專(zhuān)利名稱：魔芋葡甘聚糖甘油酯類(lèi)顆粒物及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有吸附功能的交聯(lián)魔芋葡甘聚糖—魔芋葡甘聚糖甘油酯類(lèi)顆粒物及其制備方法和用途。
魔芋葡甘聚糖(Konjak Glucomanman，簡(jiǎn)稱KGM)是一種天然高分子多糖，在天然魔芋和魔芋精粉中是以微粒形式存在的。魔芋葡甘聚糖存在于“異性細(xì)胞”中，這種異性細(xì)胞干燥后即硬又韌，不易破碎。魔芋葡甘聚糖顆粒為扁圓或橢圓，隨著加工程度的不同外圍可能還有網(wǎng)脊?fàn)钔黄鸬募?xì)胞壁，細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和半纖維素。目前認(rèn)為魔芋葡甘聚糖是一種復(fù)合多糖，由D-葡萄糖和D-甘露糖按1∶1.6或2∶3的摩爾比由β-1，4糖甘鍵結(jié)合而成，平均分子量200,000至2,000,000道爾頓，糖殘基的排列順序尚無(wú)定論，在某些糖殘基C-3位有β-1，3糖甘鍵組成的支鏈，主鏈32-80個(gè)糖殘基有1個(gè)支鏈，每條支鏈約有幾到十幾糖殘基，個(gè)別糖殘基上有一個(gè)以酯鍵結(jié)合的乙酰基。在水中魔芋葡甘聚糖顆粒會(huì)逐漸溶脹，進(jìn)而溶解，因而限制了魔芋葡甘聚糖在離子吸附與交換方面的應(yīng)用。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種魔芋葡甘聚糖甘油酯類(lèi)顆粒物，其結(jié)構(gòu)式為[G1M1.6(-CH2COOH)n(-CH2-CHOH-CH2-)p]m式中G代表葡萄糖，M代表甘露糖，m為交聯(lián)魔芋葡甘聚糖微球中葡萄糖和甘露糖組合的數(shù)目，m＝1200-5000；n＝0～2.6×3；p＝0.05～1.3×3，代表交聯(lián)單元的多寡即交聯(lián)程度。
其立體結(jié)構(gòu)示意如下，式中R代表取代基，在羧甲基交聯(lián)魔芋葡甘聚糖中代表羧甲基；L代表交聯(lián)劑交聯(lián)后的連接基團(tuán)，當(dāng)交聯(lián)劑為環(huán)氧氯丙烷時(shí)L為-CH2-CHOH-CH2- 上述魔芋葡甘聚糖甘油酯的制備方法，將魔芋精粉(即去除了淀粉等雜質(zhì)的魔芋葡甘聚糖原始顆粒)與醇和堿混合攪拌后，與交聯(lián)劑在45-60℃攪拌反應(yīng)0.5～6小時(shí)，分離即得所需魔芋葡甘聚糖甘油酯(交聯(lián)魔芋葡甘聚糖)顆粒物[G1M1.6(-CH2-CHOH-CH2-)p]m。將所得魔芋葡甘聚糖甘油酯顆粒物用堿液處理后，在50-70℃與羧甲基化試劑，用量為魔芋精粉量的50-600％(重量百分比)反應(yīng)1-10小時(shí)，分離即得所需羧甲基魔芋葡甘聚糖甘油酯(羧甲基交聯(lián)魔芋葡甘聚糖)顆粒物[G1M1.6(-CH2COOH)n(-CH2-CHOH-CH2-)p]m。
另外，上述羧甲基魔芋葡甘聚糖甘油酯可通過(guò)下法制得將魔芋精粉與醇和堿混合攪拌后，與交聯(lián)劑在45-60℃攪拌反應(yīng)0.5～6小時(shí)，然后在50-70℃與羧甲基化試劑反應(yīng)1-10小時(shí)，分離即得所需羧甲基交聯(lián)魔芋葡甘聚糖甘油酯顆粒物。
上述醇為甲醇、乙醇或異丙醇，體積百分比濃度為20-95％，用量為魔芋精粉的50-300％(體積百分比)；堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀，用量為魔芋精粉量的10-50％(重量百分比)。
上述交聯(lián)劑為環(huán)氧氯丙烷，用量為魔芋精粉重量的25-100％。
上述羧甲基化試劑為氯乙酸或氯乙酸鈉。
上述魔芋葡甘聚糖甘油酯和羧甲基魔芋葡甘聚糖甘油酯顆粒物用于離子吸附與交換。
本發(fā)明得到的魔芋葡甘聚糖甘油酯[G1M1.6(-CH2-CHOH-CH2-)p]m和羧甲基魔芋葡甘聚糖甘油酯[G1M1.6(-CH2COOH)n(-CH2-CHOH-CH2-)p]m具有溶脹性能，且不溶于水，具有一定穩(wěn)定性，利用魔芋葡甘聚糖原有基團(tuán)實(shí)現(xiàn)離子吸附與交換功能或在原有基團(tuán)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)加入新的基團(tuán)使其具有離子吸附與交換功能?？稍诨めt(yī)藥上廣泛應(yīng)用。
