HU202251B - Process for c-5 epimeizing mannuronic acid part of polysacchrides after treating them with carbon-dioxide - Google Patents
Process for c-5 epimeizing mannuronic acid part of polysacchrides after treating them with carbon-dioxide Download PDFInfo
- Publication number
- HU202251B HU202251B HU875169A HU516987A HU202251B HU 202251 B HU202251 B HU 202251B HU 875169 A HU875169 A HU 875169A HU 516987 A HU516987 A HU 516987A HU 202251 B HU202251 B HU 202251B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- alginates
- carbon dioxide
- bar
- mannuronic acid
- epimeizing
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 32
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 title claims description 16
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 title claims description 16
- AEMOLEFTQBMNLQ-VANFPWTGSA-N D-mannopyranuronic acid Chemical group OC1O[C@H](C(O)=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H]1O AEMOLEFTQBMNLQ-VANFPWTGSA-N 0.000 title claims description 4
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 21
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000006345 epimerization reaction Methods 0.000 claims description 10
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims description 5
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims description 5
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 claims description 4
- -1 polysaccharide alkali metal salt Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 4
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 10
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 abstract description 4
- 229920001287 Chondroitin sulfate Polymers 0.000 abstract description 2
- HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N Heparin Chemical compound OC1C(NC(=O)C)C(O)OC(COS(O)(=O)=O)C1OC1C(OS(O)(=O)=O)C(O)C(OC2C(C(OS(O)(=O)=O)C(OC3C(C(O)C(O)C(O3)C(O)=O)OS(O)(=O)=O)C(CO)O2)NS(O)(=O)=O)C(C(O)=O)O1 HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract 1
- 229920000669 heparin Polymers 0.000 abstract 1
- 229960002897 heparin Drugs 0.000 abstract 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 11
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 description 6
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical compound O1C(C(O)=O)C(P)C(O)C(O)C1OC1C(C(O)=O)OC(OP)C(O)C1O FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000296380 Laminaria hyperborea Species 0.000 description 3
- 101100012910 Plasmodium falciparum (isolate FC27 / Papua New Guinea) FIRA gene Proteins 0.000 description 3
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 description 3
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 description 3
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- AEMOLEFTQBMNLQ-SYJWYVCOSA-N (2s,3s,4s,5s,6r)-3,4,5,6-tetrahydroxyoxane-2-carboxylic acid Chemical compound O[C@@H]1O[C@H](C(O)=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H]1O AEMOLEFTQBMNLQ-SYJWYVCOSA-N 0.000 description 2
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 241000512259 Ascophyllum nodosum Species 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 239000000010 aprotic solvent Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,4R,5S,6R)-3-Acetamido-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,4R,5S,6R)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylic acid Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N 0.000 description 1
- AEMOLEFTQBMNLQ-AZLKCVHYSA-N (2r,3s,4s,5s,6r)-3,4,5,6-tetrahydroxyoxane-2-carboxylic acid Chemical compound O[C@@H]1O[C@@H](C(O)=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H]1O AEMOLEFTQBMNLQ-AZLKCVHYSA-N 0.000 description 1
- 229920000985 (beta-D-Mannuronate)n Polymers 0.000 description 1
- SQDAZGGFXASXDW-UHFFFAOYSA-N 5-bromo-2-(trifluoromethoxy)pyridine Chemical compound FC(F)(F)OC1=CC=C(Br)C=N1 SQDAZGGFXASXDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AEMOLEFTQBMNLQ-BZINKQHNSA-N D-Guluronic Acid Chemical compound OC1O[C@H](C(O)=O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O AEMOLEFTQBMNLQ-BZINKQHNSA-N 0.000 description 1
- IAJILQKETJEXLJ-UHFFFAOYSA-N Galacturonsaeure Natural products O=CC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O IAJILQKETJEXLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002683 Glycosaminoglycan Polymers 0.000 description 1
- 240000007058 Halophila ovalis Species 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229920002201 Oxidized cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- AEMOLEFTQBMNLQ-WAXACMCWSA-N alpha-D-glucuronic acid Chemical compound O[C@H]1O[C@H](C(O)=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O AEMOLEFTQBMNLQ-WAXACMCWSA-N 0.000 description 1
