[发明专利]一种二氧化碳催化制备微分子右旋糖酐的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种平均分子量为1500-8000微分子右旋糖酐的制备工艺，尤其涉及一种CO₂催化降解中、低、小分子右旋糖酐制备微分子右旋糖酐的工艺。

背景技术

右旋糖酐又叫葡聚糖，是葡萄糖单元经过脱水所构成的高分子多糖化合物，或者是由细菌(如肠膜状明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides))产生的胞外多糖。右旋糖酐为白色的无定形粉末固体，无臭无味，易溶于水，不溶于乙醇。在常温下或中性溶液中可以稳定存在，遇强酸可分解，在碱性溶液中其端基易被氧化，受热时可逐渐变色或者分解。

右旋糖酐主要是由D-吡喃式葡萄糖以α-1，6键相连接，成一线形长分子链，也有支链点以α-1，2、α-1，3、α-1，4键相连接，分子式为(C₆H₁₀O₅)_n。随着微生物种类及生长条件的不同，右旋糖酐的分子结构有差别。根据分子量的不同，右旋糖酐可分为一下几种类型：(1)微分子右旋糖酐(右旋糖酐10，平均分子量1.0万以下)；(2)小分子右旋糖酐(右旋糖酐20，平均分子量1.0万-2.5万)；(3)低分子右旋糖酐(右旋糖酐40，平均分子量2.5万-5.0万)；(4)中分子右旋糖酐(右旋糖酐70，平均分子量5.0万-9.0万)；(5)大分子右旋糖酐(平均分子量9万以上)。右旋糖酐溶于水中能形成具有一定粘度的胶体液，在生理盐水中，6％右旋糖酐液体与血浆的渗透压及粘度均相同；中分子右旋糖酐分子的现行大小约为与血浆蛋白及球蛋白分子的大小相接近，在体内会水解成葡萄糖而具有营养作用。然而，中分子、低分子及小分子右旋糖酐在体内的排出作用较慢，微分子右旋糖酐的作用时间则持续较短。目前平均分子量为5000-7500的右旋糖酐可用于生产兽药及右旋糖酐铁等产品，而平均分子量为1500-3000的右旋糖酐可用于人药等产品。

然而，在国内未发现微分子右旋糖酐产品的生产，传统右旋糖酐的制备是以蔗糖为原料，经微生物发酵作用生成葡萄糖高聚物，再水解生成不同分子量的产物。依据不同分子量的右旋糖酐在乙醇水溶液中溶解度的差异(分子量越大，溶解度越小)，划分出不同分子量的产品。因此，欲制得微分子量的右旋糖酐，要使用高浓度的酒精水溶液，这不仅会增加生产成本，而且使用大量的乙醇会带来一定的安全隐患。

另外，通过一定的酸解、水解也可将小、低、中分子的右旋糖酐降解至微分子右旋糖酐。这一方法具有操作步骤复杂，对设备腐蚀性大，对环境污染严重等缺点。

利用CO₂在一定压力及一定温度下会在水中生成碳酸并电离出酸根离子可使右旋糖酐发生降解这一特点，可使微分子右旋糖酐的制备成本降低。

发明内容

本发明的目的是利用二氧化碳催化中、低、小分子右旋糖酐降解制备微分子右旋糖酐，利用真空干燥或喷雾干燥方式干燥微分子右旋糖酐产品，并且所得的微分子右旋糖酐的平均分子量在1500-8000范围。

二氧化碳在水中催化降解中、低、小分子右旋糖酐制备微分子右旋糖酐，具体步骤如下：

(1)将中、低、小分子右旋糖酐加入到装有去离子水的烧杯中，使得右旋糖酐与去离子水的质量比(糖水比)为0.2-0.7，60-70℃搅拌溶解5-30分钟；

(2)将右旋糖酐水溶液转移至高压反应釜中，用CO₂置换出高压釜中空气后充入压力为0.5-5MPa的CO₂，在110-200℃的温度下反应30-500分钟后，立即水冷至75℃以下；

(3)打开高压釜，倒出溶液；

(4)用孔径为50-150nm的微孔活性炭对收集到的溶液进行脱色，活性炭的用量为右旋糖酐重量的0.1-3倍，脱色温度为40-80℃，时间为10-60分钟，然后对过滤去除活性炭后的溶液进行真空干燥或者喷雾干燥得到固体产品，其中干燥温度为温度为60-90℃。

本发明就是以中、低、小分子右旋糖酐为原料，以CO₂和水为反应媒介，清洁制备微分子右旋糖酐。具体反应如下：

二氧化碳在水中催化中、低、小分子右旋糖酐降解制备微分子右旋糖酐，方法具有如下优点：①反应以CO₂为催化剂、水为反应媒介，所得微分子右旋糖酐清洁无污染；②生产过程无三废排放，实现了真正意义上的绿色化生产。

具体实施方式

以下通过具体实施实例用于进一步说明本发明描述的方法，但是并不限制本发明。