Điều chế glucosamine từ vỏ tôm

......
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA SƯ PHẠM

ĐIỀU CHẾ
GLUCOSAMIN TỪ VỎ TÔM

Luận văn Tốt nghiệp
Ngành: Sư Phạm Hóa Học

Giáo viên hướng dẫn:

Sinh viên thực hiện:

ThS. Nguyễn Văn Hùng

Nguyễn Ngọc Thái

Trân
Lớp: Sư phạm Hóa
Học khóa 33


............

The software is an unregistered version. After registration, it can
convert the whole file. Website:www.officeconvert.com


Điều chế glucosamine từ vỏ tôm

GVHD: Nguyễn Văn Hùng

MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN........................................................................................................................ i
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ...................................................................ii
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 1.................................................................. iii
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 2...................................................................iv
ĐIỂM KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ......................... v
MỤC LỤC ...........................................................................................................................vi
DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ .....................................................................................ix
BẢNG NHẬN XÉT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP .................................................................x
PHẦN MỞ ĐẦU ..................................................................................................................1
PHẦN NỘI DUNG
A. LÍ THUYẾT ..................................................................................................................4
I. SƠ LƯỢC VỀ CHITINE VÀ CHITOSAN...................................................................4
1. Nguồn gốc và sự tồn tại của chitine – chitosan ..........................................................4
2. Cấu trúc hóa học và tính chất lý hóa của chitine ........................................................5
2.1 Cấu trúc hóa học của chitine.................................................................................5
2.2 Tính chất lí hóa của chitine...................................................................................7
3. Cấu trúc hóa học, tính chất lí hóa sinh và độc tính của chitosan ................................8
3.1 Cấu trúc hóa học của chitosan...............................................................................8
3.2 Tính chất hóa lí của chitosan ................................................................................8
3.3 Tính chất sinh học của chitosan ............................................................................9
3.4 Độc tính của chitosan ...........................................................................................9
II. CẤU TRÚC HÓA HỌC, TÍNH CHẤT LÍ HÓA CỦA GLUCOSAMINE VÀ CÁC
DẪN XUẤT GLUCOSAMINE .......................................................................................... 10
1. Cấu trúc hóa học, tính chất lí hóa của glucosamine .................................................10
1.1 Cấu trúc hóa học của glucosamine ......................................................................10
1.2 Tính chất lí hóa của glucosamine........................................................................11

Luận văn tốt nghiệp

1

SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân


Điều chế glucosamine từ vỏ tôm

GVHD: Nguyễn Văn Hùng

2. Cấu trúc hóa học và tính chất vật lý một số muối của glucosamine ........................ 12
2.1 Glucosamine hydroclorua ...................................................................................12
2.2 Glucosamine sulfate............................................................................................ 13
2.3 Acetyl glucosamine............................................................................................. 13
III. DƯỢC LÝ VÀ DƯỢC ĐỘNG HỌC CỦA GLUCOSAMINE VÀ MUỐI CỦA NÓ14
IV. MỘT SỐ QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHITINE VÀ CHITOSAN............................ 15
1. Phương pháp trên thế giới ....................................................................................... 15
1.1 Quy trình sản xuất chitine theo phương pháp Hackman ......................................15
1.2 Quy trình sản xuất chitine theo phương pháp của P. Meyer và Keuns, Lee .........16
1.3 Phương pháp điều chế chitin của Capozza.......................................................... 17
1.4 Quy trình thủy nhiệt Yamasaki và Nacamichi (Nhật bản)...................................18
1.5 Quy trình sản xuất chitosan của Pháp..................................................................19
2. Các phương pháp ở trong nước ...............................................................................20
2.1 Quy trình sản xuất chitine theo phương pháp của Đại Học Thủy sản Nha Trang.20
2.2 Quy trình sản xuất chitosan của Đỗ Minh Phụng................................................21
2.3 Quy trình sản xuất chitosan ở Trung tâm cao phân tử Viện Khoa Học Việt Nam 22
2.4 Quy trình sản xuất chitin của Xí nghiệp thủy sản Hà Nội ....................................23
2.5 Quy trình điều chế chitosan của Nguyễn Hoàng Nam sư phạm Hóa K32............24

V. CÁC QUY TRÌNH SẢN XUẤT GLUCOSAMINE ..................................................25
1. Quy trình điều chế glucosamine hydrochloride........................................................ 25
1.1 Quy trình điều chế glucosamine.HCl từ chitine của Đỗ Đình Rãng.....................25
1.2 Quy trình sản xuất glucosamine.HCl từ chitosan của Nguyễn Thị Luyến...........26
2. Quy trình điều chế glucosamine sulfate ...................................................................27
2.1 Quy trình điều chế glucosamine sulfate potassium chlohydride thứ nhất.............27
2.2 Quy trình điều chế glucosamine sulfate potassium chlohydride thứ hai..............27
B. THỰC NGHIỆM .........................................................................................................29
I. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..................................................29
1. Đối tượng nghiên cứu.............................................................................................. 29
2. Phương pháp nghiên cứu......................................................................................... 29
II. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ .............................................................................. 29
Luận văn tốt nghiệp

2

SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân


Điều chế glucosamine từ vỏ tôm

GVHD: Nguyễn Văn Hùng

1. Quy trình tổng hợp điều chế chitine, chitosan, glucosamine hydrochloride,
glucosamine sulfate, acetyl glucosamine .............................................................................29
2. Điều chế chitine từ vỏ tôm ......................................................................................31
2.1 Quá trình loại protein.......................................................................................... 31
2.2 Quá trình khử khoáng ......................................................................................... 31
2.3 Tẩy màu chitine..................................................................................................32
3. Điều chế chitosan bằng cách deacetyl chitine .......................................................... 33

