Способ получения ионосвязанных производных олигосахарида хитозана

 

Изобретение относится к способу получения производных олигосахарида хитозана и может быть использовано в медицинской и пищевой промышленности, в качестве составляющих компонентов различных композиций. Способ получения ионосвязанных производных олигосахарида хитозана, ферментативной деполимеризацией в присутствии папаина и уксусной кислоты с последующей распылительной сушкой продукта. Полученный продукт затем подвергают попеременно двукратному растворению в воде и распылительной сушке, после чего полученный продукт растворяют в воде совместно с веществами, имеющими кислотные группы, выбранными из никотиновой кислоты, молочной кислоты, гидрохлорида глицина, L-карнитина гидрохлорида, глутаминовой кислоты, гамма-амино-бета-фенилмасляной кислоты гидрохлорида, аденозин фосфата, кокарбоксилазы, аспартама, гемфиброзила, гидрохлорида аминокапроновой кислоты, нимфлумовой кислоты, янтарной кислоты, аскорбиновой кислоты, витамина В₃, метионина или ацексамовой кислоты с последующим высушиванием полученного продукта. Изобретение позволяет получить олигосахариды хитозана с не полностью связанными группами, что позволяет использовать данные олигосахариды более полно в качестве ионообменных материалов.

Изобретение относится к способу получения производных олигосахарида хитозана и может быть использовано в медицинской, косметической и пищевой промышленности в качестве составляющих компонентов различных композиций.

Хитозаны представляют собой полимеры биологического происхождения. С химической точки зрения хитозан представляет собой деацетилированный обычно более 70% хитин (поли-2-ацетамидо-2 дезокси-Д-глюкоза).

Хитозаны как обычные полисахариды достаточно легко олигомеризуются различными методами, в частности ферментативной олигомеризацией.

Известны методы олигомеризации с использованием ферментов, прежде всего папаина в присутствии соляной, уксусной, аскорбиновой кислот [Korean Patent 142373, от 31 марта 1998 г.]. Поскольку олигосахариды играют роль анионообменных материалов, полученные в этом случае продукты являются хлоридами, ацетатами, аскорбатами олигосахарида хитозана, образуемые из среды кислоты, используемой для создания необходимого рН для ферментативной деполимеризации хитозана.

В полученных олигосахаридах аминогруппы полностью связаны используемыми при ферментативной обработке кислотами, поэтому они не могут напрямую использоваться для ионного связывания веществ, имеющих кислотные группы.

Сущность изобретения состоит в получении ионосвязанных производных олигосахарида хитозана ферментативной деполимеризацией в присутствии папаина и уксусной кислоты с последующей распылительной сушкой продукта.

Отличие изобретения заключается в том, что полученный продукт подвергают попеременно двукратному растворению в воде и распылительной сушке, после чего полученный продукт растворяют в воде совместно с веществами, имеющими кислотные группы, выбранными из никотиновой кислоты, молочной кислоты, гидрохлорида глицина, L-карнитина гидрохлорида, глутаминовой кислоты, гамма-амино-бета-фенилмасляной кислоты гидрохлорида, аденозин фосфата, кокарбоксилазы, аспартама, гемфиброзила, гидрохлорида аминокапроновой кислоты, нифлумовой кислоты, янтарной кислоты, аскорбиновой кислоты, витамина В₃, метионина или ацексамовой кислоты с последующим высушиванием полученного продукта.

Предлагаемый способ получения производных олигосахарида хитозана не известен.

Нижеследующие примеры поясняют настоящее изобретение.

Пример 1

Олигосахарид хитозана n=2-20, полученный ферментативной деполимеризацией в присутствии папаина (5% хитозана в 1,5% уксусной кислоте, с содержанием папаина 0,5% от веса хитозана, температура 50°С, время 5 ч) и высушенный на распылительной сушилке, с содержанием ионосвязанной уксусной кислоты в количестве 14 мас.% растворяют в воде до 5% раствора и вновь пропускают в распылительной сушке (распылительная сушка PC-1,8, скорость подачи раствора - 50 л/ч, температура входа горячего воздуха - 160-170°С, температура выходящего воздуха - 60-70°С), в результате чего содержание уксусной кислоты снижается до 9,2 мас.%. Полученный продукт вновь растворяют в воде и вновь пропускают через распылительную сушку в указанных выше условиях, в результате чего количество уксусной кислоты снижается до 5,9 мас.%, что соответствует 16,82% аминогрупп, связанных уксусной кислотой.

