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壳聚糖,是含量仅次于纤维素的重要生物质资源,甲壳低聚糖是壳聚糖水解得到的聚合度220的水溶性氨基糖类化合物,与壳聚糖相比,其水溶性大大增加,更利于生物体吸收,具有优良的理化性质,是一种新兴的独具特异免疫功效的功能性低聚糖。酶法降解壳聚糖条件温和、效率高、过程易控,可有效制备甲壳低聚糖,与专一性酶降解壳聚糖相比,纤维素酶和淀粉酶等非专一性酶也显示出较高酶解活性,且更加廉价易得。但是壳聚糖中有大量强氢键作用,降低了其在常规小分子酸性溶剂(如HAc)中的溶解度,增加了工艺难度与成本,且小分子酸性溶剂易对环境产生负面影响,因此寻找既能有效溶解壳聚糖又与酶有良好生物相容性的溶剂,是促进酶法降解壳聚糖的关键。离子液体是近年来的一种新兴溶剂,其性质稳定、溶解性好且易回收利用,受到人们广泛关注。本文尝试合成了25种中碱性、酸性离子液体,通过1H-NMR、13C-NMR、FT-IR等表征手段对其结构进行了确认。通过对所合成离子液体的性能研究,发现离子液体[Gly]BF4可有效溶解壳聚糖,并且对溶解再生壳聚糖进行FT-IR、SEM表征发现其有一定的助降解性能,同时[Gly]BF4与酶有良好的生物相容性,纤维素酶和淀粉酶在2wt%[Gly]BF4中保存24h之后依旧可以保持80%的酶活。Cellulase/[Gly]BF4/Chitosan体系下,系统考察各因素对酶解影响,较佳工艺条件为:1.0g壳聚糖(D.D.=88.53%)与99.0g2wt%[Gly]BF4组成均相体系,pH5.0,温度50℃,酶用量0.1g,反应2.5h得到平均分子量1900左右甲壳低聚糖。Amylase/[Gly]BF4/Chitosan体系下,系统考察各因素对酶解影响,较佳工艺条件为:1.0g壳聚糖(D.D.=88.53%)与99.0g2wt%[Gly]BF4组成均相体系,pH5.0,温度50℃,酶用量0.12g,反应3h得到平均分子量2200左右甲壳低聚糖。[Gly]BF4体系下进行壳聚糖酶解反应,降解效果明显优于HAc体系,且离子液体重复使用5次后,所得甲壳低聚糖分子量仍可达2000左右,证实该离子液体可有效重复利用,同时提出了离子液体下壳聚糖酶解的反应历程。对所合成的分子量200010000的甲壳低聚糖进行吸湿保湿性和抗菌抑菌性考察。结果表明,甲壳低聚糖分子量越小,其吸湿保湿性越好,分子量2000的样品在相对湿度(RH)=43%、81%环境下其吸湿率分别可达32%、62%,(RH)=43%和硅胶环境下其保湿率分别可达150%、35%;甲壳低聚糖分子量越小,其抗菌抑菌性能越强,分子量2000的样品对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均具有较好的抗菌抑菌性。综上,在离子液体[Gly]BF4体系下,成功利用生物酶降解壳聚糖,制备出性能优良的甲壳低聚糖,对壳聚糖资源的开发利用提供了有效的支持和启发。