- 230000005490 anomeric effect Effects 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000648 calcium alginate Substances 0.000 description 1
- 235000010410 calcium alginate Nutrition 0.000 description 1
- 229960002681 calcium alginate Drugs 0.000 description 1
- OKHHGHGGPDJQHR-YMOPUZKJSA-L calcium;(2s,3s,4s,5s,6r)-6-[(2r,3s,4r,5s,6r)-2-carboxy-6-[(2r,3s,4r,5s,6r)-2-carboxylato-4,5,6-trihydroxyoxan-3-yl]oxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylate Chemical compound [Ca+2].O[C@@H]1[C@H](O)[C@H](O)O[C@@H](C([O-])=O)[C@H]1O[C@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O2)C([O-])=O)O)[C@H](C(O)=O)O1 OKHHGHGGPDJQHR-YMOPUZKJSA-L 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229940059329 chondroitin sulfate Drugs 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000009144 enzymatic modification Effects 0.000 description 1
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 229920002674 hyaluronan Polymers 0.000 description 1
- 229960003160 hyaluronic acid Drugs 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 239000012442 inert solvent Substances 0.000 description 1
- AEMOLEFTQBMNLQ-CLQWQSTFSA-N l-iduronic acid Chemical compound O[C@H]1O[C@H](C(O)=O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O AEMOLEFTQBMNLQ-CLQWQSTFSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 108010084926 mannuronan c-5-epimerase Proteins 0.000 description 1
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 description 1
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 description 1
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 229940107304 oxidized cellulose Drugs 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003389 potentiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000000425 proton nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
- C08B37/006—Heteroglycans, i.e. polysaccharides having more than one sugar residue in the main chain in either alternating or less regular sequence; Gellans; Succinoglycans; Arabinogalactans; Tragacanth or gum tragacanth or traganth from Astragalus; Gum Karaya from Sterculia urens; Gum Ghatti from Anogeissus latifolia; Derivatives thereof
- C08B37/0084—Guluromannuronans, e.g. alginic acid, i.e. D-mannuronic acid and D-guluronic acid units linked with alternating alpha- and beta-1,4-glycosidic bonds; Derivatives thereof, e.g. alginates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
- C08B37/006—Heteroglycans, i.e. polysaccharides having more than one sugar residue in the main chain in either alternating or less regular sequence; Gellans; Succinoglycans; Arabinogalactans; Tragacanth or gum tragacanth or traganth from Astragalus; Gum Karaya from Sterculia urens; Gum Ghatti from Anogeissus latifolia; Derivatives thereof
- C08B37/0063—Glycosaminoglycans or mucopolysaccharides, e.g. keratan sulfate; Derivatives thereof, e.g. fucoidan
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
Description
A találmány tárgya eljárás poliszacharidok mannuronsav-részének C-5 epimerizációjára szén-dioxiddal végzett kezelés útján abból a célból, hogy funkciós tulajdonságaik megváltozzanak, elsősorban a szervetlen vagy szerves többértékű ionokkal végbemenő gélképzésben kifejtett képességük változzon.
Az alginátokat bama tengeri fűből állítják elő, és különböző célokra alkalmazzák arra való tekintettel, hogy polielektrolikus jellegük lehetővé tesz gélképzést, sűrítést, valamint víz- és ion-megkötést.
Kémiai értelemben az alginátok lineáris, biner kopolimerek csoportját alkotják, mely vegyületek tulajdonképpen a béta-D-mannuronsav (M) és ennek C-5-epimerje, azaz, az alfa-L-guluronsav (G) sóiból épülnek fel. Az M és G egységek három féle sorrendben találhatók meg, éspedig G-egységekben gazdag sorrendekben, amelyeket G-blokokknak nevezünk, továbbá M-egységekben gazdag sorrendekben, amelyeket M-blokkoknak nevezünk, és végül olyan sorrendekben, amelyekben az M- és G-egységek változnak, ezeket M-G-blokkoknak nevezzük, és például MGMG jelöléssel szimbolizálunk. Ezeknek a monomer-egységeknek a frakcionális tartalma, illetve szekvenciális sorrendje az alga-forrásból függően változhat. Az ionmegkötő és gélképző tulajdonságok a monomerfrakcióktól függnek, de rendszerint közelebbről a láncban a G-egységek eloszlásától. A Gblokkok nagy mennyisége technikailag fontos gélképző tulajdonságokhoz vezet.