4. Điều chế glucosamine hydrochloride.......................................................................34
4.1 Điều chế glucosamine hydrochloride từ chitine ..................................................34
4.2 Tinh chế glu.HCl ................................................................................................ 35
5. Điều chế glucosamine sulfate potassium chlohydride ..............................................36
6. Khảo sát tính chất hóa học của các dẫn xuất glucosamine .......................................38
6.1 Phản ứng tráng bạc ............................................................................................. 38
6.2 Phản ứng với Cu(OH)2 ......................................................................................39
6.3 Phản ứng với benzaldehid C6H5CH=O .............................................................. 40
III. KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC GLUCOSAMINE TINH CHẾ BẰNG

PHỔ IR 1H – NMR, 13C - NMR ...................................................................................... 40
C. KẾT LUẬN .................................................................................................................45
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................46
PHỤ LỤC
Phụ lục 1: PHỔ IR CỦA HỢP CHẤT GLUCOSAMINE HYDROCLORUA ................. PL1
Phụ lục 2: PHỔ IR CỦA HỢP CHẤT GLUCOSAMINE SULFATE .............................. PL2
Phụ lục 3: PHỒ IR CHUẨN CỦA GLUCOSAMINE ..................................................... PL3
Phụ lục 4: PHỔ 13C - NMR CỦA HỢP CHẤT GLUCOSAMINE HYDROCHLORIDE . PL4
Phụ lục 5: PHỔ 1H - NMR CỦA HỢP CHẤT GLUCOSAMINE HYDROCHLORIDE .. PL5
Phụ lục 6: PHỔ 13C - NMR CỦA HỢP CHẤT GLUCOSAMINE SULFATE.................. PL6
Phụ lục 7: PHỔ 1H - NMR CỦA HỢP CHẤT GLUCOSAMINE SULFATE................... PL7

Luận văn tốt nghiệp

3

SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân


Điều chế glucosamine từ vỏ tôm

GVHD: Nguyễn Văn Hùng

DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ
Trang
Bảng 1.1: Hàm lượng chitinee trong các loài giáp xác........................................................... 5
Bảng 2.3: Hàm lượng chitine trong vỏ tôm.......................................................................... 36
Bảng 3.1: Hiệu suất điều chế chitosan từ chitine ................................................................. 37
Bảng 4.1: Hiệu suất điều chế glu.HCl từ chitine .................................................................. 39
Hình 1: Cấu trúc không gian của glucosamine..................................................................... 12
Hình 2: Cấu trúc không gian và công thức cấu tạo của glucosamine hydrochloride ............. 13
Hình 3: Cấu trúc không gian và công thức cấu tạo của glucosamine sulfate ........................ 14
Hình 4: Cấu trúc không gian và công thức cấu tạo của acetyl glucosamine ......................... 14
Hình 5: Quy trình trích ly chitinee theo Hackman ............................................................... 17
Hình 6: Quy trình trích ly chitinee của P. Meyer và Keuns, Lee .......................................... 18
Hình 7: Quy trình điều chế chitinee của Capozza ................................................................ 19
Hình 8: Quy trình thủy nhiệt Yamasaki và Nacamichi (Nhật bản) ....................................... 20
Hình 9: Quy trình sản xuất chitosan của Pháp ..................................................................... 21
Hình 10: Quy trình trích ly chitinee theo ĐH thủy sản Nha Trang ....................................... 22
Hình 11: Quy trình sản xuất chitosan của Đỗ Minh Phụng .................................................. 23
Hình 12: Quy trình sản xuất chitosan ở Viện Khoa Học Việt Nam ...................................... 24
Hình 13: Quy trình sản xuất chitine của Xí nghiệp thủy sản Hà Nội.................................... 25
Hình 14: Quy trình sản xuất chitosan của Đại Học Cần Thơ................................................ 26
Hình 15: Quy trình điều chế chitosan của Nguyễn Hoàng Nam sư phạm Hóa K32.............. 27
Hình 16 Quy trình sản xuất glucosamine hydrochloride của Đỗ Đình Rãng ........................ 28
Hình 17: Quy trình sản xuất glucosamine hydrochloride của Nguyễn Thị Luyến ................ 29
Hình 18: Quy trình điều chế chitine, chitosan, glu.HCl, glu.sulfate và Ac.glu từ vỏ tôm ..... 32
Bảng so sánh phổ IR của glucosamine tinh chế với phổ chuẩn ............................................ 41
Bảng so sánh phổ 1H – NMR và

13

C – NMR của glucosamine hydrochloride tinh chế với

phổ chuẩn............................................................................................................................ 42
Bảng so sánh phổ 1H – NMR và 13C – NMR của glucosamine sulfate với phổ chuẩn ......... 43

Luận văn tốt nghiệp

4

SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân


Điều chế glucosamine từ vỏ tôm

GVHD: Nguyễn Văn Hùng

BẢNG NHẬN XÉT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Tên Đề Tài:
“NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ GLUCOSAMINE TỪ VỎ TÔM”

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Thái Trân
Giáo Viên Hướng Dẫn: Th.S Nguyễn Văn Hùng
1. Hình thức:
Về bố cục bảng luận văn gồm 44 trang đánh máy, được chia thành các phần sau:
 Phần mở đầu: trang 1
 Phần nội dung: từ trang 4 đến trang 40
 Phần kết luận: trang 42
 Tài liệu tham khảo: trang 43 - 44

 Phụ lục: trang PL1 – PL3
2. Nội dung
Đề tài tập trung vào các nội dung chính:
 Tìm hiểu về chitine, chitosan và các dẫn xuất của glucosamine.
 Điều chế các dẫn xuất glucosamine từ chitine và chitosan.
Tinh chế glucosamine hydrochloride.