交聯(lián)魔芋葡甘聚糖顆粒物作為原料用相當(dāng)于其重量10-50％的氫氧化鈉或氫氧化鉀配制的溶液處理后，在45-60℃條件下與相當(dāng)于其重量50-600％的羧甲基化試劑氯乙酸或氯乙酸鈉反應(yīng)1-10小時(shí)得羧甲基交聯(lián)魔芋葡甘聚糖顆粒物，其紅外譜圖見(jiàn)圖2。羧甲基交聯(lián)魔芋葡甘聚糖顆粒物為白色、黃色至深棕色顆粒，干燥后粒徑為0.105-0.42毫米，交聯(lián)度為0.4～1.8，羧基化取代度為0.03～2.80，膨脹度為10～600％。經(jīng)過(guò)濾，用清水清洗，可用除鹽水保存，或于60-80℃干燥后保存。
為節(jié)省步驟，也可以在交聯(lián)魔芋葡甘聚糖顆粒物生成以后不經(jīng)分離，在原有系統(tǒng)中加入相當(dāng)于魔芋精粉重量50-600％的羧甲基化試劑氯乙酸或氯乙酸鈉反應(yīng)1-10小時(shí)得羧甲基交聯(lián)魔芋葡甘聚糖顆粒物。
實(shí)施例一取32.4克魔芋精粉，加入16克氫氧化鈉和10毫升甲醇，攪拌1.5小時(shí)。在系統(tǒng)中加入環(huán)氧氯丙烷18.5克，控制反應(yīng)溫度為60℃，反應(yīng)時(shí)間4小時(shí)。得棕色顆粒狀交聯(lián)魔芋葡甘聚糖。過(guò)濾清洗，60℃干燥后保存。該產(chǎn)物濕密度為0.1990克/毫升(60℃烘干稱重)，全交換容量為0.2038mmol/g。
實(shí)施例二取20克魔芋精粉，加入2克氫氧化鈉和100毫升20％甲醇，攪拌1.5小時(shí)。在反應(yīng)體系中加入5.18毫升環(huán)氧氯丙烷，反應(yīng)溫度保持在50℃，反應(yīng)時(shí)間2小時(shí)。得淡黃色顆粒狀交聯(lián)魔芋葡甘聚糖顆粒。過(guò)濾清洗，除鹽水保存。該產(chǎn)物濕密度為0.2837克/毫升(105℃烘干稱重)，全交換容量為0.1934mmol/g。
實(shí)施例三取實(shí)施例一中交聯(lián)魔芋葡甘聚糖5克，加入50毫升10％氫氧化鈉溶液中，室溫下攪拌5小時(shí)。在55℃下加入37.8克氯乙酸和16克氫氧化鈉和適量的水，攪拌反應(yīng)10小時(shí)，得到羧甲基交聯(lián)魔芋葡甘聚糖。過(guò)濾清洗，80℃干燥后保存。該產(chǎn)物濕密度為0.4048克/毫升(60℃烘干稱重)，全交換容量為0.7378mmol/g。
實(shí)施例四取20克魔芋精粉，加入2克氫氧化鉀，100mL50％異丙醇水溶液，攪拌1小時(shí)。加入環(huán)氧氯丙烷7.78mL，控制反應(yīng)溫度為45℃，攪拌反應(yīng)6小時(shí)。過(guò)濾，洗滌，得淺黃色交聯(lián)魔芋葡甘聚糖。產(chǎn)物濕密度為0.1352克/毫升(105℃烘干稱重)，全交換容量為0.6560mmol/g。
實(shí)施例五取魔芋精粉100克，加入140毫升95％乙醇潤(rùn)濕，10分鐘后加入濃度為30％的氫氧化鈉水溶液120毫升，在30℃左右充分?jǐn)嚢?0分鐘?？刂品磻?yīng)溫度在50±2℃，滴加加入90毫升環(huán)氧氯丙烷，一小時(shí)加完，加完后繼續(xù)攪拌反應(yīng)3小時(shí)。得到固體交聯(lián)魔芋葡甘聚糖不經(jīng)分離，在反應(yīng)體系中加入50g一氯乙酸鈉，升溫到55-65℃，保溫?cái)嚢璺磻?yīng)1.5小時(shí)。得到顆粒狀羧甲基交聯(lián)魔芋葡甘聚糖。經(jīng)過(guò)濾，用清水清洗，可用除鹽水保存。該產(chǎn)物濕密度為0.1812克/毫升(60℃烘干稱重)，全交換容量為0.9480mmol/g。
權(quán)利要求
1.一種魔芋葡甘聚糖甘油酯類(lèi)顆粒物，其結(jié)構(gòu)式為[G1M1.6(-CH2COOH)n(-CH2-CHOH-CH2-)p]m式中G代表葡萄糖，M代表甘露糖；m為交聯(lián)魔芋葡甘聚糖單鏈中葡萄糖和甘露糖組合的數(shù)目，m＝1200-5000；n＝0～2.6×3；p＝0.05～1.3×3，代表交聯(lián)單元的多寡。
