[发明专利]亚临界水催化制备微分子右旋糖酐的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微分子右旋糖酐的清洁制备方法，尤其涉及一种亚临界水催化降解中、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(dextran)又叫葡聚糖，是多个葡萄糖单元经过脱水所构成的大分子聚合物，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-吡喃式葡萄糖单体以α-1，6苷键相连接，成一线形长分子链，同时还有α-1，3和α-1，4苷键形成的分支结构，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，右旋糖酐可分为以下几种类型：(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％的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。

亚临界水(Sub-critical water，SCW)也被称为过热水、高温水、高压热水或热液态水，是指在一定压力下，将水加热到100℃以上临界温度374℃以下的高温，水体仍然保持在液体状态(或指压力和温度在其临界值之下的附近区域的液态水)。亚临界水中的[H₃O⁺]和[OH^-]已接近弱酸或弱碱，在饱和蒸气压下，SCW的电离常数在260℃附近有一极大值约为10^-11(mol/kg)²，其值是常温常压水的1000倍，且电离常数随压力的增加而增大，因此自身具有酸催化与碱催化的功能。在亚临界水中降解中、低、小分子右旋糖酐，不仅能制备出清洁无污染的微分子右旋糖酐，而且在工业生产中从源头上消除污染。

然而，在国内未发现用亚临界水法制备微分子右旋糖酐，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。可考虑采用膜分离及凝胶层析柱等方式来分离提纯右旋糖酐产品，即避免了乙醇的使用，又减少了环境的污染。从成本方面考虑，膜分离的方式更为经济环保。

另外，可采用化学降解方法制备微分子右旋糖酐，即通过一定的酸解、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。化学降解法具有操作步骤复杂，对设备腐蚀性大，产物分子量分布过宽、均一性较差、降解过程容易破坏活性基团并引入有害物质，环境污染严重等缺点。

发明内容：

本发明的目的是在亚临界水体系中催化降解中、低、小分子右旋糖酐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1300-8000范围。

在亚临界水体系中催化降解中、低、小分子右旋糖酐制备微分子右旋糖酐，具体步骤如下：

(1)将称量好的中、低、小分子右旋糖酐加入到去离子水中，使得右旋糖酐与水的质量比为0.2-0.8，60-70℃搅拌溶解10-30分钟；

(2)将右旋糖酐水溶液转移至高压反应釜中，在130-220℃的温度和水的饱和蒸汽压下反应30-500分钟后，立即水冷至70℃以下；

(3)打开高压釜，倒出溶液，用活性白土脱色，此活性白土的用量为右旋糖酐重量的0.03-0.05倍，60-70℃搅拌20-60分钟，然后高速离心分离，分离得溶液；

(4)干燥溶液得到固体产品。