[發明專利]一種氧化可得然膠的制備方法

有效

• 申請號: 201911147149.1
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110872360B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 陳美玲;季天晨
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C08B37/00
• 分類號: C08B37/00
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 張勇

本發明公開了一種氧化可得然膠的制備方法，屬于生物質材料領域。本發明通過將雙氧水分批加入，嚴格控制氧化時間，使可得然膠分子結構中的?CH₂OH基團全部轉換成?COONa或COOH、無其他副產物產生。本發明的制備方法反應效率高，反應條件溫和，操作簡單，所用試劑價格低廉且綠色無污染。

技術領域

本發明屬于生物質材料領域，具體涉及一種氧化可得然膠的制備方法。

背景技術

可得然膠，又稱熱凝膠，凝結多糖，是由微生物發酵生產，以β-1,3-糖苷鍵構成的水不溶性葡聚糖，相對分子量約為50～200萬。可得然膠屬于天然生物分子，無毒無副作用，來源廣泛。與眾多天然多糖相比，具備開發的眾多潛在優勢：1)可得然膠生物降解性非常好，具有生物相容性及生物無毒性；2)在堿水中能夠溶解，便于其進行均相化反應；3)其分子結構中含有多個活潑-OH，是結構修飾的理想位點。

近年來，氧化多糖越來越受到很多關注。比如氧化再生纖維素，氧化淀粉，氧化大豆多糖等，可作為綠色抗菌劑。多糖的氧化劑有高碘酸鹽、次氯酸鈉和過氧化氫。由于可得然膠特定的分子結構，只能采用過氧化氫作為氧化劑對其進行氧化。隨著氧化時間增加，不但伯碳上的羥基被氧化成羧基，且五元環上仲碳C上的羥基也有可能被氧化，導致分子的強力降低。另外，由于羧基的吸電性的作用使碳電子云密度降低，這樣在堿性水溶液中，易與水分子中的羥基發生親核取代反應，使糖甙鍵發生斷裂。

現有的文獻報道用雙氧水水解得到的水溶性可得然膠，例如文獻Food Chemistry283(2019)302–304報道用雙氧水水解后得到的產物含有醛基；文獻Food Chemistry 135(2012)2436–2438報道用雙氧水水解后得到的產物含有醛基和羧基。這些方法均無法獲得6-位完全羧酸化的氧化可得然膠。目前獲得6-位完全羧酸化的氧化可得然膠的方法有以次氯酸鈉作為氧化劑，然而次氯酸鈉氧化可得然膠過程釋放的含氯物質會影響操作者健康。因此，開發一種無毒環保、且氧化得到6-位完全羧酸化的氧化可得然膠是有迫切需求的。

發明內容

為了解決上述的問題，本發明以過氧化氫作為氧化劑，該氧化劑綠色清潔，；然而一次性加入雙氧水氧化，氧化效率不是很高，且需要雙氧水的用量很大，所以本發明配合采用特定的加入方式和環境控制，分批加入雙氧水，使可得然膠6-位完全實現羧酸化，同時降低雙氧水的用量。

本發明通過將雙氧水分批加入，嚴格控制氧化時間，使可得然膠分子結構中的-CH₂OH基團全部轉換成-COONa或者-COOH、無其他副產物產生。本發明的制備方法反應效率高，反應條件溫和，操作簡單，所用試劑價格低廉且綠色無污染。

本發明的目的在于提供一種氧化可得然膠的制備方法，所述方法包括如下步驟：

(1)預處理：將可得然膠溶于堿溶液中，形成混合液；其中，堿溶液的pH為11-13；

(2)氧化反應：在步驟(1)所得的混合液中加入30％雙氧水，反應0.5-1.5h；再加入30％雙氧水，接著反應0.5-1.5h；其中，每次30％雙氧水相對可得然膠的添加量為(1-4)mL/g；

或者，在步驟(1)所得的混合液中加入30％雙氧水，反應0.5-1.5后，再加入30％雙氧水，反應0.5-1.5，然后加入30％雙氧水反應0.5-1h；其中，每次30％雙氧水相對可得然膠的添加量為(1-4)mL/g；

(3)步驟(2)反應結束后，用酸調節至中性；冷卻、固液分離取清液，干燥即得氧化可得然膠粉末產品。

在本發明的一種實施方式中，所述步驟(1)中可得然膠在混合液中的質量濃度為10-25mg/mL。優選20mg/mL。

在本發明的一種實施方式中，所述步驟(1)中堿溶液為2mol/L的NaOH溶液或KOH溶液。