A találmány célja az oligomerekben vagy polimerekben az M-egységeknek G-egységekké való átalakítása az oligomerek vagy polimerek fizikai tulajdonságainak megváltoztatása céljából. Az intakt, azaz érintetlen polimer ilyen típusú endo-epimerizációja végrehajtható úgy, hogy az alginátok mannuronan-C5-epimerázzal, azaz az alginátok in vivő bioszintézisében résztvevő enzimmel kezeljük (lásd a 84-5059 számú norvég szabadalmi bejelentést).
A találmányunk értelmében ezt az epimerizációt (mely egy jól ismert enzimatikus módszer számos, poliszacharidokat termelő organizmus esetén) végrehajthatjuk enzimek nélkül. Az ilyen típusú átalakítás ezideig nem volt lehetséges polimerek esetében, minthogy egy bázis-katalizált absztrakció (kivágás) a Η-5-helyzetben (amely egy karbaniont ad, azaz a C-5-heIyzetben elektromos töltés van) a polimerlánc hidrolíziséhez vezet víz jelenlétében. Továbbá a legtöbb poliuroid, így például az alginátok is oldhatatlanok nempoláris oldószerekben, így tehát az aprótikus oldószerekben való reagáltatást nagyon nehéz végrehajtani.
A jelen találmány azon a teljesen új elven alapul, amelynek esetében a fentiekben említett nehézség nem jelentkezik, mert mi a találmány értelmében a szilárd halmazállapotú alginát- alkálifémsókat kezeljük szén-dioxiddal szuperkritikus körülmények között, azaz amikor a széndioxid sűrűsége olyan, mint egy folyadéké, de a diffúziós sebesség olyan, mint a gáz halmazállapotban. így a szén-dioxid egyaránt hat aprótikus oldószerként és katalizátorként az 5-helyzetű hidrogénatom bázikus eltávolításában, egy C-5 karbaniont adva. A nagy nyomás energetikailag járul hozzá az epimerizációhoz, minthogy a diaxiálisan kapcsolódó G-egységek tömörebb láncszerkezetet adnak és így kisebb parciális móltérfogatuk van, mint a diekvatorálisan kapcsolt M-egységeknek. Továbbá 2 aprótikus oldószerekben az anomer hatás a C-1 helyzetű axiális szubsztitúciót kedvezőbbé teszi, mint amilyen szubsztitúció megtalálható alginátokban az alfa-L-güluronátoknál.
A találmány szerinti eljárásban kiindulási anyagként használhatunk algákból vagy bekteriális fomásból nyert alginát alkálifémsókat.
A szuperkritikus szén-dioxidot napjainkig elsősorban aromaanyagok extrahálására használták mint inért oldószert. Ilyen vonatkozásban utalunk Coenen H. és Kriegel E. „Uses of Supercritical Gas Extraction in the Food Industry” című cikkére, amely megjelent a J. Chem. Ing. Tech. 55. 890 (1983) szakirodalmi helyen. A jelen találmány alapját képező megoldás az első megoldás nem-enzimatikus, kémiai epimerizálásra poliszacharidok esetén, továbbá egy szuperkritikus folyadék első alkalmazása egy kémiai reakcióban katalizátorként és oldószerként egyaránt. A jelen találmány továbbá különbözik az enzimatikus és a legtöbb más kémiai modifikációs módszerektől olyan értelemben is, hogy szilárd halmazállapotú kiindulási anyagok esetében is alkalmazható. Az említett ismert módszerek esetében ugyanis híg oldatokra, azaz 1 tömeg %-nál kevesebb hatóanyagot tartalmazó oldatokra van szükség, így tehát a terméket végül ki kell csapni, tisztítani kell és meg kell szárítani, mely műveletek mind-mind járulékos költséget jelentenek.
