quả cao. Chitosan thoả mãn yêu cầu đối với một chất mang có phân tử lượng
lớn, bền vững không tan và ổn định với các yếu tố hoá học.
. Như vậy vi sinh vật sẽ
bị chết do sự mất cân bằng liên quan đến các ion thiết yếu.
• Ngăn chặn phá hoại chức năng màng tế bào.
• Gây ra sự rò rỉ các phần bên trong tế bào.
http://www.ebook.edu.vn
Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm
Nguyễn Đức Duy Lớp CN Hoá Dược và Hoá Chất BVTV K47 15
Như vậy việc dùng chất chitosan bao bọc quanh bề mặt thực phẩm có thể
kéo dài thời gian bảo quản, giảm sự hư hỏng do khả năng kháng nấm, kháng
khuẩn của nó.
1.5. Cấu trúc hóa học, tính chất lý hóa của glucosamin
Khi thủy phân chitin trong môi trường axit HCl đậm đặc, các mối nối amid
và osid đều bị phá hủy do đó thu được glucosamin 3 (là monome của chitosan).
Yếu tố nồng độ axit và nhiệt độ thủy phân rất quan trọng, nếu nồng độ của axit
không thích hợp thì quá trình deacetyl hóa và deosid chỉ dừng lại giới hạn nhất
định, nếu nhiệt độ không thích hợp thì sản phẩm cuối cùng là glucosamin có thể
bị giáng hóa thành những phân tử đơn giản h
ơn.
Công thúc cấu tạo của glucosamin:
C
C
C
C
C
CH
2
OH
O
Tên UIPAC: (3R,4R,5S,6R)-3-amino-6-(hydroxymethyl)oxane-2,4,5-triol
Tên gọi khác: 2-Amino-2-deoxy-D-glucose; 2-amino-2-deoxy-β-D-
glucopyranose; chitosamine; D-glucosamine; D-(+)- glucosamine.
Công thức phân tử: C
6
H
13
O
5
N
Phân tử lượng: M
glucosamin
= 179,17
http://www.ebook.edu.vn
Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm
Nguyễn Đức Duy Lớp CN Hoá Dược và Hoá Chất BVTV K47 16
Hình 4 : Cấu trúc không gian của glucosamin
Glucosamin là chất rắn dạng tinh thể, không màu, không mùi, điểm nóng
chảy 88
0
C, điểm phân hủy 110
0
C, tan được trong nước và trong methanol sôi, hơi
tan trong methanol hoặc ethanol, không tan trong ether và chloroform.
Một số phản ứng của glucosamin [14]:
• Phản ứng với Cu(OH)
2
.
Sản phẩm có màu xanh nhạt.
CHO
CHNH
2
CHOH
CHOH
CHOH
CH
2
OH
+ Cu(OH)
2
2
CHO
CHNH
2
CHO
CHO
CHOH
CH
2
OH
CHO
CHNH
2
CHOH
CH
CHOH
CH
2
OH
CHO
CHN
CHOH
CHOH
CHOH
CH
2
OH
+
CHO
H
C
H
2
SO
4
d
50
0
C
+ H
2
O1.6. Cấu trúc hóa học và tính chất vật lý một số muối của glucosamin
0
C hoặc 300
0
C
Tan được trong nước 0,1g/ml
1.6.2. Glucosamin sulfat
Công thức cấu tạo:
OHC OH
NH
2
OH
OH
OH
H
2
SO
4
5
http://www.ebook.edu.vn
Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm
Nguyễn Đức Duy Lớp CN Hoá Dược và Hoá Chất BVTV K47 18
Tên gọi khoa học: 2-Amino-2-deoxy-D-glucose sulfate; D-glucosamine
sulfate.
Công thức phân tử: C
6
H
Phân tử lượng: M
acetylglucosamin
= 221,21
Điểm nóng chảy: 201 - 210
0
C
Tan được trong nước, 0,1g/ml
1.7. Dược lý và dược động học của glucosamin và muối của nó
[9]
Glucosamine là một aminomonosacharit được
thấy trong tự nhiên, nguyên liệu để tổng hợp
proteoglycan. Glucosamin kích thích tế bào sụn khớp
tăng tổng hợp và trùng hợp nên cấu trúc proteoglycan
bình thường. Kết quả của quá trình trùng hợp là tạo ra
mucopolysaccharit, thành phần cơ bản tạo nên sụn khớp.
Bình thường sụn khớp được cấu tạo chủ yếu bởi nước,
collagen và proteoplycan.
Glucosamin đồng thời ức chế các enzym phá
hủy sụn khớp nh
ư collagenase, phospholipase A2
và giảm các gốc tự do superoxid phá hủy các tế bào
sụn. Glucosamin còn có tác dụng kích thích sinh sản
Hình 5 : Đau
xương cột sống
Hình 6 : Khớp nối
http://www.ebook.edu.vn
Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm
Nguyễn Đức Duy Lớp CN Hoá Dược và Hoá Chất BVTV K47 19
• Acetyl glucosamin.
