[发明专利]低粘度杂多糖

说明书

人们业已熟知，在多种食品和工业应用中，杂多糖可以用作增粘剂。之所以能够使用这些制剂，是因为它们在比较低的浓度下具有使水溶液增稠的能力。黄原胶（Xanthangum）（微生物X·Campestris在营养介质中通过需氧发酵产生的一种生物聚合物），S-194（美国专利4，401，760号中所叙述的，由微生物Alcaligenes    ATCC31961在营养介质中通过需氧发酵产生的一种生物聚合物），及瓜耳胶（瓜耳植物种子的一种提取物，瓜耳，Cyanaposis    tetragonolobus，属豆科）就是三种已知的此种杂多糖。已知这些胶有多种类型。如瓜耳胶的衍生物，其中包括氧化瓜耳胶，羧甲基化瓜耳胶，羟烷基化瓜耳胶等。不同丙酮酸水平（欧洲专利66，961）和钙水平（如Richmon的美国专利4，375，512号）的黄原胶也为人们所知。流变学改性的黄原胶也已有叙述。如美国专利4，299，825号告诉人们一种“低粘度”的黄原胶，这种胶在浓度为8-15%（重量）时，粘度为10，000-20，000厘泊。

象美国专利4，118，218号所提到的那些联吡啶四级铵盐为一类用作除草剂的化合物。其中对草快（Paraguat，二氯化1，1′-二甲基-4，4′-联吡啶鎓）和杀敌草快（diguat，二溴化6，7-二氢二吡啶并[1，2-a：2′，1′-c]吡嗪鎓）最为常用。这些化合物通常是以水溶液作为商品出售的。人们曾试图将这些盐制成自由流动的、可润湿的粉末制剂，但是没有证据表明这是成功的。英国专利2，100，603号提到了以硅酸钙为载体的可湿性粉末混合物。日本专利J56152-401（朝日化学公司）则谈到了由钠、镁等的无机硫酸盐和白碳黑（White    Carbon）、硼砂、硅胶等抗结团化合物组成的粉状混合物。美国专利4，118，218叙述了一种制备粒状除草剂混合物的方法，这一方法包括将联吡啶四级铵盐的水溶液沉积在惰性载体上，其中载体最好是氯化钙或氯化钠，在这里，本专利参考了这一专利。这一专利本身也参考了众多的涉及固体除草剂的日本和英国专利申请。这些混合制剂没有一种取得过商业上的成功。一般说来，早先合成的化合物中，活性成分的浓度不够大，未进行适当的水合，或者是没有防止活性成分结晶的措施，这样就带给干粉使用者一种潜在的危害。在有除草效用的联吡啶鎓盐水溶液的干燥过程中会出现结晶，结晶体也还可以出现在这些盐的干燥混合物中。

现已制备出具有非常低粘度的杂多糖。它们用于制备高浓度固体联吡啶鎓盐的除草剂。这些制剂没有显示出表面结晶现象。此外，这些低粘度的杂多糖也适用于其他工业和农业方面的应用。

本发明之低粘度杂多糖为低粘度黄原胶，低粘度S-194，以及低粘度瓜耳胶。所谓低粘度黄原胶或低粘度S-194，意指具有粘度为15-300厘泊的胶（5%（重量）溶液，用Brookfield    LVT粘度计，25℃，每分钟60转，2号转筒测定的）;更好的是粘度为200-300厘泊的胶。所谓低粘度瓜耳胶，意指5%（重量）溶液、粘度为15-100厘泊的瓜耳胶，粘度测定如上所述;更好的是粘度为50-100厘泊的瓜耳胶。

低粘度杂多糖可用多种不同的方法制备。其中一种方法是在与芬顿试剂相似的配方中使用过氧化氢。这一配方中含有0.15-0.25%的H₂O₂，0.05%的FeSO₄和0.10%的乙二胺四乙酸（EDTA）四钠盐。使用这种配方，10%瓜耳胶的透明糊状物在60℃下降解15分钟，粘度可以从大于10，000厘泊降至大约150厘泊（4号转筒，每分钟60转）。4%的黄原胶溶液在60℃下降解30分钟，粘度可从5，000厘泊降到20厘泊。降解速率与过氧化物的浓度及温度成正比。过氧化物的需要量随胶中杂质的增加而增加。

瓜耳胶也可用酶来降解。比如，0.1%的半纤维素酶在pH5.0、温度50℃下，用48小时将10%的分散相的瓜耳胶从粘度10，000厘泊降解到280厘泊。另一种酶为半乳甘露聚糖酶。半纤维素酶和半乳甘露聚糖酶都是市售商品。

在降解之后，低粘度杂多糖可用下法回收：用2-3倍体积的异丙醇从溶液中沉淀多糖，然后干燥、碾磨。