Mi a találmány értelmében az alginátokat széndioxidokkal szuperkritikus körülmények között, különböző nyomásokat (150-500 bar) használva kezeltük, mely kísérleti körülmények szerint változó, de jelentős mértékű epimerizáció megy végbe, amelyet egy megfelelő növekmény kísér a gélstabilitásban. Ezek az eredmények tehát azt mutatják, hogy a glükuronánok vagy más megfelelő oligoszacharidok C-5 epimerizálása szuperkritikus szén-dioxiddal végzett kezelés útján egy teljesen új módszer a szénhidrátok kémiai modifikálására.
A találmány értelmében végrehajtott kémiai modifikálási eljárásnak nagy gazdasági jelentősége van a következő okokból:
A) Végrehajtható szilárd halmazállapotú kiindulási anyagon.
B) Nincs szükség toxikus vagy veszélyes vegyszerekre, és így értelemszerűen nincs szükség a tennék tisztítására.
C) A találmány szerinti eljárás egyszerűen végrehajtható nagy méretekben, minthogy a szuperkritikus folyadékokkal végzett extrakció technológiáját már más célokra kifejlesztették.
D) Az eljárás nem korlátozható alginátokban a béta-D-mannuronát- maradékok epimerizálására, hanem jó eredményekkel hasznosítható más poliuronidok, így például C-6 oxidált cellulóz epimerizálására, mely utóbbi vegyület esetében a D-giükuronsavat a megfelelő C-5 epimer L-iduronsavvá konvertáljuk. Megfelelő reakciók hasznosíthatók mukopoliszacharidok, így például kondroitin-szulfát és hialuronsav kezelésében is.
A találmányt közelebbről a következő példákkal kívánjuk megvilágítani.
7. példa
Laminaria Hyperborea organizmusból izolált, 50 g tömegű nátrium-alginátot acéloszlopba töltünk, majd
HU 202251 Β szuperkritikus körülmények között szén-dioxiddal kezelünk. A nyomás 150 és 500 bar között változik.
A gázáram sebessége 0,5-10 ml/perc, a hőmérséklet 45 ’C és a kezelés 12 órán át tart. Mindegyik kísérletben az anyagveszteség kevesebb, mint 1 tömeg 5 %. A polimer összetételét nagy térerejű (400 MHz) ‘H-NMR spektroszkópiával határozzuk meg (lásd az
1. ábrát), és az 1. táblázatban megadjuk a két monomer egység, azaz M és G moláris arányát mint Fm és Fg értékeket, ahol Fm+Fg-1, továbbá megadjuk a 10 négy „legközelebbi szomszéd” szekvenciák, azaz MM,
GG, MG és GM szekvencia-paramétereit vagy frakcióit, ahol Fmm+Fgg+2 Fmg-1. Az NMR-spektroszkópiával kapcsolatosan utalunk Grasdalen, H. „Highfield ‘H-NMR Spectroscopy of Alginate: Sequential 15 Structure and Linkage Conformation” cikkére, mely megjelent a Carbohydr. Rés. 118. 255-270 (1983) szakirodalmi helyen.
Az 1. táblázat eredményei megmutatják, hogy a széndioxiddal végzett kezelés eredményeképpen 20 mindhárom különböző nyomásnál a güluronát-tartalom jelentősen megnövekedett. Az Fg szimbólummal jelölt tartalom 0,52-ról, azaz 52%-ról a kezeletlen anyagban 0,60,0,64, illetve 0,66 értékre nőt a kezelés után . A legnagyobb nyomás (500 bar) adja az 25 összetételben a legnagyob változást.
A G-tartalom ezen növekedése eredményeképpen az alginátoknál a többértékű ionokkal való gélképzési képeség megnövekszik. A II. táblázatban a szén-dioxiddal kezelt polimerek néhány fizikai tulajdonságát adjuk meg. A viszkozitásokat Broakfíeld- viszkoziméterben, míg a belső viszkozitásokat η egy CannonUbbelohde kapilláris viszkoziméterrel határozzuk meg. 1%-os kalcium-alginát-gélek gélerősségét úgynevezett FIRA-gélerősségmérő berendezéssel határozzuk meg, míg a 2%-os homogén kalciumgélek rigiditási modulusát Stevens Texture Analyser elnevezésű készülékben határozzuk meg. Az utóbbi készüléket Skiják-Braek, G. Larsen B. és Smidsd, O. ismertetik ’Tailoring of Alginate By Enzymatic Modification in vitro” című cikkükben, mely megjelent az Int. J. Bioi. Macromol., 8. 330-336 (1986) szakirodalmi helyen.