Trong thực nghiệ
m trên thỏ con, người ta thấy glucosamin chỉ làm tăng
thành phần các proteoglycan trong các vị trí mô sụn hư cần phải sửa chữa mà
không có tác dụng tương tự trên phần sụn khớp bình thường.
Những năm gần đây, glucosamin được dùng rộng rãi trong điều trị viêm
khớp, thoái hóa khớp. Tuy nhiên, theo một nghiên cứu mới của tiến sĩ Ronald
Hình 7 :Các vị trí
khớp nối
http://www.ebook.edu.vn
Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm
Nguyễn Đức Duy Lớp CN Hoá Dược và Hoá Chất BVTV K47 20
Tallarida thuộc trường Đại Học Y khoa Temple, Philadelphia (Mỹ) cho thấy nếu
sử dụng glucosamin đơn độc sẽ không có hiệu quả chống đau. Nhưng nếu kết
hợp với một loại thuốc nhóm kháng viêm không steroid (NSAID) thì tác dụng
chống đau, chống viêm tăng lên rất nhiều.
Thực tế lâm sàng cho thấy nó mang lại nhiều ưu điểm trong điều trị hơn
hẳn các thuốc NSAID. Nhược đi
ểm của thuốc
NSAID là có nhiều tác dụng phụ, còn khi sử
dụng glucosamin thì lại rất ít tác dụng phụ. Một
vài dị ứng không đáng kể đối với người có cơ
địa quá mẫn cảm với thuốc.
Trước đây glucosamin được xếp vào
nhóm thuốc bảo vệ sụn (gồm có glucosamin,
chondroitin và diacerin) hay thuốc tác dụng
chậm với các bệnh viêm khớp. Hiện nay cơ
quan Dược phẩm Châu Âu (EMEA) chấp nhậ
NSAID, tiếp tục sử dụng glucosamin thì tình trạng cải thiện vẫn tiếp tục
được duy trì theo kiểu tuyến tính.
4. Người ta thấy nếu dùng NSAID, những ích lợi giảm triệu chứng cho bệnh
nhân sẽ nhanh chóng mấ
t đi ngay sau khi ngưng thuốc. Ngược lại, ngưng
uống glucosamin tác dụng vẫn tiếp tục kéo dài trong nhiều tháng sau đó.
5. Với những bệnh nhân tuân thủ phác đồ điều trị dùng glucosamin càng dài
thì lợi ích kinh tế càng lớn vì tính an toàn và hiệu quả của nó càng được
phát huy.
Theo các nhà nghiên cứu khi bị hấp thu vào dạ dày, muối glucosamin
sulfat bị ion hóa hoàn toàn do nồng độ tương đối lớn axit HCl (pH = 1 - 3) sẵn có
trong dạ dày. Như một tất yếu, các ion glucosamin và các ion sulfate b
ị trộn lẫn
với một lượng lớn ion Cl
-
và ion H
+
. Nếu khảo sát hỗn hợp này và tách loại muối
glucosamin ra thì lại nhận được 99% muối glucosamin hydroclorua do muối dạng
sulfate đã bị mất đáng kể do nồng độ rất thấp so với nồng độ rất lớn axit HCl có
mặt trong dạ dày.
1.8. Một số quy trình sản xuất chitin, chitosan trên thế giới và tại Việt
Nam
1.8.1. Trên thế giới
1.8.1.1. Quy trình thủy nhiệt Yamasaki và Nacamichi (Nhật bản)
[3]
Nguyên liệu là vỏ cua đã khô, sạch được đem khử khoáng bằng HCl 2N
trong thời gian là 1 giờ (tác giả cho rằng hiệu quả khử khoáng có thể đạt được
100%).
ly tâm thu phần bã. Sau đó lại tiếp tục ngâm trong NaOH 1N với tỷ lệ và nhiệt độ
trên, sau 12 giờ đem ly tâm thu phần bã. Tiếp theo đó rửa trung tính và đem làm
sạch bằng cách ly tâm với các chất theo thứ tự: nước, etanol và ete. Sau đó làm
khô ta được sản phẩm dạng bột màu kem.
Với quy trình này thì có nhiều công đoạn tăng khả năng khử khoáng, khử
protein song do cồng kềnh, chỉ thích hợp cho đối tượng là v
ỏ tôm hùm, tôm mũ
ni và vỏ cua, thời gian thực các công đoạn kéo dài, do đó quy trình Hackman chỉ
mang tính nghiên cứu thí nghiệm, không có tính khả thi nếu sản xuất đại trà, quy
trình mới chỉ dừng lại đến sản phẩm là chitin.
