壳聚糖的脱乙酰度决定了分子链上氨基含量的多少,氨基质子化可使壳聚糖在稀酸溶液中带电基团增多,聚电解质电荷密度增加,其结果必将导致其结构、性质和性能上的变化。高脱乙酰度壳聚糖由于其自身特殊的优越性能而受到研究人员的关注。本文介绍了一种低碱浓度条件下超高脱乙酰度壳聚糖的制备方法,该方法所需碱浓度仅为10%,料液比1:10,在120℃下反应100min即可获得脱乙酰度97%以上的壳聚糖,且分子量变化较小。当碱浓度为5~15%(质量分数),料液比1:8~15,反应温度110~130℃,反应时间60~180min时即能高效制备超高脱乙酰度壳聚糖(95%)。当前,对甲壳素与壳聚糖的研究主要集中在提取工艺的细化和甲壳素与壳聚糖的应用领域中材料性能的改进和新材料的开发等。由于壳聚糖脱乙酰化试验中亲核取代反应涉及C—N键的断裂,需要一定的反应活化能,所以高温高压有利于该反应的进行,产品的脱乙酰值随着温度的增加而增大。利用高温高压的反应条件,在低碱浓度下促进吸热反应的不断进行,以中、低脱乙酰度壳聚糖为原料(60%左右),继续脱乙酰化制备超高脱乙酰化壳聚糖。采用40%的NaOH的溶液,料液比为1:20时,高压灭菌锅内120℃条件下反应120min可将中、低脱乙酰度(60%-85%)的壳聚糖制备为脱乙酰度达到100%的超高脱乙酰度壳聚糖。本反应省去了催化剂的使用,操作简单易行,降低了反应成本,但碱浓度用量太大。为进一步优化超高脱乙酰度的制备条件,减少原料消耗,对碱浓度、料液比、反应时间、反应温度等进行了研究。对碱浓度分别为2%~35%,料液比1:5~1:25,反应时间40~120min,反应温度80~130℃等条件进行了单因素试验,结果发现超高脱乙酰度壳聚糖的制备方法中碱浓度为5~15%,料液比为1:8~15,反应温度为110~130℃,反应时间为60~180min,压力为0.11~0.12MPa时,反应产物烘干即可得到脱乙酰度97%以上的壳聚糖,产率可达80%以上。由于碱浓度相对较小,反应条件温和,且分子量变化较小,仅有一定程度的降低。通过数据分析,最终我们选用10%的碱浓度,1:10的料液比,反应时间100min,反应温度120℃作为壳聚糖超高脱乙酰度制备的一个相对标准条件,在此条件下制备出的壳聚糖脱乙酰度可高达97%。反应结果表明,在较低的碱浓度且不需要添加辅助剂戊醇的条件下就能得到脱乙酰度近100%的壳聚糖产品。该方法极大地降低了碱的用量,有效减少环境污染和经济成本,是一种制备超高脱乙酰度壳聚糖的非常有效的工艺手段。采用高温高压的反应条件有利于脱乙酰化反应的进行,使中、低脱乙酰度的壳聚糖继续脱乙酰化制备得到超高脱乙酰度壳聚糖,该方法相较于醇溶剂法和碱液法(40%NaOH)等传统制备高脱乙酰度壳聚糖方法的优点是极大地降低了碱的用量,有效减少环境污染和经济成本,可扩大其在医疗、食品、化学修饰等方面的应用。