Luận văn tốt nghiệp

5

SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân


Điều chế glucosamine từ vỏ tôm

GVHD: Nguyễn Văn Hùng

PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài:
Giáp xác là nguồn nguyên liệu thủy sản dồi dào chiếm 1/3 tổng sản lượng nguyên liệu
thủy sản ở Việt Nam. Hàng năm từ các nhà máy chế biến thủy hải sản đã thải ra một lượng
lớn phế liệu giáp xác (khoảng 70.000 tấn/năm) [7]. Nguồn phế liệu này là nguyên liệu quan
trọng cho công nghiệp sản xuất chitine, chitosan, glucosamine và các sản phẩm có giá trị
khác. Do vậy, việc nghiên cứu và phát triển sản xuất các sản phẩm từ vỏ tôm là rất quan
trọng.
Sản phẩm chitine – chitosan đã có nhiều công trình nghiên cứu và ứng dụng trong
thực tế. Chitine – chitosan là polymer thiên nhiên có trữ lượng lớn, đứng thứ hai trong tự
nhiên chỉ sau cellulose, tồn tại chủ yếu ở vỏ bọc của các loài giáp xác và côn trùng như vỏ
tôm, vỏ cua…. Chitine (poly (1,4) – acetamido – 2 deoxy – β – D – glucose), có ứng dụng

làm da nhân tạo và là nguyên liệu trung gian cho các chất quan trọng như chitosan,
glucosamin và các chất có giá trị khác. Chitosan (poly (1,4) – 2 – amino – 2 – deoxy – β – D
– glucose), có nhiều ứng dụng trong ngành công nghiệp, nông nghiệp, y dược và bảo vệ môi
trường như sản xuất glucosamine, chỉ khâu phẩu thuật, thuốc kem, vải, sơn, chất bảo vệ hoa
quả, bảo vệ môi trường…Với khả năng ứng dụng rộng rãi của chitine – chitosan mà nhiều
nước trên thế và cả Việt Nam đã nghiên cứu sản xuất các sản phẩm này.
Khi tiến hành thủy phân chitine đến monomer sẽ thu được D- glucosamine.
Glucosamine là chất có nhiều ứng dụng trong y học. Nó đóng vai trò sinh lý, sinh hóa trong
cơ thể người, tham gia vào chức năng giải độc của gan và thận, chống viêm gan, chống dị
ứng và chống thiếu oxi trong máu. Glucosamine là nguyên liệu chủ yếu để tổng hợp chất
nhờn và sụn ở các khớp của cơ thể khi các khớp bị tổn thương, nó là nguyên liệu để cơ thể
sản xuất các chất cần thiết như collagen, proteoglycan và glucosaminoglycan để phục hồi sụn
khớp và tái cung cấp chất nhờn giúp các khớp linh động trở lại. Ngoài ra, glucosamine còn có
tác dụng chống ung thư, chữa tổn thương đường ruột và dạ dày.
Ở người già, chức năng cũng như cấu tạo của khớp có nhiều thay đổi, các tế bào của
khớp thoái hóa, 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

Luận văn tốt nghiệp

6

SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân


Điều chế glucosamine từ vỏ tôm

GVHD: Nguyễn Văn Hùng

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 [15], những nghiên cứu với nhiều thử
nghiệm lâm sàng đã chứng minh tác dụng điều trị tận gốc bệnh thoái hóa khớp của
glucosamin, nhất là dạng phối hợp với dược liệu thiên nhiên. Trên cơ sở đó, tôi đã chọn đề
tài luận văn tốt nghiệp: “Điều chế glucosamine từ vỏ tôm”, một mặt để tận dụng nguổn phế
liệu vỏ tôm, bảo vệ môi trường, mặt khác nhằm tạo ra sản phẩm có giá trị cao nhằm phục vụ
sức khỏe con người.
2. Các giả thiết của vấn đề:
Sau khi hoàn thành đề tài gồm hai phần:
– Phần lí thuyết:
Giới thiệu sơ lược về chitine và chitosan, cấu trúc hóa học và tính chất lí hóa chitine,
chitosan.
Cấu trúc hóa học và dược tính glucosamine, giới thiệu một số dẫn xuất, tính chất hóa
học đặc trưng glucosamine.
Đưa ra một số quy trình điều chế chitine, chitosan, dẫn xuất glucosamine trong thực
tế.
– Phần thực nghiệm:
Điều chế chitine.
Điều chế chitosan.
Điều chế glucosamine hydrochloride và glucosamine sulfate.
3. Các phương pháp và phương tiện thực hiện đề tài:
3.1 Phương pháp:
– Tìm tài liệu về thành phần vỏ tôm, phương pháp điều chế các dẫn xuất Glucosamine từ vỏ
tôm, quy trình điều chế, phương pháp tinh chế.
– Tiến hành định tính các mẫu sản phẩm được điều chế, xác định mẫu bằng phương pháp
chạy phổ….để xác định độ tinh khiết
3.2 Phương tiện:
– Tìm tài liệu thông qua máy vi tính, mạng internet, tạp chí Khoa Học, sách báo…
– Sử dụng công cụ, hóa chất tại phòng thí nghiệm…
■ Dụng cụ thí nghiệm:
Luận văn tốt nghiệp

7

SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân


Điều chế glucosamine từ vỏ tôm

GVHD: Nguyễn Văn Hùng

Bình tam giác, bình cầu cổ nhám, cốc thủy tinh, cân phân tích, nhiệt kế,thiết bị đo điểm
nóng chảy, tủ sấy, bình hút ẩm, thiết bị gia nhiệt, khuấy từ, sinh hàn hồi lưu, dụng cụ lọc…
■ Hóa chất:
Sử dụng các loại hóa chất tinh khiết như acid clohidric (HCl), natri hydroxit (NaOH), kali
permanganat (KMnO4), acid oxalic (C2H2O4), oxi già (H2O2), acid acetic CH3COOH, kali
sulfat (K2SO4), iso propanol (C3H7OH), than hoạt tính, ngoài ra còn có các dung môi khác
như nước cất, methanol, ethanol…

TIẾN ĐỘ:
●Giai đoạn 1: Từ 16/8/2010 đến 31/8/2010
Nhận đề tài từ giáo viên hướng dẫn, tìm tài liệu có liên quan, trao đổi với giáo viên
hướng dẫn và hoàn thành đề cương chi tiết.
●Giai đoạn 2:
Thực hiện đề tài từ tháng 9 năm 2010 đến tháng 4 năm 2011.
●Giai đoạn 3:
Tháng 4 và tháng 5 năm 2011 tổng hợp kết quả và hoàn thành báo cáo luận văn tốt
nghiệp.

