食品級殼聚糖(Chitosan),又名:脫乙酰甲殼質、可溶性甲殼素、聚氨基葡萄糖,化學名稱為:β-(1,4) -2-氨基-2-脫氧-D-葡聚糖,是由甲殼質經脫乙酰作用,脫去C2上的乙酰基而得到。它呈白色或灰白色,略有珍珠光澤,半透明無定形固體,約在185℃分解,不溶于水和稀堿溶液,可溶于稀有機酸和部分無機酸(鹽酸),但不溶于稀硫酸、稀硝酸、稀磷酸、草酸等。
食品級殼聚糖同時含有羥基和氨基,二者可以通過酰化、羧基化、羥基化、氰化、醚化、烷化、酯化、醛亞胺化、疊氮化、成鹽、螯合、水解、氧化、鹵化、接枝與交聯等反應生成各種不同結構和不同性能的衍生物。
脫乙酰反應
甲殼質經過脫乙酰基即可制取食品級殼聚糖,常用質量分數為百分之45-50氫氧化鈉溶液浸泡甲殼質并加熱至105℃,保溫2h,水洗至中性,抽濾,干燥即可得到白色略帶珍珠光澤的食品級殼聚糖。其中堿液濃度、反應溫度及反應時間是影響食品級殼聚糖的性能指標(脫乙酰度和相對分子量)的主要因素。另外不同原料( 螯蝦殼、海蟹殼、對蝦殼、河蝦殼和蠶蛹)用同一方法在相同條件下,制備食品級殼聚糖,收率分別為百分之13.6、百分之12.3、百分之10.5、百分之8.70、1.8,可見螯蝦殼和海蟹殼是首選原料。此外,還可用酶法、微波法制備食品級殼聚糖。
另外還可以利用微生物的菌體結合生物技術提取食品級殼聚糖,如Mucor rouxii、Absidia butleri、Abesidiacorrulea、藍色梨頭菌、檸檬酸廢菌體等;該方法不受原料季節性影響,發展前景看好。
食品級殼聚糖是性能優良的天然黏膜黏著劑,常用于多肽類藥物的黏膜給藥。以食品級殼聚糖制成的納米載體可以延長藥物在吸收位置的保留時間,達到控釋目的[15]。生物黏膜表面的類脂層荷負電,易與帶正電荷的食品級殼聚糖粒子發生靜電吸附,增強了大分子藥物透過黏膜吸收的能力。經過體內實驗研究,van der I_nbben等[16]認為以食品級殼聚糖納米粒包裹的抗原如卵清蛋白、白喉類毒素、破傷風類毒素等,能夠減少胃腸道酶降解而被腸淋巴組織(GAIT)的Peyer’s區充分攝取,這為食品級殼聚糖納米載體應用于疫苗的口服給藥提供重要依據;另外在抗原的鼻疫苗研究中,發現以食品級殼聚糖為載體能夠顯著增強黏膜和系統的免疫反應,說明食品級殼聚糖也適于疫苗的鼻黏膜給藥。