Способ получения хитозана

Способ получения хитозана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЛ ЙСАНЙЕ

ЙЗОБРЕТЕНЙЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

С 08 В 37/08 с присоединением заявки .%

Государственный комитет (23) Приоритет

flo делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.04.80, Бюллетень Ж 16

Дата опубликования описания 30.04.80 (53) УД 547.485..5 (088.8) A. И. Гамзазаде, И, А. Ажигирова, Ю. А. Давидович, и С. B. Рогожин

) 4

3 М ..Х . Ж р, в

Ордена Ленина институт элементоорганиче их соединеттнй. - ..

AH СССР 1» т (72) A вторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХИТОЗАНА

Изобретение относится к области по- лимераналогичных превращений природных высокомолекулярных соединений, а именно деацетилированию хитина- поли- N-ацетил- 7) -глюкоэамина, и может быть

5 использовано в химической, текстильной, бумажной, пищевой промышленности и медицине.

Известные способы получения хитозана -(1-4)-2-амино-2-дезокси- (3 — Э глюкана заключаются в деацетилировании хитина путем обработки 5-10-кратным избытком 40-50о-ных гидроксидов нато рия или калия при 120-180 С в инертной атмосфере в течение 0,5-16 ч Pl)

Недостатком способов является использование черезвычайно агрессивных деацетилирующих смесей, при атом одновременно с достижением высоких значений степени деацетилированчя (80-93Ъ)2о наблюдается так»же и значительная деструкция хитоэана, сопровождающачся уменьшением молекулярной массы полимера

Наиболее близок к предлагаемому способ, заключающийся в обработке хитина в инертной атмосфере гидроксиламином в о щелочной среде рН 13 при 100 С в течение 10-20 ч (2)

Недостатки данного способа заключаются в низкой степени деацетилирования хитина (70 Ь); длительности обработки (более 10 ч), что связано с значительной деструкцией гликозидных связей в основной цепи полисахарида; неустойчивости гидроксиламина пои повышенных температурах (более 60 С), вследствие чего возможны нежелательные побочные оеакции, а при нагревании выше о

100 С система становится вэрывоопас,ной

Пель изобретения — повышение степени деацетилирования хитина при одновременном получении минимально деструктированного целевого продукта.

Укаэанная цель достигается тем, что хитин обрабатывают гидразингидратом, о при 120-150 С в течение 2-4 ч.

730 з образцов хитозана сос авляет 90-97 "..

О достигнутой высокой степени деапетилнрования свидетельствует и тот факт, ч что значения вязкости растворов (г), /С) атих образцов. (раствор в 2%-ной уксусной кислоте) резко возрастают при разбавлении в области концентраций растворов 0,05-0,1 б, т.е. имеет место поли-. электролитный аффект.

В цанном случае наблюдаемый эффект 10 обусловлен повышенным, вполне определенным содержанием ионизируюшихся аминогрупп .в полимере, поскольку для образцов хитозана с более низким соцержанием аминогрупп (степень деацетилирования до 85-90" ) подобное явление не наблюдается, т.е,. вязкости растворов при разбавлении уменьшаются.

Достижение высоких значений степени деацетилирования образцов хитина, по- 20 лученных по предлагаемому способу, в то же время не сопровожпается значительной деструкцией (о степени деструкции судят по данным характеристической вязкости) . Сопоставление результатов измерений вязкости этих образцов (2426 дл/г) с данными вязкости (12-18 длlг) для образцов с близкими значениями степени деацетилирования (75-85%), но попученным иным, шелочным способом, сви- З0 детельствует о большей избирательности предлагаемого способа.

Приведенные результаты подтверждают, что гидразингидрат вызывает N — деацетилирование гликозидов ацетамидодезоксисахаров, практически не затрагивая гликоэидной связи.

Пример 1. 300 мг хитина, полученного из панцирей кричя, помешают в ампулу, заливают 8 мл деацетилируюшей смеси (гидраэингидрат и 10 -ный водный раствор едкого натра в весовом соотношении 1;1) с рН 11. Содержимое ампулы обеэгаживают при вакуумировании путем неоднократных операций замо- 45 раж аниеюттаквание, затем ампулу заполняют аргоном или азотом и запаио вают. Реакцию вецут при 120 С в течение 4 ч. По окончании реакции ампулу вскрывают, содержимое переносят на фильтр, промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции промывных вод, затем ацетоном и сушат. Высушенное вещество растворяют в 15 мл 2>-ной укусной кислоты, центрифугируют и к нап садочному раствору прибавляют по каплям 2" -ный водный раствор едкого натЦНИИПИ Заказ 1451/8

69,5 ра по рН 7, Полу банный осадок с тлеляют центрифугированием, промывают водой, метанолом, эфиром и сушат в вакууме пап пятиокисью фосфора.

Выход хитозана по лереосажлення составляет 242 мг (99,5> от теоретического), содержание азота 8,1 степень цеацетилирования 95+ЗА.

Пример 2. Получение ведут по примеру 1, но 300 мг хитина обрабатывают 8 мл пеацетилируюгдей смеси с рн 12 при 150 С в течение 2 ч.

Выход хитозана 96™, содержание азота 8,3, степень деапетилирования 97 3 .

Пример 3. Получение ведут по примеру 1, но 300 мг хитина обрабатывают 8 мл деацетилируюшей смеси с рН 13 при 150 С в течение 4. ч, О

Выход хитозана -9 7;о, содержание азота 8, 2%, степень диацетилирования 95+ 3%.

Пример 4. Получают хитозан по 300 мг хитина обрабатывают 8 мл смеси (безводный гидразин и 10"-ный водный раствор едкого натра, 1:1) с о рН 14 при 120 С в течение 2 ч.

Выход хитозана 89", содержание азота 8,0 Х, степень пеацетилирования. 93 3",.

Осйовным преимушеством предлагаемого изобретения является то, что получение хитоэана путем гидразинолиза представляет собой достаточно избирательный спо с об, т.е. он по э вол яе т получи ть хи то— зан с высоким содержанием свободных аминогрупп при минимальной деструкции целевого продукта. Наряду с этим, возможность частичной регенерации гидразина, небольшой расход и доступность компонентов деацетилирующей смеси характеризуют данное изобретен ие как э кон омическиэффективный способ получения хитозана.

Формула изобретения.

Способ получения хитозана деацетилированием хитина в инертной атмосфере в шелочной среде, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения степени дЕацетилирования хНТННН при одновременном получении минимально пеструктированного целевого продукта, пеацетилирование проводят гидразингипратом при 120-150 С. в течение 2-4 ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент СШЛ N. 3155575, кл. 1 67-55, опубляк. 1 97 6.

2.М. Takedo "Суйсан пайгакко кэнкк хококу", j $hi gpogeki 0ММ. FiBh14(3), 173, 1966 (прототип).

Тираж 549 Подписное