Luận văn tốt nghiệp

8

SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân


Điều chế glucosamine từ vỏ tôm

GVHD: Nguyễn Văn Hùng

A. LÍ THUYẾT
I. SƠ LƯỢC VỀ CHITINE VÀ CHITOSAN
1. Nguồn gốc và sự tồn tại của chitine – chitosan [6]
Chitine - chitosan là một polysacharid tồn tại trong tự nhiên với sản lượng rất lớn (đứng
thứ hai sau xellulose). Trong tự nhiên chitine tồn tại trong cả động vật và thực vật .
Trong động vật, chitine 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 chitine là một thành phần chủ yếu trong mô da nó giúp cho sự tái tạo và gắn
liền các vết thương ở da. Trong thực vật chitine có ở thành tế bào nấm họ zygenmyctes, các
sinh khối nấm mốc, một số loại tảo... . Tuy nhiên tùy theo loài mà lượng chitine trong cơ thể
chúng rất khác nhau, chitine được tìm thấy nhiều trong vỏ tôm, cua, sò, san hô, sứa, bọ cạp,
họ cánh cứng, mực,…

Bảng 1.1 Hàm lượng chitine trong các loài giáp xác
STT
1
2
3

Phế liệu
Vỏ hến

Vỏ ốc
Vỏ cua đồng

Thành phần
chitine (%)
0,48
1,24
23,8

STT
4
5

Phế liệu
Vỏ tôm đồng
Vỏ tôm biển

Thành phần
chitine (%)
30,0
33,1

Chitine - chitosan là polysacharid có đạm không độc, có khối lượng phân tử lớn. Cấu
trúc của chitine là tập hợp các monosacharid (N-acetyl-β-D-glucosamine) liên kết với nhau
bởi các cầu nối β-(1,4)- glucoside và hình thành một mạng các sợi có tổ chức. Hơn nữa
chitine tồn tại rất hiếm ở trạng thái tự do và hầu như luôn luôn nối bởi các cầu nối cộng hóa
trị (covalence) với các protein, CaCO3 và các hợp chất hữu cơ khác.
Về mặt lịch sử, chitine 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 một chất từ bọ cánh cứng mà ông gọi là chitine hay

“chiton”, tiếng Hy lạp có nghĩa là vỏ giáp, nhưng ông không phát hiện ra sự có mặt của nitơ
Luận văn tốt nghiệp

9

SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân


Điều chế glucosamine từ vỏ tôm

GVHD: Nguyễn Văn Hùng

trong đó. Cuối cùng cả Odier và Braconnot đều đi đến kết luận chitine có dạng công thức
giống với xellulose.
O
CH2OH

NHCCH3

CH2OH

O

O

OH

O

O

OH

OH

O

O

O
NHCCH3

CH2OH

NHCCH3

O

O

CHITINE
CH2OH

NH2

CH2OH

O
O

OH

O
O

OH

O

OH

O

O
NH2

CH2OH

NH2

CHITOSAN
CH2OH

OH

CH2OH

O
O

OH

O
O

OH

O

OH

O

O
OH

CH2OH

OH

XENLULOSE
2. Cấu trúc hóa học và tính chất lý hóa của chitine
2.1 Cấu trúc hóa học của chitine [21]
Chitine có cấu trúc tinh thể rất chặt chẽ và đều đặn. Bằng phương pháp nhiễu xạ tia X.
Người ta đã chứng minh được chitine tồn tại ở ba dạng cấu hình :α, β, γ - chitine. Các dạng
này của chitine chỉ do sự sắp xếp khác nhau về hướng của mỗi mắt xích (N-acetyl-Dglucosamine) trong mạch.
Có thể biểu diễn mỗi mắt xích này bằng mũi tên sao cho phần đầu của mũi tên chỉ nhóm –
CH2OH, phần đuôi chỉ nhóm –NHCOCH3, thì các cấu trúc α, β, γ- chitine được mô tả như
sau:
Luận văn tốt nghiệp

10

SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân


Điều chế glucosamine từ vỏ tôm

GVHD: Nguyễn Văn Hùng

α – chitine

β – chitine

γ – chitine

α - chitine có cấu trúc các mạch được sắp xếp ngược chiều nhau đều đặn, nên ngoài liên
kết hydro trong một lớp và hệ chuỗi, nó còn có liên kết hydro giữa các lớp do các chuỗi
thuộc lớp kề nhau nên rất bền vững. Do các mắt xích sắp xếp đảo chiều, xen kẽ thuận lợi về
mặt không gian và năng lượng. Đây cũng là dạng phổ biến trong tự nhiên.
β, γ - chitine do mắt xích ghép với nhau theo kiểu song song (β - chitine) và hai lớp song
song một ngược chiều (γ - chitine), giữa các lớp không có loại liên kết hydro. Dạng β chitine cũng có thể chuyển sang dạng α - chitine nhờ quá trình axetyl hóa cho cấu trúc tinh
thể bền vững hơn.
Qua nghiên cứu về sự thủy phân chitine bằng enzym hay acid HCl đậm đặc thì người ta
thấy rằng chitine có cấu trúc là một polyme được tạo thành từ các đơn vị N-Acetyl-β-Dglucosamine liên kết với nhau bởi liên kết β-(1-4) glucosid.
O

OH
O

O

HO

OH

NHCCH3
HO

O

O

O

O

NHCCH3

OH

O

O

HO

NHCCH3
O

Công thức cấu tạo của chitine:
Tên gọi: Poly(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-β-D-glucose; Poly(1-4)-2- acetamido-2-deoxyβ-D-glucopyranose.
Công thức phân tử: [(C8H13O5N)]n
Phân tử lượng : Mchitine = (203,09)n
2.2 Tính chất lí hóa của chitine [2][16][7]
Chitine có màu trắng hay màu trắng phớt hồng, dạng vảy hoặc dạng bột, không mùi,
không vị, là một polymer có khả năng bị phân hủy bởi vi khuẩn, không tan trong nước, trong