A szén-dioxiddal végzett kezelés eredményeképpen a belső viszkozitás csökkent, feltételezhetően a glikozid kötések hidrolitikus hasadásának következtében. Ugyanakkor a korlátozott mértékű bomlás nem befolyásolta az alginátok gélképző képességét. A gélerőség (mind a FIRA-értékek, mind a rigiditási modulus vonatkozásában) jelentős növekedést mutat és olyan értékekhez vezet, amelyek összehasonlíthatók Laminaria hyperborea tönkjéből nyert, leginkább erős gélképző alginátokéval.
I. táblázat
ÖSSZETÉTEL ÉS SZEKVENCIA-PARAMÉTEREK SZÉN-DIOXIDDAL KEZELT ALGINÁTNÁL
| Fg | Fm | Fgg | Fgm | Fmm | |
| kezeletlen | 0,52 | 0,48 | 0,34 | 0,18 | 0,30 |
| 150 bar | 0,60 | 0,40 | 0,50 | 0,10 | 0,30 |
| 250 bar | 0,64 | 0,36 | 0,55 | 0,09 | 0,27 |
| 500 bar | 0,66 | 0,34 | 0,53 | 0,13 | 0,21 |
II. táblázat
SZÉN-DIOXIDDAL KEZELT ALGINÁT FIZIKAI TULAJDONSÁGAI
| Viszkozitás 1%-os oldatban (mPa.s) | Belső viszkozitás η (dl/g) | Gélerősség | ||
| FIRA (ml) 1%-os kalci- um-gél | keménységi modulus (N/cm2) 2%-os kalcium- -gél | |||
| kezeletlen | 205 | 8,8 | 40 | 6,2 |
| 150 bar | 80,6 | 6,9 | 63 | - |
| 250 bar | 86,2 | 6,8 | 63,5 | - |
| 500 bar | 80,7 | 6,9 | 63,5 | 9,0 |
HU 202251 Β
2. példa
Ascophyllum nodosum organizmusból elkülönített polimannuronsav- nátriumsót 12 órán át szuperkritikus szén-dioxiddal kezelünk 200 bar nyomáson és 45 ’C hőmérsékleten. A veszteség kevesebb, mint 0,5 tömeg %. A polimerben a gülunorát-tartalom az 5%-nál kisebb értékről 16%-ra nő (lásd a 2. ábrát). Ez az eredmény nyilvánvalóan azt mutatja, hogy az intakt, azaz kezeletlen polimer D-mannuronát-része C-5 epimerizálódik az adott körülmények között.
A következőkben az ábrák magyarázatát adjuk meg.
Az 1. ábra L. hyperborea páfrány leveleiből elkülönített nátrium- alginát 400 MHz-es 'H-NMR-spektruma. Az A) görbe a páfránylevelekből elkülönített és ezután szén-dioxiddal szupekritikus körülmények között 12 órán át 500 bar nyomáson és 45 ’C-on kezelt nátrium-alginát spektruma, míg a B) görbe a kezeletlen alginát spektruma. A módosított polimer G-tartalmának változását a „G jelek” (I és III) vonatkozásban jelentkező, az „M jelek” (II) összehasonlításában jelentkező relatív intezitásnövekedés bizonyítja.
2. ábra
A. nodosumból elkülönített nátrium-polimannuronát 400 MHz-es 'H-NMR-spektruma. Az A) görbe a szuperkritikus szén-dioxiddal 12 órán át 200 bar nyomáson kezelt anyag görbéje (Fg-0,16), míg a B) görbe a kezeletlen anyag görbéje (Fg-0,05). A spektrumban az I jelzés az L-güluronát- tartalomnak felel meg.
Claims (2)
- SZABADALMI IGÉNYPONTOK1. Eljárás poliszacharidok mannuronsav-részének C-5 epimerizációjára, azzal jellemezve, hogy szilárd formájú poliszacharid-alkálifémsót szakaszosan vagy folyamatosan széndioxiddal kezelünk szuperkritikus körülmények között, előnyösen 40-50 ’C hőmérsékleten és 100-600 bar nyomáson.
