Хитин и глюкозамин из панцирей раков

Хитин и глюкозамин из панцырей раков

Хитнн — азотсодержащий полисахарид, из которого построены твердые оболочки ракообразных и насекомых, например крылья жуков. Кислотный гидролиз хитина приводит к образованию глюкозамина (2-аминопроизводное глюкозы), а при гидролизе под воздействием энзима, находящегося в кишечнике улиток, получается N-ацетилглюкозамин.

__________________________________________________
Сырьё и реактивы:
панцыри раков или крабов.......... 250 г
концентрированная соляная кислота.....50 мл
диэтиламин.................. 6 г
абсолютный спирт..............200 мл
соляная кислота (5-процентный раствор),

едкий натр (5-процентный раствор), хлороформ.
метиловый спирт.
_____________________________________________

Получение хитина
Размолотые сухие панцирные оболочки вареных раков или крабов, по возможности очищенные от остатков мяса, кипятят 2 часа в колбе с водой; водный раствор сливают, а остаток обрабатывают при комнатной температуре 5-процентной соляной кислотой (см. примечание 1). Затем кислоту отсасывают, панцыри промывают несколько раз водой, возвращают в колбу, прибавляют туда 5-процентиый раствор едкого натра и снова кипятят 2 часа. Окрашенный в темный цвет щелочной раствор, в который переходят белковые вещества панцырей, фильтруют или, лучше, центрифугируют, остаток промывают водой и еще 2 раза попеременно обрабатывают кислотой и щелочью. Полученный таким образом хитин представляет собой легкую массу, слабо окрашенную в розоватый цвет красящими веществами панцырных оболочек; содержание золы в хитине — менее 1°/о. Для удаления красящих веществ хитин экстрагируют эфиром в аппарате Сокслета или отбеливают разбавленным раствором марганцовокислого калия, а потом промывают раствором бисульфита натрия. Выход 50-60 г.
Очищенный препарат — совершенно белая масса, нерастворимая в органических растворителях, воде и щелочах. Хитин растворяется в концентрированных минеральных кислотах, образуя вязкий прозрачный сироп (см. примечание 2).

d-Солянокислый глюкозамин
25 г хитина с избытком дымящей соляной кислоты нагревают до умеренного кипения под тягой в фарфоровой чашке на песочной бане. Хитин быстро растворяется; раствор окрашивается в желтый цвет. Его выпаривают до тех пор, пока не начнется обильная кристаллизация солянокислой соли глюкозамина. После охлаждения кристаллическую массу отсасывают на стеклянном фильтре или на воронке Бюхнера через ткань и промывают небольшим количеством холодной соляной кислоты. Полученные кристаллы слегка окрашены в темноватый цвет.
Выход около 12 г (см. примечание 4). Чтобы очистить продукт, его растворяют в теплой воде и раствор выпаривают. Выпаривание прекращают, как только начнется кристаллизация. По охлаждении кристаллы отсасывают. Перекристаллизацией из горячего 80-процентного спирта получают белоснежные кристаллы, представляющие собой смесь α- и β-форм солянокислого глюкозамина; [α]²⁰ = + 72,5⁰.

d-Глюкозамин (основание)
Разлагая диэтиламином тонко измельченную солянокислую соль глюкозамина, выделяют основание. 5 г соли обливают 60 мл абсолютного спирта, добавляют 4 г диэтиламина и оставляют на 24 часа в закрытой склянке, взбалтывая смесь на качалке. После этого осадок отсасывают, прибавляют еще 30 мл спирта, 2 мл диэтиламина и 5 мл хлороформа, снова несколько часов взбалтывают и полученный глюкозамин отсасывают. Осадок промывают спиртом, хлороформом и смесью спирта и эфира. Выход около 90% от теоретического.
Дальнейшую очистку препарата можно обеспечить перекристаллизацией из метилового спирта, из которого он выпадает в виде длинных игл.
Т. пл. 110⁰(с разложением); [α]²⁰ = +44° (в воде). d-Глюкозамин хорошо растворим в воде, трудно — в холодном спирте и нерастворим в эфире. Стоек только хорошо высушенный препарат, хранящийся в эксикаторе над серной кислотой; иначе даже в закрытом сосуде он быстро темнеет и превращается в темно-коричневую массу. Глюкозамин — сильное основание, восстанавливает фелингову жидкость.
Примечания.

1. Кислоту следует прибавлять осторожно. чтобы избежать сильного вспучивания массы от выделяющегося углекислого газа.
2. Вязкость раствора постепенно падает из-за гидролиза хитина.
3. Солянокислый глюкозамин можно получить и непосредственно кипячением измельченных панцырных оболочек крабов или раков с концентрированной соляной кислотой. Однако продукт получается сильно загрязненным и в значительно меньшем количестве.
4. Из маточника после упаривания раствора выпадает еще 2—3 г более загрязненного продукта.