Luận văn tốt nghiệp

11

SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân


Điều chế glucosamine từ vỏ tôm

GVHD: Nguyễn Văn Hùng

môi trường kiềm, acid loãng và các dung môi hữu cơ như ete, rượu …Nhưng tan trong dung
dịch đặc nóng của muối thiocyanat litim (LiSCN) và thiocyanat calcium (Ca(SCN)2) tạo
thành dung dịch keo, tan được trong hệ dimetylacetamid - LiCl 8%, tan trong hexafluoro isopropyl alcohol (CF3CHOHCF3) và hexafluoracetone sesquihydrate (CF3COCF3.H2O) và
tan trong acid vô cơ đậm đặc như HCl, H2SO4, H3PO4. Chitine có khả năng hấp thu tia hồng
ngoại có bước sóng 884 - 890cm-1. Chitine có khả năng tạo thành phức chất do có khả năng
tạo thành phức chất vòng, vì vậy chúng được sử dung trong lĩnh vực xử lí nước thải, tách các
kim loại nặng.
Chitine ổn định với các chất oxy hoá mạnh như thuốc tím (KMnO4); oxy già (H2O2);
nước javel (NaOCl - NaCl)…, lợi dụng tính chất này mà người ta sử
dụng các chất oxy hoá trên để khử màu cho chitine.
Khi đun nóng trong dung dịch NaOH đậm đặc (40 - 50%), ở nhiệt độ cao thì chitine sẽ

bị mất gốc acetyl tạo thành chitosan:
CH2OH
O
O

CH2OH

CH2OH
O

OH

O

NaOH 40-50%

OH

O

O

NHCCH3

NHCCH3

O

O

CH2OH

O

O

OH

O

OH

O

T0 cao
NH2

NH2

Khi đun nóng trong acid HCl đậm đặc, ở nhiệt độ cao thì chitine sẽ bị cắt mạch thu được
glucosamine:
CH2OH

CH2OH
O

O

CH2OH

O

OH

O

O

HCl 36%

OH

n

O

T0 cao

NHCCH3

NHCCH3

O

O

OH

OH
OH

NH2

chitine
glucosamine
Phản ứng este hóa :
- Chitine tác dụng với HNO3 đậm đặc cho sản phẩm chitine nitrat.
- Chitine tác dụng với anhydrid sulfuric (SO3) trong pyridin, dioxan và N,Ndimetylanilin cho sản phẩm chitine sulfonat.
3. Cấu trúc hóa học, tính chất lí hóa sinh và độc tính của chitosan
Luận văn tốt nghiệp

12

SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân


Điều chế glucosamine từ vỏ tôm

GVHD: Nguyễn Văn Hùng

3.1 Cấu trúc hóa học của chitosan [6] [7]
Chitosan thu được bằng phản ứng deacetyl hóa chitine, biến đổi nhóm N-acetyl thành
nhóm amin ở vị trí C2.
Do quá trình khử acetyl xảy ra không hoàn toàn nên người ta qui ước nếu độ deacetyl hóa
(degree of deacetylation) DD > 50% thì gọi là chitosan, nếu DD < 50% gọi là chitine.
Chitosan có cấu trúc tuyến tính từ các đơn vị 2-amino-2-deoxy-β-D glucosamine liên kết
với nhau bằng liên kết β-(1-4) glucosid.
Công thức cấu tạo của chitosan:
OH
O

O

HO

NH2

O

O

O

HO

OH

NH2
O

O

HO
NH2

OH

Tên gọi khoa học: Poly(1-4)-2-amino-2-deoxy-β-D-glucose; poly(1-4)-2-amino-2-deoxyβ-D-glucopyranose
Công thức phân tử: [(C6H11O4)]n
Phân tử lượng: Mchitosan = (161,07)n
Qua cấu trúc của chitine - chitosan ta thấy chitine 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, -NH2, do đó chitosan dễ dàng tham gia phản
ứng hóa học hơn chitine. Trong thực tế các mạch chitine - chitosan đan xen nhau, vì vậy tạo
ra nhiều sản phẩm đồng thời, việc tách và phân tích chúng rất phức tạp.
3.2 Tính chất hóa lí của chitosan [4] [7]
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 – 3110C. Chitosan có tính kiềm nhẹ, không tan trong
nước, trong kiềm nhưng hoà tan được trong dung dịch acid hữu cơ loãng như: acid acetic,
acid formic, acid lactic…, tạo thành dung dịch keo nhớt trong suốt. Chitosan hoà tan trong
dung dịch acid acetic 1 – 1,5%. Độ nhớt của chitosan trong dung dịch acid loãng liên quan
đến kích thước và khối lượng phân tử trung bình của chitosan (đây cũng là tính chất chung
của tất cả các dung dịch polyme). Chitosan kết hợp với aldehid trong điều kiện thích hợp để