2.權(quán)利要求1所述魔芋葡甘聚糖甘油酯類(lèi)顆粒物的制備方法，其特征是將魔芋精粉與醇和堿混合攪拌后，與交聯(lián)劑在45-60℃攪拌反應(yīng)0.5～6小時(shí)，分離即得所需魔芋葡甘聚糖甘油酯顆粒物[G1M1.6(-CH2-CHOH-CH2-)p]m。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是醇為甲醇、乙醇或異丙醇，體積百分比濃度為20-95％，用量為魔芋精粉的50-300％(體積百分比)；堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀，用量為魔芋精粉量的10-50％(重量百分比)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是交聯(lián)劑為環(huán)氧氯丙烷，用量為魔芋精粉重量的25-100％。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的方法，其特征是將所得魔芋葡甘聚糖甘油酯顆粒物[G1M1.6(-CH2-CHOH-CH2-)p]m用堿液處理后，在50-70℃與羧甲基化試劑，用量為魔芋精粉量的50-600％(重量百分比)反應(yīng)1-10小時(shí)，分離即得所需羧甲基魔芋葡甘聚糖甘油酯顆粒物[G1M1.6(-CH2COOH)n(-CH2-CHOH-CH2-)p]m。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征是羧甲基化試劑為氯乙酸或氯乙酸鈉。
7.權(quán)利要求1所述魔芋葡甘聚糖甘油酯類(lèi)顆粒物的制備方法，其特征是將魔芋精粉與醇和堿混合攪拌后，與交聯(lián)劑在45-60℃攪拌反應(yīng)0.5～6小時(shí)，然后在50-70℃與羧甲基化試劑反應(yīng)1-10小時(shí)，分離即得所需羧甲基魔芋葡甘聚糖甘油酯顆粒物[G1M1.6(-CH2COOH)n(-CH2-CHOH-CH2-)p]m。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征是醇為甲醇、乙醇或異丙醇，濃度為20-95％(體積百分比)，用量為魔芋精粉的50-300％(體積百分比)；堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀，用量為魔芋精粉量的10-50％(重量百分比)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征是交聯(lián)劑為環(huán)氧氯丙烷，用量為魔芋精粉重量的25-100％；羧甲基化試劑為氯乙酸或氯乙酸鈉。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述魔芋葡甘聚糖甘油酯類(lèi)顆粒物用于離子吸附與交換。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種魔芋葡甘聚糖甘油酯類(lèi)顆粒物及其制備方法和用途。將魔芋精粉與醇和堿混合攪拌后，與交聯(lián)劑反應(yīng)即得所需魔芋葡甘聚糖甘油酯顆粒物。將所得魔芋葡甘聚糖甘油酯顆粒物用堿液處理后，與羧甲基化試劑反應(yīng)1－10小時(shí)，分離即得所需羧甲基魔芋葡甘聚糖甘油酯顆粒物。本發(fā)明得到的魔芋葡甘聚糖甘油酯和羧甲基魔芋葡甘聚糖甘油酯具有溶脹性能，且不溶于水，具有一定穩(wěn)定性，利用魔芋葡甘聚糖原有基團(tuán)實(shí)現(xiàn)離子吸附與交換功能或在原有基團(tuán)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)加入新的基團(tuán)使其具有離子吸附與交換功能?？稍诨めt(yī)藥上廣泛應(yīng)用。
文檔編號(hào)C08B37/00GK1431227SQ0311843
公開(kāi)日2003年7月23日 申請(qǐng)日期2003年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月9日
發(fā)明者羅立新, 馮長(zhǎng)根, 劉敏, 羅運(yùn)柏, 黃榮華 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)