1.8.1.3. Quy trình sản xuất chitosan của Pháp
[3]
Nguyên liệu (vỏ tôm) sạch được đem đi hấp chín, phơi khô, ta đem đi xay
nhỏ. Khử proteinn bằng NaOH 3,5% với tỷ lệ w/v=1/10, ở nhiệt độ 65
0
C, sau 2
giờ vớt ra rửa trung tính, tiếp đó ngâm trong HCl 1N với tỷ lệ w/v=1/10, ở nhiệt
độ phòng sau 2 giờ vớt ra tiến hành tẩy các chất màu hữu cơ bằng aceton với tỷ lệ
w/v=1/5, ở nhiệt độ phòng sau 30 phút vớt ra rửa sạch và tẩy màu lại bằng nước
javen (NaOCl + NaCl) 0,135%, tỷ lệ w/v=1/10, ở nhiệt độ phòng sau 6 phút với
ra rửa trung tính, thu được chitin sạch đẹp. Sau đó tiến hành deacetyl chitin bằng
NaOH 40% với tỷ lệ
w/v=1/4, ở nhiệt độ 85
0
C sau thời gian 4 giờ đem rửa trung
tính, thu được chitosan.
http://www.ebook.edu.vn
Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm
Nguyễn Đức Duy Lớp CN Hoá Dược và Hoá Chất BVTV K47 23
[3]
Nguyên liệu là vỏ tôm khô được khử khoáng bằng HCl 6N với tỷ lệ
w/v=1/2,5, ở nhiệt độ phòng, sau 48 giờ đem rửa trung tính, tiếp theo đun trong
NaOH 8% với tỷ lệ w/v=1/1,5, ở nhiệt độ 100
0
C, sau 2 giờ khử protein rồi đem
rửa trung tính.
Tiến hành tẩy màu bằng KMnO
4
1% trong môi trường H
2
SO
4
10%, sau 1
giờ đem rửa sạch và khử màu phụ bằng Na
2
S
2
O
3
1,5% trong 15 phút, vớt ra rửa
sạch thu được chitin.
Deacetyl chitin bằng NaOH 40% với tỷ lệ w/v=1/1, ở nhiệt độ 80
0
C sau 24
giờ đem rửa sạch và cuối cùng thu được chitosan.
Sản phẩm có chất lượng khá tốt, chitin có màu trắng đẹp. Song thời gian
còn dài, sử dụng nhiều chất oxy hóa dễ làm ảnh hưởng tới độ nhớt của sản phẩm.
http://www.ebook.edu.vn
Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm
0
C, sau 3 giờ rửa
trung tính và tiến hành khử khoáng lần 3 cũng giống như lần khử khoáng trên.
Sản phẩm đem làm khô thu được chitin.
Chitin thu được có độ trắng cao mặc dù không có công đoạn tẩy màu.
Nhưng nhược điểm là thời gian sản xuất của quy trình kéo dài, nồng độ hóa chất
xử lý cao kết hợp với thời gian xử lý dài (công đoạn khử khoáng) làm cắt mạch
polyme trong môi trường axit dẫn đến độ nh
ớt giảm.
1.8.2.4. Quy trình sản xuất chitosan theo phương pháp sinh học kết hợp
hóa học
[3]
Việc sản xuất chitosan theo phương pháp sinh học kết hợp hóa học cũng
thực hiện theo các bước : khử khoáng, khử protein và deacetyl.
http://www.ebook.edu.vn
Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm
Nguyễn Đức Duy Lớp CN Hoá Dược và Hoá Chất BVTV K47 25
Công đoạn khử khoáng hiệu quả nhất và duy nhất chỉ thực hiện bằng
phương pháp hóa học.
Công đoạn khử protein và deacetyl có thể thay thế bằng phương pháp sinh
học, đó là khử protein bằng proteaza và deacetyl bằng enzym deacetylaza.
Vỏ tôm được ngâm trong HCl 10% tỷ lệ w/v = 1/10, để ở nhiệt độ phòng
trong thời gian 5giờ. Rửa sạch đến pH= 7. Sau đó khử protein bằng papain 13%,
tỷ lệ w/v = 1/5, pH = 5 - 5,5, ở nhiệt độ 70 - 80
0
C trong thời gian 4 giờ. Rửa sạch,
tẩy màu và sấy khô ở 60
0
C thu được chitin khô, trắng. Deacetyl chitin bằng
trong 2 giờ và gạn bỏ protein, sấy khô. Nguyên liêu khô đun trong HCl 5% tách
khoáng, rửa sạch đến pH=7 và sấy khô. Khử hoàn toàn protein trong NaOH 5%,
đun sôi. Sản phẩm rửa sạch đến pH=7, sấy khô. Chitin thu được có màu trắng
Copyright: Tài liệu đại học ©