Luận văn tốt nghiệp

13

SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân


Điều chế glucosamine từ vỏ tôm

GVHD: Nguyễn Văn Hùng

hình thành gel, đây là cơ sở để bẫy tế bào, enzym. Chitosan phản ứng với acid đậm đặc, tạo
muối khó tan. Chitosan tác dụng với iod trong môi trường H2SO4 cho phản ứng lên màu tím.
3.3 Tính chất sinh học của chitosan [10] [17]
Chitosan không độc, dùng an toàn cho người. Chúng có tính hoà hợp sinh học cao với cơ
thể, có khả năng tự phân huỷ sinh học. 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.
Ngoài ra, chitosan còn có tác dụng làm giảm cholesterol và lipid máu, hạ huyết áp, điều
trị thận mãn tính, chống rối loạn nội tiết.
Với khả năng thúc đẩy hoạt động của các peptid - insulin, kích thích việc tiết ra insulin ở
tuyến tụy nên chitosan đã được dùng để điều trị bệnh tiểu đường.
Nhiều công trình đã công bố khả năng kháng đột biến, kích thích làm tăng cường hệ
thống miễn dịch cơ thể, khôi phục bạch cầu, hạn chế sự phát triển các tế bào u, ung thư,
HIV/AIDS, chống tia tử ngoại, chống ngứa… của chitosan.
3.4 Độc tính của chitosan [10] [8]
Vào năm 1968, K. Arai và cộng sự đã xác định chitosan hầu như không độc, chỉ số LD50
= 16g/kg cân nặng cơ thể, không gây độc trên súc vật thực nghiệm và người, không gây độc
mãn tính.
Nghiên cứu tiêm chitosan theo đường tĩnh mạch trên thỏ, các tác giả đã kết luận: chitosan
là vật liệu hoà hợp sinh học cao, nó là chất mang lý tưởng trong hệ thống vận tải thuốc,
không những sử dụng cho đường uống, tiêm tĩnh mạch, tiêm bắp, tiêm dưới da, mà còn sử
dụng an toàn trong ghép mô.
Dùng chitosan loại trọng lượng phân tử trung bình thấp để tiêm tĩnh mạch, không thấy có
tích luỹ ở gan. Loại chitosan có DD ≈ 50%, có khả năng phân huỷ sinh học cao, sau khi tiêm
vào ổ bụng chuột, nó được thải trừ dễ dàng, nhanh chóng qua thận và nước tiểu, chitosan
không phân bố tới gan và lá lách.
Nhiều tác giả đã chỉ rõ những lợi điểm của chitosan: tính chất cơ học tốt, không độc, dễ
tạo màng, có thể tự phân hủy sinh học, hòa hợp sinh học không những đối với động vật mà
còn đối với các mô thực vật, là vật liệu y sinh tốt làm mau liền vết thương.
Luận văn tốt nghiệp

14

SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân

Điều chế glucosamine từ vỏ tôm

GVHD: Nguyễn Văn Hùng

II. CẤU TRÚC HÓA HỌC, TÍNH CHẤT LÍ HÓA CỦA GLUCOSAMINE VÀ
CÁC DẪN XUẤT GLUCOSAMINE
1. Cấu trúc hóa học, tính chất lí hóa của glucosamine
1.1 Cấu trúc hóa học của glucosamine [8]
Khi thủy phân chitine trong môi trường acid HCl đậm đặc, các liên kết amid và osid đều
bị phá hủy do đó thu được glucosamine (là monome của chitosan). Yếu tố nồng độ acid và
nhiệt độ thủy phân rất quan trọng, nếu nồng độ của acid 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 glucosamine có thể bị giảm cấp thành những phân tử đơn giản hơn.
Công thức cấu tạo của glucosamine:
NH2

OH

HOC

OH
OH

OH

H C OH

CH2OH

H C NH2

O
O

HO C H

OH

OH

H C OH

OH
NH2

C
CH2OH
OH
O

HO

OH

HO
NH2

Tên IUPAC: (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-Dglucopyranose;

chitosamine; D-glucosamine; D-(+)- glucosamine.
Công thức phân tử: C6H13O5N
Phân tử lượng: MGkucosamine = 179,17
Cấu trúc không gian của

Luận văn tốt nghiệp

glucosamine:

15

SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân


Điều chế glucosamine từ vỏ tôm

GVHD: Nguyễn Văn Hùng

Hình 1: Cấu trúc không gian của glucosamine
1.2 Tính chất lí hóa của glucosamine [11][15]
Glucosamine là chất rắn dạng tinh thể, không màu, không mùi, điểm nóng chảy 880C,
điểm phân hủy 1100C, tan được trong nước và trong methanol sôi, hơi tan trong methanol

hoặc ethanol, không tan trong ether và chloroform.
Một số phản ứng hóa học của glucosamine:
●Phản ứng tráng bạc:
Giống như glucose, glucosamine cho phản ứng tráng bạc rất rõ ràng:
C5H12O4NCHO + 2[Ag(NH3)]OH

500 C

C5H12O4NCOONH4 + 2Ag + 3NH3 +H2O

●Phản ứng với Cu(OH)2/t0 thường: tạo phức màu xanh:
Do trong phân tử glucosamine có 3 nhóm -OH liên tiếp nên có khả năng tạo phức với
Cu(OH)2 ngay ở nhiệt độ thường:
CHO

CHO

H C NH2

H C NH2

HO

C H

H C OH

HO

+ Cu(OH)2

C

H2N

H

H C O

H C OH

CHO

H

Cu

H C O

H
CH2OH

CH2OH

C

H

H C OH
O C

H

O C

H

+

2H2O

CH2OH

●Phản ứng với Cu(OH)2/OH– , đun nóng: tạo kết tủa Cu2O màu đỏ
Phản ứng xảy ra trên nhóm –CHO của phân tử glucosamine
CHO

COONa

H C NH2
HO

H C NH2

C H

H C OH
Luận văn
H tốtCnghiệp
OH

CH2OH

+ 2 Cu(OH)2

NaOH
dun nong
16

HO

C H

+
Cu2O
+ 3H2O
H C OH
SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân
H C OH
CH2OH


Điều chế glucosamine từ vỏ tôm

GVHD: Nguyễn Văn Hùng

●Phản ứng với benzaldehid C6H5CH=O:Phản ứng xác nhận sự có mặt của nhóm –NH2.
Bazơ Shiff tạo ra dưới dạng keo màu nâu:

CHO
CHO

H C NH2
HO

C H

H C OH

+

H2SO4 dd
0

50 C

CHO

H

H C N

C

HO C

H

H C OH

H C OH

H C OH

CH2OH

CH2OH

+

H2O

2. Cấu trúc hóa học và tính chất vật lý một số muối của glucosamine [20]
Trong thực tế, một số dẫn xuất của glucosamine được sử dụng làm nguyên liệu cho một
số loại thuốc trị khớp:
2.1 Glucosamine hydrochloride (glu.HCl)
Công thức cấu tạo:

Hình 2 Cấu trúc không gian và công thức cấu tạo của glucosamine hydrochloride
Tên gọi khoa học: 2-amino-2-deoxy-D-glucopyranose hydrochloride; Chitosamine
hydrochloride; D-glucosamine hydrochloride; D-(+)-glucosamine hydrochloride.
Công thức phân tử: C6H13O5N.HCl
Phân tử lượng: MGlucosamine.HCl = 215.63
Glucosamine hydrochloride là chất rắn dạng tinh thể không màu, không mùi.
Điểm nóng chảy 190-1940C hoặc 3000C
Tan được trong nước 0,1g/ml.
2.2 Glucosamine sulfate (glu.sulfate)
Luận văn tốt nghiệp

