(Trang 34)
| MỤC TIÊU Thực hiện được thí nghiệm điều chế glucosamine hydrochloride từ vỏ tôm. |
| Glucosamine là gì? Em có biết cách tự điều chế glucosamine từ những nguyên liệu sẵn có trong gia đình không? |
I. GIỚI THIỆU VỀ CHITIN VÀ CHITOSAN
Chitin là thành phần chính trong vỏ các loài giáp xác (tôm, cua,...) và côn trùng. Chitin và chitosan là những polymer thuộc loại dẫn xuất của glucose, chúng tồn tại ở dạng chất rắn, có màu trắng ngà hoặc vàng nhạt, dạng vẩy hoặc dạng bột, không có mùi và không vị.
Hình 6.1. Vỏ tôm chứa chitin
Chitin có hoạt tính kháng nấm, kháng khuẩn, có khả năng tự phân huỷ sinh học cao, không gây dị ứng, không gây độc hại cho người và động vật. Vì vậy, các sợi làm từ chitin dùng để sản xuất chỉ khâu tự tan và các loại băng vết thương, chúng có độ bền cao, có khả năng chịu được môi trường khắc nghiệt như bền trong mặt nước, nước tiểu và dịch tụy.
Chitosan có khả năng tạo màng, kết dính niêm mạc, kháng khuẩn và làm lành vết thương. Ngoài ra, chitosan có khả năng chống oxi hoá, làm giảm cholesterol và hạ đường huyết.
Chitosan được điều chế bằng phản ứng deacetyl hoá chitin trong môi trường sodium hydroxide. Thuỷ phân chitin/chitosan trong môi trường hydrochloric acid thu được glucosamine hydrochloride.
Hình 6.1. Vỏ tôm chứa chitin
Chitin
Chitosan
Glucosamine hydrochloride
(Trang 35)
| EM CÓ BIẾT Glucosamine và bệnh xương khớp Glucosamine là một amino monosaccharide có nhiều trong các mô liên kết và mô sụn. Glucosamine có khả năng tham gia cấu tạo nên hyaluronic acid, keratan sulfate và chondroitin sulfate. Ba hợp chất trên là thành phần quan trọng nhất của chất hoạt dịch khớp và sụn khớp, đó là collagen, một hợp chất then chốt trong quá trình thoái hoá và biến dạng khớp, làm khớp vận chuyển linh hoạt. Do vậy, trong y học và dược phẩm, glucosamine được dùng làm nguyên liệu để sản xuất thực phẩm chức năng và sản phẩm hỗ trợ điều trị các bệnh về xương khớp.
Hình 6.2. Khớp bình thường (a) và khớp có mô sụn bị thoái hoá (b) Một số muối glucosamine có ứng dụng nhiều trong chữa trị các bệnh xương khớp là: glucosamine hydrochloride, glucosamine sulfate và acetyl glucosamine. Tác dụng dược lí của glucosamine Glucosamine có khả năng kích thích tế bào sụn khớp tổng hợp tạo cấu trúc proteoglycan bình thường, đồng thời ức chế các enzyme phá huỷ sụn khớp như collagenases, phospholipase A2,... Ngoài ra, glucosamine kích thích sinh sản mô liên kết của xương, giảm quá trình mất calcium của xương. Khi cơ thể thiếu glucosamine thì sụn khớp bị hỏng, cứng, gai xương dẫn đến biến dạng khớp, làm tăng khả năng bị viêm xương khớp. Glucosamine có thể làm tăng độ nhớt và khả năng bôi trơn của các khớp xương thông qua việc kích thích khớp xương sản xuất dịch nhầy. |
(Trang 36)
II. THỰC HÀNH ĐIỀU CHẾ GLUCOSAMINE HYDROCHLORIDE TỪ VỎ TÔM
1. Mục tiêu: thu được glucosamine hydrochloride từ vỏ tôm.
2. Nguyên liệu: 100 g vỏ tôm, dung dịch HCl 10%, dung dịch HCl đặc, dung dịch NaOH 4%, dung dịch H2O2 1%, cồn 96°, acetone, than hoạt tính.
3. Cách tiến hành:
Hình 6.3. Sơ đồ điều chế glucosamine hydrochloride từ vỏ tôm
Nguyên liệu: 100 g vỏ tôm
Loại khoáng: Ngâm 1 giờ trong HCl 10%.
Rửa đến trung tính.
Vỏ tôm sạch khoáng.
Loại protein: Đun với 300 mL dung dịch NaOH 4%, trong 1 – 2 giờ ở 90 °C – 95 °C.
Rửa đến trung tính.
Vỏ tôm sạch protein.
Khử màu lần 1: Ngâm trong acetone 5 phút.
Rửa đến trung tính.
Chitin/chitosan.
Khử màu lần 2: Ngâm 1 giờ trong dung dịch H2O2 1%.
Rửa đến trung tính.
Chitin/chitosan trắng sạch.
Thuỷ phân tạo glucosamine: Đun với 150 mL dung dịch HCl đặc trong 1 giờ ở 80 °C – 90 °C.
Lọc cặn bẩn.
Dung dịch.
Khuấy với than hoạt tính.
Lọc.
Dung dịch trong suốt không màu.
Cô bớt dung dịch còn 1/2 thể tích, để nguội qua đêm thấy chất rắn kết tinh, lọc, sấy khô.
Glucosamine hydrochloride.
(Trang 37)
Chú ý:
- Loại khoáng: Vỏ tôm khô cho vào cốc thuỷ tinh 250 mL, sau đó cho từ từ dung dịch HCl 10% vào đến ngập vỏ tôm, thấy sủi bọt khí, ngâm trong khoảng 1 giờ ở nhiệt độ phòng.
- Rửa trung tính: Rửa bằng nước thường đến pH bằng 7, sau đó rửa bằng nước cất.
- Giai đoạn thuỷ phân tạo glucosamine hydrochloride cần nghiền nhỏ chitin/chitosan và tiến hành trong tủ hút hoặc nơi thoáng khí vì dung dịch HCl đặc bay hơi mạnh. Khử màu bằng than hoạt tính cần cho từ từ, vừa cho vừa khuấy đến khi hết màu.
- Kết tinh glucosamine hydrochloride: Dung dịch để nguội qua đêm, nếu không kết tinh thì làm lạnh bằng nước đá. Tinh thể glucosamine hydrochloride được tách ra bằng phương pháp lọc, sau đó rửa lại sản phẩm thu được bằng cồn 96°. Sản phẩm glucosamine hydrochloride thu được có màu trắng.
Câu hỏi
1. Vai trò của than hoạt tính trong thí nghiệm là gì?
2. Giải thích tại sao khi cho vỏ tôm khô vào hydrochloric acid lại có hiện tượng sủi bọt khí?
III. BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HÀNH
Hãy viết báo cáo kết quả thực hành vào vở, gồm các mục sau
1. Mục tiêu
2. Nguyên liệu, dụng cụ, hoá chất
3. Cách tiến hành
4. Thảo luận, đánh giá
5. Kết luận
| EM ĐÃ HỌC
|
| EM CÓ THỂ
|