- 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy kiindulási anyagként alkálifém-alginátokat vagy polimannuronsav alkálifémsóit használunk.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO864147A NO160374C (no) | 1986-10-17 | 1986-10-17 | Fremgangsmaate for modifisering av alginater (polyuronider) slik at de faar endrede fysikalske egenskaper. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUT52118A HUT52118A (en) | 1990-06-28 |
| HU202251B true HU202251B (en) | 1991-02-28 |
Family
ID=19889302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU875169A HU202251B (en) | 1986-10-17 | 1987-10-06 | Process for c-5 epimeizing mannuronic acid part of polysacchrides after treating them with carbon-dioxide |
Country Status (21)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4990601A (hu) |
| EP (1) | EP0288494B1 (hu) |
| JP (1) | JPH01501316A (hu) |
| KR (1) | KR880701738A (hu) |
| AT (1) | ATE89008T1 (hu) |
| AU (1) | AU604070B2 (hu) |
| BR (1) | BR8707509A (hu) |
| DE (1) | DE3785754T2 (hu) |
| DK (1) | DK330688D0 (hu) |
| ES (1) | ES2007422A6 (hu) |
| FI (1) | FI882884A (hu) |
| HU (1) | HU202251B (hu) |
| IL (1) | IL84177A (hu) |
| MC (1) | MC1937A1 (hu) |
| MW (1) | MW2488A1 (hu) |
| NO (1) | NO160374C (hu) |
| NZ (1) | NZ222182A (hu) |
| PH (1) | PH23281A (hu) |
| RO (1) | RO104348B1 (hu) |
| SU (1) | SU1804464A3 (hu) |
| WO (1) | WO1988002758A1 (hu) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5166137A (en) * | 1991-03-27 | 1992-11-24 | Nobipols Forskningsstiftelse | Guluronic acid polymers and use of same for inhibition of cytokine production |
| US5783627A (en) * | 1996-09-09 | 1998-07-21 | University Of Massachusetts | Dense gas-compatible enzymes |
| US5977348A (en) * | 1997-07-25 | 1999-11-02 | National Starch And Chemical Investment Holding Corporation | Polysaccharide modification in densified fluid |
| US7223571B2 (en) * | 1998-04-02 | 2007-05-29 | The Board Of Regents Of The Universtiy Of Oklahoma | Targeted glycosaminoglycan polymers by polymer grafting and methods of making and using same |
| US20030104601A1 (en) * | 1999-04-01 | 2003-06-05 | Deangelis Paul L. | Chondroitin synthase gene and methods of making and using same |
| US20080108110A1 (en) * | 1998-04-02 | 2008-05-08 | Deangelis Paul L | Targeted glycosaminoglycan polymers by polymer grafting and methods of making and using same |
| US20060188966A1 (en) * | 1998-04-02 | 2006-08-24 | Deangelis Paul L | Natural, chimeric and hybrid glycosaminoglycan polymers and methods of making and using same |
| US7642071B2 (en) | 1999-04-01 | 2010-01-05 | The Board Of Regents Of The University Of Oklahoma | Methods of expressing gram-negative glycosaminoglycan synthase genes in gram-positive hosts |
| FR2873700B1 (fr) * | 2004-07-29 | 2006-11-24 | Centre Nat Rech Scient Cnrse | Procede d'oxydation controlee de polysaccharides |
| JP5249933B2 (ja) | 2006-07-04 | 2013-07-31 | スパームヴァイタル アクティーゼルスカブ | ***の保存及び制御された送達／解放 |
| EP2283146A4 (en) * | 2008-04-29 | 2012-02-22 | Marshall University Res Corp | PROCESSES FOR PRODUCING BACTERIAL ALGINATES |
| JP5449162B2 (ja) | 2008-07-31 | 2014-03-19 | 三菱電機株式会社 | 映像符号化装置、映像符号化方法、映像再生装置、及び映像再生方法 |
