[发明专利]多糖的原位官能化和其组合物

说明书

本文公开了一种方法，该方法包括以下步骤：在溶剂和合适的反应条件存在下使酯化剂与多糖接触持续足以形成包含多糖酯组合物的产物的反应时间，其中该多糖酯组合物包含具有约0.001至约3的取代度的多糖酯；其中该酯化剂包含酰卤、磷酰卤、羧酸酐、卤代甲酸酯、碳酸酯、或乙烯基酯；并且基于摩尔当量计，酯化剂与多糖的比率是约0.001∶1至约3∶1。在一个实施例中，该多糖包含聚α‑1，3‑葡聚糖。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年11月22日提交的、名称为“In Situ Functionalization ofPolysaccharides and Compositions Thereof[多糖的原位官能化和其组合物]”的美国临时申请号62/425313的优先权和权益，所述申请的公开内容通过援引以其全文并入本文。

技术领域

本领域涉及用于通过使在酶促聚合过程中产生的多糖原位衍生化来制备官能化的多糖组合物的方法。所述官能化的多糖组合物可以是以极少的附加加工步骤用于诸如涂层、膜、粘合剂、个人护理产品的应用中，并且用作复合物或共混物的水分管理组分。

背景技术

多糖是一类重要的聚合物并且可以作为结构水不溶性材料和水溶性聚合物用于许多工业中。多糖衍生物可以从自然界以低量提取，诸如黄原胶和瓜耳胶。方法以及低量限制了到专业应用中的应用，诸如在流变改性剂以及个人护理产品中。更大量的非衍生多糖，诸如纤维素和淀粉，可以用作用于衍生化的起始材料，但是需要大量的加工以及高度纯化。一旦提取了起始材料，多糖在衍生化之前典型地需要活化步骤，该活化步骤可以包括溶解、改变晶态、试剂络合。化学衍生化经常使用共溶剂和盐来改变起始材料和产物的溶解度，诸如在典型的乙酰化过程中。

受使用微生物或植物宿主的酶促合成或基因工程来寻找新的结构多糖的愿望驱动，研究人员已经发现可生物降解的并且可以从基于可再生资源的原料经济地制造的多糖。此种多糖的实例是聚α-1，3-葡聚糖，其是特征为具有α-1，3-糖苷键的葡聚糖聚合物。这种聚合物已经通过使蔗糖水溶液与从唾液链球菌分离的葡糖基转移酶接触来分离(Simpson等人，Microbiology[微生物学]141：1451-1460，1995)。此外，可以分离和官能化具有不同的键、伯羟基和仲羟基的含量、调整的分子量、支链和直链结构、结晶度、以及溶解度的多糖。

美国专利号9278,988公开了聚α-1，3-葡聚糖酯化合物以及制造它们的方法。公开的专利申请WO 2017/003808公开了聚α-1，3-葡聚糖酯以及使用环状有机酸酐制备它们的方法。

继续寻找用于多糖(诸如聚α-1，3-葡聚糖)的官能化的更方便且更经济的方法。

发明内容

本文公开的是用于原位制备多糖酯组合物的方法。在一个实施例中，公开了一种方法，该方法包括以下步骤：

a)在溶剂和合适的反应条件存在下使酯化剂与多糖接触持续足以形成包含多糖酯组合物的产物的反应时间，该多糖酯组合物包含具有约0.001至约3的取代度的多糖酯化合物；

其中该酯化剂包含酰卤、磷酰卤、羧酸酐、卤代甲酸酯、碳酸酯、或乙烯基酯；并且

基于摩尔当量计，酯化剂与多糖的比率是约0.001∶1至约3∶1。

在一个实施例中，该酯化剂包含酰卤。在一些实施例中，该酰卤包括乙酰氯、苯甲酰氯、丙酰氯、己酰氯、乙酰溴、苯甲酰溴、丙酰溴、乙酰碘、苯甲酰碘、或丙酰碘。在另一个实施例中，该酯化剂包含磷酰卤。在又另一个实施例中，该酯化剂包含羧酸酐。在另一个实施例中，该酯化剂包含卤代甲酸酯。在又另一个实施例中，该酯化剂包含碳酸酯。在另外的实施例中，该酯化剂包含乙烯基酯。