17

SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân


Điều chế glucosamine từ vỏ tôm

GVHD: Nguyễn Văn Hùng

Công thức cấu tạo:

Hình 3 Cấu trúc không gian và công thức cấu tạo của glucosamine sulfate
Tên gọi khoa học: 2-Amino-2-deoxy-D-glucose sulfate; D-glucosamine sulfate.
Công thức phân tử: (C6H14O5N)2SO4.2KCl
Phân tử lượng: MGlucosamine.H2SO4 = 605,52
Glucosamine sulfate là chất rắn dạng tinh thể không màu, không mùi.
Điểm nóng chảy: 205 - 2150C
Tan được trong nước: 20 g/ml. Tan tốt tạo dung dịch không màu.
2.3 Acetyl glucosamine (Ac.glu)
Công thức cấu tạo:

Hình 4 Cấu trúc không gian và công thức hóa học của acetyl glucosamine
Tên

gọi

khoa

học:

2-Acetoamido-2-deoxy-D-glucopyranose;

N-acetyl-D-

(+)-

glucosamine; N-acetyl-β-D-glucosaminide; N-acetylchitosamine.
Công thức phân tử: C8H15O6N
Phân tử lượng: MGlucosamine acetyl = 221,21
Điểm nóng chảy: 201 – 2100C
Tan được trong nước: 0,1g/ml

Luận văn tốt nghiệp

18

SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân


Điều chế glucosamine từ vỏ tôm

GVHD: Nguyễn Văn Hùng

III. DƯỢC LÝ VÀ DƯỢC ĐỘNG HỌC CỦA GLUCOSAMINE VÀ MUỐI
CỦA NÓ [9] [12]
Glucosamine là một aminomonosacharide được thấy trong tự nhiên, nguyên liệu để tổng
hợp proteoglycan. Glucosamine kích thích tế bào sụn khớp tăng tổng hợp và polyme hóa nên
cấu trúc proteoglycan bình thường. Kết quả của quá trình trùng hợp là tạo ra
mucopolysaccharide, thành phần cơ bản tạo nên sụn khớp. Bình thường sụn khớp được cấu
tạo chủ yếu bởi nước, collagen và proteoplycan.
Glucosamine đồng thời ức chế các enzym phá hủy sụn khớp như collagenase,
phospholipase A2 và giảm các gốc tự do superoxid - phá hủy các tế bào sụn. Glucosamine

còn có tác dụng kích thích sinh sản mô liên kết của xương, giảm quá trình mất calcium của
xương.
Khi thiếu glucosamine thì sụn đặc biệt là sụn khớp háng, đầu gối bị hỏng, cứng, tạo gai
xương gây biến dạng khớp làm hạn chế vận động, dẫn đến bệnh viêm xương khớp phát triển.
Do glucosamine làm tăng sản xuất chất nhầy dịch khớp nên tăng độ nhớt, khả năng bôi
trơn của dịch khớp, vì thế không những làm giảm triệu chứng của thoái hóa khớp (đau, khó
vận động) mà còn ngăn chặn quá trình thoái hóa khớp, ngăn chặn bệnh tiến triển.
Thuốc tác động vào cơ chế sinh bệnh của thoái hóa khớp, điều trị các bệnh thoái hóa
xương khớp cả cấp và mãn tính, cải thiện chức năng khớp và ngăn chặn bệnh tiến triển, phục
hồi cấu trúc sụn khớp.
Từ tuổi 45 - 50 trở lên, bệnh có chiều hướng tăng (27% ở tuổi 60 - 70%, 45% ở tuổi 80).
Đối tượng nguy cơ dễ mắc bệnh khớp nhất là người già, người béo phì, người bị chấn thương
khớp, có dị tật bẩm sinh, bệnh về chuyển hoá, di truyền hoặc bị xáo trộn về kích tố.
Các muối của glucosamine có khả năng giải phóng và sản sinh mucopolysacharide
khuếch tán tốt vào dịch khớp, phát huy tốt tác dụng chống viêm khớp.
Các dẫn xuất glucosamine thông dụng được dùng phổ biến ngày nay là:
• Glucosamine hydrochloride.
• Glucosamine sulfate.
• Acetyl glucosamine.
Ở Việt Nam hiện nay cũng đang sử dụng một số loại thuốc có chứa glucosamine như :

Luận văn tốt nghiệp

19

SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân


Điều chế glucosamine từ vỏ tôm

GVHD: Nguyễn Văn Hùng

Lubrex, Lubrex-F, Glucosamine, Glusivac,…. Nhưng các thuốc này chủ yếu vẫn nhập khẩu
từ nước ngoài.
Theo các nhà nghiên cứu khi bị hấp thu vào dạ dày, muối glucosamine sulfate bị ion hóa
hoàn toàn do nồng độ tương đối lớn acid HCl (pH = 1 - 3) sẵn có trong dạ dày. Như một tất
yếu, các ion glucosamine và các ion sulfate bị trộn lẫn với một lượng lớn ion Cl- và ion H+.
Nếu khảo sát hỗn hợp này và tách loại muối glucosamine ra thì lại nhận được 99% muối
glucosamine hydrochloride do muối dạng sulfate đã bị mất đáng kể do nồng độ rất thấp so
với nồng độ rất lớn acid HCl có mặt trong dạ dày.