| JP2012121963A (ja) * | 2010-12-07 | 2012-06-28 | Meiji Univ | ポリグルロン酸の製造方法、ポリマンヌロン酸の製造方法、ポリグルロン酸、及びポリマンヌロン酸 |
| GB201120368D0 (en) | 2011-11-24 | 2012-01-04 | Sperm Vital As | Methods for the preparation of hydrogels |
| FR2994387B1 (fr) * | 2012-08-13 | 2016-07-29 | Basf Beauty Care Solutions France Sas | Ingredient hydratant cosmetique ou pharmaceutique |
| CN104341535B (zh) * | 2013-08-07 | 2018-09-14 | 青岛博研达工业技术研究所(普通合伙) | 一种浒苔高值化提取方法 |
| CN104341536A (zh) * | 2013-08-08 | 2015-02-11 | 青岛博研达工业技术研究所(普通合伙) | 一种高效提取海藻中营养物质的方法 |
| CN104341537A (zh) * | 2013-08-08 | 2015-02-11 | 青岛博研达工业技术研究所(普通合伙) | 一种脱砷提取羊栖菜中营养物质的方法 |
| CN104341233A (zh) * | 2013-08-08 | 2015-02-11 | 青岛博研达工业技术研究所(普通合伙) | 一种高效提取裙带菜孢子叶中营养物质的方法 |
| RU2691990C2 (ru) * | 2015-03-19 | 2019-06-19 | Дмитрий Викторович Незговоров | Производное альгиновой кислоты |
| CN110035656A (zh) | 2016-12-05 | 2019-07-19 | 斯博姆维透公司 | 缓释组合物 |
| MX2020013147A (es) | 2018-06-04 | 2021-02-18 | Spermvital As | Equipo funcionalizado para preparar hidrogeles. |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US341072A (en) * | 1886-05-04 | Barton | ||
| BE636336A (hu) * | 1962-08-21 | |||
| NO845059L (no) * | 1984-12-17 | 1986-06-18 | Sintef Inst For Marin Biokjemi | Fremgangsmaate for fremstilling av alginater med endrede fysikalske egenskaper samt anvendelse av disse alginater. |
-
1986
- 1986-10-17 NO NO864147A patent/NO160374C/no unknown
-
1987
- 1987-10-06 AU AU80749/87A patent/AU604070B2/en not_active Ceased
- 1987-10-06 BR BR8707509A patent/BR8707509A/pt unknown
- 1987-10-06 EP EP87906475A patent/EP0288494B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-06 US US07/206,345 patent/US4990601A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-10-06 WO PCT/NO1987/000065 patent/WO1988002758A1/en active IP Right Grant
- 1987-10-06 AT AT87906475T patent/ATE89008T1/de not_active IP Right Cessation
- 1987-10-06 HU HU875169A patent/HU202251B/hu not_active IP Right Cessation
- 1987-10-06 DE DE87906475T patent/DE3785754T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-06 MC MC87NO8700065D patent/MC1937A1/xx unknown
- 1987-10-06 JP JP62505868A patent/JPH01501316A/ja active Pending
- 1987-10-14 IL IL84177A patent/IL84177A/xx not_active IP Right Cessation
- 1987-10-15 NZ NZ222182A patent/NZ222182A/xx unknown
- 1987-10-15 ES ES878702944A patent/ES2007422A6/es not_active Expired
- 1987-10-16 PH PH35949A patent/PH23281A/en unknown
-
1988
- 1988-06-15 KR KR1019880700678A patent/KR880701738A/ko not_active Application Discontinuation
- 1988-06-16 DK DK330688A patent/DK330688D0/da not_active Application Discontinuation
- 1988-06-16 RO RO134025A patent/RO104348B1/ro unknown
- 1988-06-16 FI FI882884A patent/FI882884A/fi not_active IP Right Cessation
- 1988-06-16 MW MW24/88A patent/MW2488A1/xx unknown
- 1988-06-16 SU SU884356051A patent/SU1804464A3/ru active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MC1937A1 (fr) | 1989-05-19 |
| HUT52118A (en) | 1990-06-28 |
| BR8707509A (pt) | 1989-02-21 |
| JPH01501316A (ja) | 1989-05-11 |
| AU604070B2 (en) | 1990-12-06 |
| ATE89008T1 (de) | 1993-05-15 |
| AU8074987A (en) | 1988-05-06 |
| WO1988002758A1 (en) | 1988-04-21 |
| IL84177A (en) | 1992-11-15 |
| KR880701738A (ko) | 1988-11-04 |
| NO864147D0 (no) | 1986-10-17 |