100 кг полученного олигосахарида хитозана растворяют в воде до 5% раствора и затем добавляют 56,16 кг никотиновой кислоты, что соответствует 75% солевому связыванию с аминогруппами олигосахарида хитозана, и длительно перемешивают до полного выбирания олигосахаридом плохо растворимой никотиновой кислоты. Полученный раствор пропускают через распылительную сушку в указанных выше условиях.

Полученный продукт содержит, мас.%:

Олигосахарид хитозана 61,0

Ионосвязанная никотиновая кислота 36,45

Ионосвязанная уксусная кислота 2,55

Количество ионосвязанного продукта определялось методом потенциометрического титрования.

Пример 2

100 кг полученного олигосахарида хитозана в условиях примера 1, содержащего 5,9 мас.% уксусной кислоты, растворяют в воде до 5% раствора и добавляют 18,72 кг никотиновой кислоты, что соответствует 25% солевому связыванию аминогруппами олигосахарида хитозана, и длительно перемешивают до полного выбирания олигосахаридом никотиновой кислоты. Полученный раствор пропускают через распылительную сушку в условиях примера 1.

Полученный продукт содержит, мас.%:

Олигосахарид хитозана 80,62

Ионосвязанная никотиновая кислота 16,04

Ионосвязанная уксусная кислота 3,34

Пример 3

100 кг полученного в условиях примера 1 олигосахарида хитозана, содержащего 5,9 мас.% уксусной кислоты, растворяют в воде до 10% раствора и добавляют 13,7 кг молочной кислоты, что соответствует 25% солевому связыванию аминогруппами олигосахарида хитозана. Полученный раствор пропускают через распылительную сушку в условиях примера 1.

Полученный продукт содержит, мас.%:

Олигосахарид хитозана 84,24

Ионосвязанная молочная кислота 12,26

Ионосвязанная уксусная кислота 3,5

Пример 4

100 кг полученного в условиях примера 1 олигосахарида хитозана, содержащего 5,9 мас.% уксусной кислоты, растворяют в воде до 10% раствора и добавляют 27,15 кг гидрохлорида глицина, что соответствует 40% солевому связыванию аминогрупп олигосахарида хитозана. Полученный раствор пропускают через распылительную сушку в условиях примера 1.

Полученный продукт содержит, мас.%:

Олигосахарид хитозана 75,2

Ионосвязанный гидрохлорид глицина 21,7

Ионосвязанная уксусная кислота 3,1

Пример 5

100 кг полученного в условиях примера 1 олигосахарида хитозана, содержащего 5,9 мас.% уксусной кислоты, растворяют в воде до 10% раствора и добавляют 12,03 кг гидрохлорида L-карнитина (3-карбокси-2гидрокси-N,N,N-триметил-1-пропаминия гидроксид), что соответствует 10% солевому связыванию аминогрупп олигосахарида хитозана. Полученный раствор пропускают через распылительную сушку в условиях примера 1.

Полученный продукт содержит, мас.%:

Олигосахарид хитозана 85,52

Ионосвязанный гидрохлорид L-карнитина 10,93

Ионосвязанная уксусная кислота 3,55

Пример 6

100 кг полученного в условиях примера 1 олигосахарида хитозана, содержащего 5,9 мас.% уксусной кислоты, растворяют в воде до 5% раствора и добавляют 8,95 кг глутаминовой кислоты, что соответствует 10% солевому связыванию аминогрупп олигосахарида хитозана, и длительно перемешивают до полного выбирания олигосахаридом плохо растворимой глутаминовой кислоты. Полученный раствор пропускают через распылительную сушку в условиях примера 1.

Полученный продукт содержит, мас.%:

Олигосахарид хитозана 87,99

Ионосвязанная глутаминовая кислота 8,37

Ионосвязанная уксусная кислота 3,64

Пример 7

100 кг полученного в условиях примера 1 олигосахарида хитозана, содержащего 5,9 мас.% уксусной кислоты, растворяют в воде до 10% раствора и добавляют 17,9 кг аспартама (N-L-альфа-аспартам-L-фенилаланина 1-метиловый эфир), что соответствует 10% солевому связыванию аминогрупп олигосахарида хитозана. Полученный раствор пропускают через распылительную сушку в условиях примера 1.

Полученный продукт содержит, мас.%:

Олигосахарид хитозана 81,19

Ионосвязанный аспартам 15,45

Ионосвязанная уксусная кислота 3,36

Пример 8

100 кг полученного в условиях примера 1 олигосахарида хитозана, содержащего 5,9 мас.% уксусной кислоты, растворяют в воде до 10% раствора и добавляют 65,24 кг фенибута (гамма-амино-бета-фенилмасляной кислоты гидрохлорид), что соответствует 50% солевому связыванию аминогрупп олигосахарида хитозана. Полученный раствор пропускают через распылительную сушку в условиях примера 1.

Полученный продукт содержит, мас.%:

Олигосахарид хитозана 57,65

Ионосвязанный фенибут 39,96

Ионосвязанная уксусная кислота 2,39

Пример 9

100 кг полученного в условиях примера 1 олигосахарида хитозана, содержащего 5,9 мас.% уксусной кислоты, растворяют в воде до 5% раствора и добавляют 21,1 кг аденозина фосфата (5-адениловая кислота), что соответствует 10% солевому связыванию аминогрупп олигосахарида хитозана, и длительно перемешивают до полного выбирания олигосахаридом плохо растворимого аденозина фосфата. Полученный раствор пропускают через распылительную сушку в условиях примера 1.

Полученный продукт содержит, мас.%:

Олигосахарид хитозана 79,0

Ионосвязанный аденозин фосфата 17,72

Ионосвязанная уксусная кислота 3,28

Пример 10

10 кг полученного в условиях примера 1 олигосахарида хитозана, содержащего 5,9 мас.% уксусной кислоты, растворяют в воде до 10% раствора и добавляют 0,52 кг кокарбоксилазы (3-[(4-амино-2-метил-5-пиримидинил)-метил]-4-метил-5(4,6,6-тригидрокси-3,5-диокса-4,6-дифосфагекс-1-ил) тиазолий хлорид Р,Р'-диоксид), что соответствует 2% солевому связыванию аминогрупп олигосахарида хитозана. Полученный раствор подвергают лиофильной сушке.

Полученный продукт содержит, мас.%:

Олигосахарид хитозана 91,18

Ионосвязанная кокарбоксилаза 5,04

Ионосвязанная уксусная кислота 3,78

Пример 11

100 кг полученного в условиях примера 1 олигосахарида хитозана, содержащего 5,9 мас.% уксусной кислоты, растворяют в воде до 10% раствора и добавляют 15,21 кг гемфиброзила (2,2-диметил-5-(2,5-диметил-фенокси) пентанойная кислота), что соответствует 10% солевому связыванию аминогрупп олигосахарида хитозана, и длительно перемешивают до полного выбирания олигосахаридом плохо растворимого гемфиброзила. Полученный раствор пропускают через распылительную сушку в условиях примера 1.

Полученный продукт содержит, мас.%:

Олигосахарид хитозана 83,13

Ионосвязанный гемфиброзил 13,43

Ионосвязанная уксусная кислота 3,44

Пример 12

100 кг полученного в условиях примера 1 олигосахарида хитозана, содержащего 5,9 мас.% уксусной кислоты, растворяют в воде до 10% раствора и добавляют 20,4 кг гидрохлорида аминокапроновой кислоты, что соответствует 20% солевому связыванию аминогрупп олигосахарида хитозана. Полученный раствор пропускают через распылительную сушку в условиях примера 1.

Полученный продукт содержит, мас.%:

Олигосахарид хитозана 79,48

Ионосвязанный гидрохлорид аминокапроновой кислоты 17,23

Ионосвязанная уксусная кислота 3,29

Пример 13

100 кг полученного в условиях примера 1 олигосахарида хитозана, содержащего 5,9 мас.% уксусной кислоты, растворяют в воде до 5% раствора и добавляют 15,33 кг нифлумовой кислоты (2-[[3-(трифторметил)фенил]амино]-3-пиридинокапроновая кислота), что соответствует 10% солевому связыванию аминогрупп олигосахарида хитозана. Полученный раствор пропускают через распылительную сушку в условиях примера 1.

Полученный продукт содержит, мас.%:

Олигосахарид хитозана 83,03

Ионосвязанная нифлумовая кислота 13,53

Ионосвязанная уксусная кислота 3,44

Пример 14

100 кг полученного в условиях примера 1 олигосахарида хитозана, содержащего 5,9 мас.% уксусной кислоты, растворяют в воде до 10% раствора и добавляют 53,56 кг аскорбиновой кислоты (γ-лактон 2,3-дегидро-L-гулоновая кислота), что соответствует 50% солевому связыванию аминогрупп олигосахарида хитозана. Полученный раствор пропускают через распылительную сушку в условиях примера 1.

Полученный продукт содержит, мас.%:

Олигосахарид хитозана 62,09

Ионосвязанная аскорбиновая кислота 35,34

Ионосвязанная уксусная кислота 2,57

Пример 15

100 кг полученного в условиях примера 1 олигосахарида хитозана, содержащего 5,9 мас.% уксусной кислоты, растворяют в воде до 10% раствора и добавляют 35,92 кг янтарной кислоты, что соответствует 50% солевому связыванию аминогрупп олигосахарида хитозана. Полученный раствор пропускают через распылительную сушку в условиях примера 1.

Полученный продукт содержит, мас.%:

Олигосахарид хитозана 70,27

Ионосвязанная янтарная кислота 26,82

Ионосвязанная уксусная кислота 2,91

Пример 16

10 кг полученного в условиях примера 1 олигосахарида хитозана, содержащего 5,9 мас.% уксусной кислоты, растворяют в воде до 10% раствора и добавляют 1,33 кг витамина В₃ (D-(+)-3-(2,4-дигидрокси-3,3-диметил-бутириламино) пропионовая кислота), что соответствует 10% солевому связыванию аминогрупп олигосахарида хитозана. Полученный раствор подвергают лиофильной сушке.

Полученный продукт содержит, мас.%:

Олигосахарид хитозана 84,55

Ионосвязанный витамин В₃ 11,95

Ионосвязанная уксусная кислота 3,5

Пример 17

100 кг полученного в условиях примера 1 олигосахарида хитозана, содержащего 5,9 мас.% уксусной кислоты, растворяют в воде до 10% раствора и добавляют 18,15 кг метионина, что соответствует 20% солевому связыванию аминогрупп олигосахарида хитозана. Полученный раствор пропускают через распылительную сушку в условиях примера 1.

Полученный продукт содержит, мас.%:

Олигосахарид хитозана 81,02

Ионосвязанный метионин 15,63

Ионосвязанная уксусная кислота 3,35

Пример 18

100 кг полученного в условиях примера 1 олигосахарида хитозана, содержащего 5,9 мас.% уксусной кислоты, растворяют в воде до 10% раствора и добавляют 21,84 кг ацексамовой кислоты, что соответствует 20% солевому связыванию аминогрупп олигосахарида хитозана. Полученный раствор пропускают через распылительную сушку в условиях примера 1.

Полученный продукт содержит, мас.%:

Олигосахарид хитозана 79,72

Ионосвязанная ацексамовая кислота 17,13

Ионосвязанная уксусная кислота 3,15

Формула изобретения

Способ получения ионосвязанных производных олигосахарида хитозана ферментативной деполимеризацией в присутствии папаина и уксусной кислоты с последующей распылительной сушкой продукта, отличающийся тем, что полученный продукт затем подвергают попеременно двукратному растворению в воде и распылительной сушке, после чего полученный продукт растворяют в воде совместно с веществами, имеющими кислотные группы, выбранными из никотиновой кислоты, молочной кислоты, гидрохлорида глицина, L-карнитина гидрохлорида, глутаминовой кислоты, гамма-амино-бета-фенилмасляной кислоты гидрохлорида, аденозин фосфата, кокарбоксилазы, аспартама, гемфиброзила, гидрохлорида аминокапроновой кислоты, нимфлумовой кислоты, янтарной кислоты, аскорбиновой кислоты, витамина В₃, метионина или ацексамовой кислоты с последующим высушиванием полученного продукта.

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 27.07.2008

Извещение опубликовано: 27.07.2008        БИ: 21/2008