IV. MỘT SỐ QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHITINE VÀ CHITOSAN
1. Các phương pháp trên thế giới
1.1 Quy trình sản xuất chitine theo phương pháp Hackman [7]
Sau nhiều năm nghiên cứu Hackman đã đưa ra quy trình sản xuất chitine như sau:
Vỏ tôm hùm được rửa sạch và sấy khô ở nhiệt độ 1000C; tiếp theo được khử khoáng bằng
HCl 2N với tỷ lệ w/v=1/10 ở nhiệt độ phòng, sau thời gian 5 giờ đem rửa trung tính và sấy
khô ở 1000C, và đem xay nhỏ.
Ngâm tiếp trong dung dịch HCl 2N với tỷ lệ w/v=1/2,5 ở nhiệt độ phòng. Sau 48 giờ đem
ly tâm thu phần bã và đem rửa trung tính. Ngâm bã bột đã rửa trong dung dịch NaOH 1N với
tỷ lệ w/v= 1/2,5 ở nhiệt độ 1000C, sau 42 giờ đem 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 vỏ tôm hùm, tôm mũ ni và vỏ cua, thời gian thực
hiện 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 chitine.

Luận văn tốt nghiệp

20

SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân


Điều chế glucosamine từ vỏ tôm

Vỏ tôm tươi

GVHD: Nguyễn Văn Hùng

Rửa sạch

Ngâm trong HCl 2N trong 48 giờ có khuấy
và lắc liên tục

Sấy khô ở 1000C

Nghiền thành bột

Trung hòa bằng dung dịch kiềm ở nhiệt độ
1000C trong suốt 12 giờ

Ly tâm

Rửa nhiều lần với nước

Nghiền tinh

Làm khô

Tách cặn

Bột chitine có màu cam
Hình 5 Quy trình trích ly chitine theo Hackman
1.2 Quy trình sản xuất chitine theo phương pháp của P. Meyer và Keuns, Lee [7]
P. Meyer và Keuns, Lee đã đưa ra quy trình sản xuất chitine đơn giản hơn nhiều so với
quy trình của Hackman.
Vỏ tôm tươi được rửa sạch và sấy khô ở nhiệt độ 800C, nghiền nhỏ. Sau đó tách protein
bằng NaOH 3,5% ở 650C, sau thời gian 2 giờ lọc bỏ nước bã và rửa sạch với nước. Tiếp tục
khử khoáng với HCl 1N ở nhiệt độ phòng trong 30 phút. Lọc lấy phần bã, rửa trung tính sao
đó đem sấy khô, nghiền nhỏ ta thu được bột chitine.
Chú ý: dung dịch NaOH và HCl sử dụng sao cho ngập hết phần tôm.

Toàn bộ quá trình được trình bày ở hình 6:

Luận văn tốt nghiệp

21

SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân


Điều chế glucosamine từ vỏ tôm

Vỏ tôm tươi

GVHD: Nguyễn Văn Hùng

Rửa sạch

Làm khô

Sàng

Nghiền

Loại protein bằng NaOH 3,5%
trong 2 giờ ở 650C
Rửa sạch

Lọc

Loại vô cơ bằng HCl 1N trong 30
phút ở nhiệt độ thường

Lọc

Rửa

Nghiền mịn

Sấy

Chitine

Hình 6 Quy trình trích ly chitine của P. Meyer và Keuns, Lee
1.6 Phương pháp điều chế chitine của Capozza [8]
Cân 149g nguyên liệu vỏ tôm sạch cho vào bình khuấy với một máy khuấy, thêm từ từ

825ml acid HCl 2N vào bình, thực hiện phản ứng ở 40C trong thời gian 48 giờ. Sản phẩm sau
quá trình khử khoáng được rửa sạch bằng nước đến pH = 7. Xác định hàm lượng tro là 0,4 0,5%. Sau đó sản phẩm được khuấy ở nhiệt độ phòng với 1500ml acid formic HCOOH 90%,
để qua đêm. Hỗn hợp được lọc ly tâm lấy phần bã và rửa lại với nước nhiều lần cho đến khi
pH = 7. Sản phẩm sạch sau đó được ngâm ngập trong 2 lít dung dịch NaOH 10% và đun
nóng ở 90 – 1000C trong 2,5 giờ. Dung dịch được lọc và rửa sạch với nước đến pH = 7, sau
đó sản phẩm được tráng rửa lại trong ethanol 960 và ether. Sấy khô ở 400C dưới áp suất giảm.
Khối lượng chitine khô sạch thu được là 66g. Hiệu suất 44,3%.

Quy trình điều chế được tóm tắt theo sơ đồ hình 7 dưới đây:
Luận văn tốt nghiệp

22

SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân


Điều chế glucosamine từ vỏ tôm

Vỏ tôm sạch

GVHD: Nguyễn Văn Hùng

Khử khoáng bằng HCl 2N ở 40C
trong 48 giờ

Sấy khô

Rửa trung tính

Lọc

Ngâm tiếp trong HCOOH 90% ở
nhiệt độ phòng trong 12 giờ
Lọc

Ly tâm

Rửa trung tính

Khử protein bằng NaOH 10% ở 901000C trong 3 giờ

Rửa trung tính

Lọc

Rửa lại bằng ethanol 960 và
ether

Sấy khô

Chitine

Hình 7 Quy trình điều chế chitine của Capozza
1.7 Quy trình điều chế chitosan thủy nhiệt Yamasaki và Nacamichi (Nhật bản)[7]
Các nhà khoa hoc của Nhât đã đưa ra công nghệ sản xuất chitosan bằng phương pháp
thủy nhiệt.
Nguyên liệu là vỏ đầu tôm hoặc vỏ cua đã khô, sạch được đem khử khoáng bằng HCl 2N
trong thời gian là 1 giờ ở 1200C (tác giả cho rằng hiệu quả khử khoáng có thể đạt được
100%).
Sau đó đem rửa sạch và đem làm khô. Tiếp theo là tiến hành kết hợp hai công đoạn khử

protein và deacetyl đồng thời trong dung dịch NaOH 15N ở nhiệt độ 1500C trong 1 giờ, kết
quả cho thấy protein được tách ra triệt để và độ deacetyl đạt trên 70%. Sau thời gian 1 giờ
đem rửa sạch và làm khô sẽ thu được chitosan thành phẩm.
Phương pháp này có ưu điểm là quy trình đơn giản công đoạn, rút ngắn đáng kể thời gian

Luận văn tốt nghiệp

23

SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân