[发明专利]羧甲基果聚糖的碱金属盐的浓缩水溶液的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制备具有1.2或更大的羧甲基取代度的羧甲基果聚糖的碱金属盐的浓缩、均匀水溶液的新方法，其中，所述水溶液包含降低水平的碱金属卤化物盐。

背景技术

果聚糖是具有大量的脱水果糖单元的寡糖和多糖。果聚糖可以具有多分散性的链长分布并且可以是直链或支链的。果聚糖具有至少3至约1000的平均链长(聚合度；DP)。菊糖是包含在还原端具有α-D-吡喃葡糖基单元的(2-1)-β-D-呋喃果糖基残基的果聚糖。在不同的植物如菊苣、洋姜和天竺牡丹中，该果聚糖可以作为储备多糖(reserve polysaccharide)而被发现。

羧甲基化是用于衍生化单糖、寡糖和多糖的已知方法，通过羧甲基化，用羧甲基基团醚化伯醇和/或仲醇基团。由此获得的衍生物是(聚)羧酸亚甲酯，发现其用于许多应用中，特别是在洗涤剂配方中、造纸工业和油类获得(oil winning)中。

羧甲基化产品的已知实例是例如在US 2,639,281、US 3,284,441和CA 523,243中所描述的羧甲基纤维素(CMC)。

涉及像这样的羧烷基菊糖的现有技术及其制造方法相当多且多样化。长时间以来已知羧甲基菊糖盐，参见，例如1958/1959的捷克专利号90980。Chien,J.Immunology Methods 26(1979)39-46，涉及在相对低的温度下在稀释的碱性溶液中通过使用六倍摩尔过量的氯乙酸钠制备羧甲基菊糖(CMI)。由此制备的CMI具有非常低的取代度，并且所述方法麻烦而不适合于任何经济可行的工业(undertaking)。

EP 0733073描述了在碱性条件下，通过使菊糖和氯乙酸钠反应制备羧甲基菊糖的方法。该技术尤其会经历可以导致低的转化率和不期望的副产物的大量的粘度困难。此外，建立(work up)反应混合物，在于在反应结束时用合适的溶剂如无水甲醇沉淀反应混合物。

EP 1713831描述了用于制备羧烷基菊糖的碱金属盐的方法，包括：制备含有分散在其中的卤代烷基羧酸盐的碱金属盐的水介质，在基本上呈中性的pH条件下向包含羧酸盐的介质中加入菊糖，随后将该混合物加热至60℃至90℃的范围内的温度，并且在碱性条件(pH 8-12)下进行反应，同时加入另外的卤代烷基羧酸盐和碱性氢氧化物。EP 1713831中声称的方法没有经历粘度问题并且允许制备具有可接受的产率、纯度和含有高于约1.5至约3的羧烷基取代度(DS)的转化度的羧烷基菊糖。为了在水中具有均匀的CMI溶液，通常用水稀释如此形成的羧烷基菊糖的碱金属盐。

取决于它们的羧甲基取代度，在室温及更低的温度下，在水里仅有低浓度的羧甲基菊糖是稳定的。目前，对于2.5的羧甲基取代度，可以制成具有按重量计高达(上达，up to)15％的羧甲基菊糖浓度的水溶液；并且对于1.5的羧甲基取代度，可以制成具有按重量计高达25％的羧甲基菊糖浓度的水溶液。虽然如此，具有增加的浓度的羧甲基菊糖的水溶液具有相当显著的经济和生态重要性，不仅因为降低了运输成本-运输较少的水用于获得相同量的活性材料-而且针对固体羧甲基菊糖-需要较少的能量用于蒸馏掉较少的水。此外，在它们的应用中，浓缩的溶液更实用。

利用该技术领域中熟知的常规方法的帮助，还可以回收和纯化羧烷基菊糖。纳米过滤随后蒸发被用于去除大多数的低分子量杂质如氯化钠和乙醇酸/二乙醇酸。该技术允许获得按重量计高于25％的较高羧烷基菊糖浓缩物。然而，该技术消耗时间和能量、不经济并且不太适合于实际和可预知的商业需求。

发明内容

发明目的

本发明旨在提供用于制备不存在现有技术水平的方法的缺点的羧甲基果聚糖(优选菊糖)的碱金属盐的水溶液的方法。

本发明的目的是提供用于制备羧甲基果聚糖(优选菊糖)的碱金属盐的均匀水溶液的有效且经济的方法，羧甲基果聚糖(优选菊糖)的碱金属盐具有高于1.2至3.0的羧甲基取代度，水溶液具有按重量计至少20％的羧甲基果聚糖(优选菊糖)的碱金属盐浓度和按重量计至多10％的碱金属卤化物盐浓度。因此，本发明的进一步的目的是获得制造和运输更容易且成本更低，并且在室温及更低温度下即正常使用和船运条件下稳定的此类浓缩溶液。

发明概述

本发明公开了用于制备羧甲基果聚糖(优选菊糖)的碱金属盐的水溶液的方法，包括以下步骤：