Способ получения д-маннозы из семян растения рода гледичия

 

Использование: изобретение относится к области биохимии и биотехнологии сахаров и представляет собой способ получения D-маннозы, которая используется в микробиологии и медицине в качестве компонента питательных сред для таксономии бактерий, в том числе и особо опасных. Сущность: способ получения D-маннозы из семян растения рода гледичии предусматривает их измельчение массы, нейтрализацию гидролизата, охлаждение, удаление осадка из гидролизата. Затем последний сгущают, осветляют активированным углем, фильтруют и сгущают фильтрованный гидролизат. Его охлаждают, смешивают с раствором аналина, выдерживают смесь до образования кристаллов анилида маннозы. Кристаллы отделяют от жидкости, растворяют в горячей воде и в раствор добавляют формалин для разрушения анилида маннозы и образования осадка продукта конденсации анилина с формальдегидом с последующим его удалением. Затем маннозу кристаллизуют из ее раствора.

Изобретение относится к области биохимии и биотехнологии сахаров, а именно к способу получения D-маннозы, которая находит применение в микробиологии и медицине в качестве компонента питательных сред для тестирования бактерий, в том числе возбудителей особо опасных инфекций.

Получение D-маннозы из семян растений рода Гледичия является новым техническим решением. Растения рода Гледичия широко распространены на юге России, их семена содержат большое количество полисахаридов, дающих при гидролизе D-маннозу.

Способ заключается в следующем. Семена гледичии измельчают и подвергают кислотному гидролизу при нагревании. Гидролизат нейтрализуют щелочью до pН около 5, охлаждают до комнатной температуры и отделяют осадок. Гидролизат концентрируют вдвое и осветляют активированным углем, затем концентрируют в 5 раз. Для получения анилида маннозы к охлажденному раствору добавляют избыток раствора анилина в этиловом спирте, выдерживают на холоде для кристаллизации. Образовавшийся кристаллический осадок анилида маннозы растворяют в горячей воде, добавляют формалин и полученный осадок продукт конденсации анилина с формальдегидом отделяют. Надосадочную жидкость дополнительно сгущают, упаривают и кристаллизуют из нее D-маннозу. Выход D-маннозы 6% от исходного сырья. Выход можно увеличить за счет фракционирования измельченного исходного сырья и использования обогащенной фракции с размером частиц более 3,5 мм. Изобретение поясняется следующим примером.

Пример 1. К 700 г измельченных семян гледичии трехколючковой, содержащим 126 г полисахарида, в составе которого 58,8% маннозы, приливают 7,0 л 1н. серной кислоты и под обратным холодильником выдерживают на кипящей водяной бане 9 часов при постоянном перемешивании. Горячий гидролизат нейтрализуют твердым гидроксидом бария до рН около 5. Гидролизат, охлажденный до комнатной температуры, центрифугируют, и осадок отбрасывают. Гидролизат упаривают вдвое, осветляют углем, а затем концентрируют в 5 раз. К охлажденному во льду раствору прибавляют раствор анилина (в избытке 1,3 раза от теоретического) в этиловом спирте (объем анилинового раствора равен объему гидролизата). Реакционную смесь оставляют в холодильнике на 5 суток. Образовавшийся кристаллический осадок (полупродукт анилид маннозы) отфильтровывают на воронке Бюхнера и промывают ацетоном. Выход 80% от теоретического, рассчитанного по содержанию маннозы в сырье. 85 г N-фенил-D-маннозиламина растворяют в горячей воде (Т= 90), эпизодически перемешивают, а затем прибавляют 42 мл формалина (30% -ный раствор формальдегида в воде). Смесь оставляют на одни сутки, осадок (продукт конденсации анилина с формальдегидом) отбрасывают центрифугированием, а дополнительно отфильтрованный и осветленный углем раствор упаривают до концентрации маннозы 60% Полученный сироп растворяют в избытке смеси метанол н. пропанол (1:1), вносят затравку и оставляют при комнатной температуре на 2 недели. Осадок отфильтровывают на воронке Бюхнера, промывают ацетоном, а затем сушат на воздухе. Выход 6% от исходного сырья. Хроматографическая чистота маннозы 97-98,5% другие сахара отсутствуют.

Пример 2. Способ осуществляется согласно примеру 1, но в качестве исходного сырья используют измельченные семена гледичии каспийской, которые просеивают и отбирают фракцию, задерживаемую ситом с диаметром отверстий 3,5 мм. Выход 9% от исходного сырья.

Формула изобретения

Способ получения Д-маннозы из семян растения рода гледичии, предусматривающий их измельчение, кислотный гидролиз измельченной массы, нейтрализацию гидролизата, охлаждение, удаление осадка из гидролизата, его сгущение, осветление активированным углем, фильтрацию, сгущение фильтрованного гидролизата, его охлаждение, смешивание с раствором анилина, выдерживание смеси до образования кристаллов анилида маннозы, отделение кристаллов от жидкости, их растворение в горячей воде, добавление в раствор формалина для разрушения анилида маннозы и образования осадка продукта конденсации анилина с формальдегидом с последующим его удалением и кристаллизацию маннозы из ее раствора.