殼聚糖降解

殼聚糖降解一般有三種方法：化學法，物理法，酶解法。

化學法

酸降解法

利用酸對殼聚糖進行降解是一種最基本和簡單的方法。殼聚糖能在 HCl, HF和 HNO3 等無機強酸作用下發生劇烈降解。它是利用殼聚糖分子中存在眾多的游離氨基與溶液中 H+結合 ,引起殼聚糖分子間與分子內部的氫鍵斷裂 ,使分子結構舒展 ,而長鏈部分易發生糖苷鍵斷裂 ,形成許多聚合度不等的分子片段。

氧化降解法

氧化降解法是近年來國內外研究比較多的殼聚糖降解方法 ,其中 H2O2氧化降解法因成本低、 降解速度相對較快、 產品相對分子質量低且分布窄 ,無殘毒、 易實現工業化而倍受關注。
H2O2是一種氧化能力很強的氧化劑 ,用它對殼聚糖氧化降解具有無毒 ,無副產物的優點 ,並在酸、鹼和中性條件下都可得到低相對分子質量殼聚糖。H2O2降解過程是利用 H2O2 在水溶液中電離形成的各種游離基團 HO2 ·、 HO·及 (O) ,其中高活性的 HO·和新生態的 (O)具有極強的氧化性能 ,它們攻擊殼聚糖上那些帶有活潑 NH2 +的β( 1, 4)糖苷鍵 ,致使其解聚。

物理降解法

　物理降解法速度快、 無副產物、 無環境污染 ,是較理想的高聚物降解方法。其中主要方法有以下幾種:

輻射法

近年來 ,γ-射線法製備低分子量殼聚糖的研究較多。輻射降解無須添加物 ,成本低 ,反應易控 ,無污染 ,產品品質高 ,降解後殼聚糖的生物相容性不受影響 ,具有廣闊的發展前景。殼聚糖在γ射線的照射下降解反應的主要機理為:溶液中的羥基自由基 ,通過 H原子吸引 ,與殼聚糖分子反應 ,在 C原子處形成自由基 ,從而使糖苷鍵斷裂發生重排 ,生成低聚殼聚糖。

光降解法

紫外線、 可見光和紅外線對殼聚糖的輻照也可以引起降解反應 ,俗稱光降解。主要機理為:光被 H2O2吸收 ,加速了過氧化鍵光解 ,產生了羥基自由基 ,作用殼聚糖的β- D - ( 1, 4)糖苷鍵 ,隨後破壞糖苷連結 ,使殼聚糖降解。光降解過程中殼聚糖分子鏈上的乙醯胺基葡糖單元發生脫乙醯化反應 ,導致氨基的數量增加 ,同時使β - ( 1, 4)糖苷鍵斷裂 ,降解過程中還生成了羰基。當輻照光的波長小於 360nm時降解反應較明顯。

超音波降解法

超音波對殼聚糖的降解作用是十分明顯的 ,其主要機理為:通過機械力將糖苷鍵破壞 ,從而導致殼聚糖分子鏈斷裂 ,發生降解反應。選用適當頻率和功率的超音波照射殼聚糖 ,能有效地將大分子鏈打斷。與化學降解相比 ,超音波降解的用酸量明顯減少 ,後處理過程大為簡化 ,對環境的污染也大大降低。但是該法突出的缺點是收率太低 ,導致生產成本過高。

微波降解法

近年來國內外對微波輻射促進有機降解反應的研究進行了大量的報導,微波降解主要機理為:微波誘導粒子移動或者鏇轉 ,導致極性粒子產生偏振現象 ,使分子間發生摩擦 ,產生熱量 ,分子轉變為自由基 ,生成低聚殼聚糖。微波輻射降解具有操作簡便、 反應時間短、 能源使用率高等優點 ,但是 ,缺點是由於微波使升溫過快 ,導致單體揮發 ,反應不充分等。

酶解法

酶降解法與其它降解方法相比 ,具有無副反應、 降解條件溫和、 降解過程及降解產物相對分子量分布容易控制、 製備的低聚殼聚糖生物活性高 ,產物不用除鹽等優勢 ,近年來國內外常有相關的報導。根據使用的酶不同 ,又分為專一性酶降解(如殼聚糖酶、 溶菌酶 )和非專一性酶降解 (如脂肪酶、 蛋白酶和纖維素酶等 )。