| DE3785754T2 (de) | 1994-01-05 |
| FI882884A0 (fi) | 1988-06-16 |
| EP0288494A1 (en) | 1988-11-02 |
| SU1804464A3 (en) | 1993-03-23 |
| US4990601A (en) | 1991-02-05 |
| IL84177A0 (en) | 1988-03-31 |
| NO160374B (no) | 1989-01-02 |
| EP0288494B1 (en) | 1993-05-05 |
| NO160374C (no) | 1989-04-12 |
| ES2007422A6 (es) | 1989-06-16 |
| DE3785754D1 (de) | 1993-06-09 |
| FI882884A (fi) | 1988-06-16 |
| RO104348B1 (en) | 1993-04-25 |
| NZ222182A (en) | 1990-06-26 |
| DK330688A (da) | 1988-06-16 |
| NO864147L (no) | 1988-04-18 |
| MW2488A1 (en) | 1989-02-08 |
| DK330688D0 (da) | 1988-06-16 |
| PH23281A (en) | 1989-06-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| HU202251B (en) | Process for c-5 epimeizing mannuronic acid part of polysacchrides after treating them with carbon-dioxide | |
| Skják-Bræk et al. | Tailoring of alginates by enzymatic modification in vitro | |
| Domard et al. | Glucosamine oligomers: 1. Preparation and characterization | |
| Mackie et al. | Cell wall and intercellular region polysaccharides | |
| Knaul et al. | Characterization of deacetylated chitosan and chitosan molecular weight review | |
| PERCIVAL et al. | Algal polysaccharides | |
| Zhang et al. | Preparation and structure elucidation of alginate oligosaccharides degraded by alginate lyase from Vibro sp. 510 | |
| Bosso et al. | The behavior of chitin towards anhydrous hydrogen fluoride. Preparation of β-(1→ 4)-linked 2-acetamido-2-deoxy-d-glucopyranosyl oligosaccharides | |
| JPH04502928A (ja) | ヘパリン・サッカリドおよび医薬組成物 | |
| Islam et al. | Further evidence that periodate cleavage of heparin occurs primarily through the antithrombin binding site | |
| Kristiansen et al. | Novel alginates prepared by independent control of chain stiffness and distribution of G-residues: Structure and gelling properties | |
| SkjÅk-Bræk et al. | Selective acetylation of mannuronic acid residues in calcium alginate gels | |
| JP2008519595A (ja) | 変性アルギネートおよびその製造方法および用途 | |
| JP5053512B2 (ja) | 非常に大きい硫酸化度を持つｋ５多糖体のエピマー化誘導体 | |
| Ciancia et al. | A L-galactose-containing carrageenan from cystocarpic Gigartina skottsbergii | |
| Chitbanyong et al. | Polyglucuronic acids prepared from α-(1→ 3)-glucan by TEMPO-catalytic oxidation | |
| Falshaw et al. | Comparison of the glycosaminoglycans isolated from the skin and head cartilage of Gould's arrow squid (Nototodarus gouldi) | |
| Hoffman et al. | Studies on the blood-anticoagulant activity of sulphated polysaccharides with different uronic acid content | |
| FI80722B (fi) | Gelbildande plysackarid, dess framstaellning ch anvaendning. | |
| Stokke et al. | Release of disordered xanthan oligomers upon partial acid hydrolysis of double-stranded xanthan | |
| Murdzheva et al. | Chemical modification of alginic acid by ultrasonic irradiation | |
| Elboutachfaiti et al. | Oligogalacturonans production by free radical depolymerization of polygalacturonan | |
| Stortz et al. | Room temperature, low-field 13C-nmr spectra of degraded kappa/iota carrageenans | |
| CN112876521A (zh) | 一种β-1，4型葡萄糖醛酸/甘露糖醛酸直链杂合寡糖及其制备工艺 | |
| Anderson et al. | Structural studies of the extracellular polysaccharide from Butyrivibrio fibrisolvens strain X6C61 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |