CN101747452A - 羧甲基化蔗渣木聚糖衍生物的制备方法 - Google Patents
羧甲基化蔗渣木聚糖衍生物的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101747452A CN101747452A CN201010045618A CN201010045618A CN101747452A CN 101747452 A CN101747452 A CN 101747452A CN 201010045618 A CN201010045618 A CN 201010045618A CN 201010045618 A CN201010045618 A CN 201010045618A CN 101747452 A CN101747452 A CN 101747452A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bagasse xylan
- sodium hydroxide
- product
- carboxymethylated
- solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
本发明公开了一种羧甲基化蔗渣木聚糖衍生物的制备方法。蔗渣木聚糖、一氯乙酸和氢氧化钠按比例投料。先将蔗渣木聚糖和溶剂搅拌均匀,氢氧化钠用溶剂溶解后,取一半加入到反应器中,控制反应pH在9~12范围内,于25~45℃反应1~2小时;加入茂金属催化剂,再将一氯乙酸用溶剂溶解后和剩余氢氧化钠溶液,分别加入上述反应体系中,控制反应pH在9~12范围内,于45~75℃反应2~5小时;滴加稀酸搅拌,调节反应体系pH至中性,趁热抽滤得粗产品;粗产品用乙醇水溶液洗涤至无Cl-,再用丙酮洗涤脱水后,置入真空干燥箱中,于60℃下干燥12小时后自然冷却。本发明工艺控制简易、原料利用率高;制得的羧甲基蔗渣木聚糖具有较好的水溶性、热稳定性和表面活性。
Description
技术领域
本发明涉及一种羧甲基化蔗渣木聚糖衍生物的制备方法。
背景技术
广西是我国最大的甘蔗与蔗糖产地,蔗糖产量约占全国总产量的60%以上。据广西糖业协会发布的数据,2007/2008年榨季产糖量达941万吨。按1吨糖产生1.2吨除髓蔗渣(含水50%),2007/2008年产生的蔗渣达到1129.2万吨。对这一特色资源如何进行合理开发利用,把资源优势转化为产业发展的优势,近来引起了人们的高度重视。目前蔗渣可以制成的产品很多,除了制浆造纸、发电、制造人造板、堆肥等常规产品外,它还是生物活性物质——木聚糖的重要来源。
木聚糖系半纤维素的一类,由于具有良好的生物相容性、可降解性、成膜性和一定的抗癌、抗氧化、抗炎、止咳、降血压、免疫调节等生物功能,近年来已引起众多领域的关注。但是,单纯从甘蔗渣中提取木聚糖,不仅成本较高,而且蔗渣木聚糖本身不溶于水和大部分有机溶剂,其性能的缺陷大大限制了它的应用。因此需要对蔗渣木聚糖进行修饰改性,或者与其它材料复合,拓宽其应用领域。
发明内容
为了克服现有蔗渣木聚糖溶解性差、应用范围窄的问题,本发明提供一种制备羧甲基化蔗渣木聚糖衍生物的方法。
本发明的目的:(1)引入羧甲基取代基,削弱木聚糖分子间的氢键作用,改善其溶解性能;(2)优选羧甲基化工艺,合成高取代羧甲基化蔗渣木聚糖,综合考虑成本和收益两方面,筛选出经济且易于实现的蔗渣木聚糖的羧甲基化工艺。
具体步骤为:
(1)将分析纯乙醇、分析纯石油醚和去离子水按6~8∶2~4∶1的体积比混合均匀制得溶剂;蔗渣木聚糖、一氯乙酸和氢氧化钠按质量比1∶0.36~1.79∶0.45~1.14投料,固体氢氧化钠、一氯乙酸,分别用4~6倍和1~3倍相应质量的溶剂溶解,备用;
(2)将步骤(1)蔗渣木聚糖与5倍质量的溶剂搅拌均匀,取步骤(1)所制得氢氧化钠溶液的一半,向反应体系中滴加,调节滴加速度,控制体系pH值在9~12之间,于25~45℃反应1~2小时;
(3)调节体系温度至45~75℃,加入占蔗渣木聚糖质量分数0.1%~0.5%的茂金属催化剂,取步骤(1)制得的一氯乙酸溶液和剩余的氢氧化钠溶液,分别向反应体系滴加,调节滴加速度,控制体系pH值在9~12之间,于45~75℃下反应2~5小时;
(4)加质量分数为10%的稀盐酸或质量分数为80%的醋酸搅拌均匀,调节体系pH值至6~7,分离催化剂,离心或过滤收集沉淀物即为羧甲基化蔗渣木聚糖衍生物的粗产品;
(5)步骤(4)制得的粗产品用质量分数为75%~90%的乙醇水溶液洗涤至无Cl-,再用约2倍产品体积的分析纯丙酮洗涤脱水,60℃温度下真空干燥12小时,随炉自然冷却,得到羧甲基化蔗渣木聚糖衍生物;
(6)采用络合滴定法测定取代度,具体方法是:准确称取羧甲基蔗渣木聚糖试样0.625g左右,置于200mL烧杯中,加入1mL乙醇、50mL去离子水,然后加入20mL的NH4Cl缓冲溶液,再加0.1mol·L-1的HCl或0.1mol·L-1的NaOH,将溶液的pH调到6.0~7.0,准确加入50.00mL 0.02mol·L-1的CuSO4标准溶液,摇匀,转移至250mL容量瓶中放置15min,稀释至刻度,摇匀,布氏漏斗过滤。取滤液100mL调节pH到7.5~8.0,用PAN作指示剂,以EDTA标准溶液滴定至溶液呈绿色,即为终点。相同条件下做CuSO4空白试验。根据公式计算取代度,其计算式为:
式中:B-乙酸钠基的含量;
w-称样量,g;
CEDTA-EDTA标准溶液的浓度,mol·L-1;
V空白-空白消耗EDTA标准溶液的体积,mL;
V试样-试样消耗EDTA标准溶液的体积,mL。
本发明工艺简单、条件易于控制、成本低、原料利用率高及安全无毒;制得的羧甲基蔗渣木聚糖具有较好的水溶性、热稳定性和表面活性。
附图说明
图1为原蔗渣木聚糖(1)和本发明实施例制备的羧甲基蔗渣木聚糖(2)IR图。
图2、3分别为原蔗渣木聚糖和本发明实施例制备的羧甲基蔗渣木聚糖SEM形貌图。
图4、5分别为原蔗渣木聚糖和本发明实施例制备的羧甲基蔗渣木聚糖TG、DTG分析图。
具体实施方式
实施例:
(1)将分析纯乙醇、分析纯石油醚和水按6∶3∶1的体积比混合均匀制得溶剂;蔗渣木聚糖、一氯乙酸和氢氧化钠按质量比1∶0.89∶0.9投料,一氯乙酸和氢氧化钠先用6倍和2倍相应质量的上述溶剂溶解备用;
(2)取21g蔗渣木聚糖与105g上述溶剂搅拌匀,取步骤(1)所制得氢氧化钠溶液的一半,滴加至反应体系中,调节滴加速度,控制体系pH值在9~12之间,于45℃下反应2小时;
(3)加入0.06g茂金属催化剂,将上述一氯乙酸溶液和剩余的氢氧化钠溶液分别往反应体系滴加,控制体系pH值在9~12之间,于65℃下反应3小时;
(4)滴加质量分数为80%的醋酸,搅拌均匀,调节反应体系pH至7,分离茂金属催化剂,趁热抽滤得粗产品;
(5)粗产品用质量分数为80%的乙醇水溶液反复洗涤至滤液中无Cl-,再用约2倍产品体积的分析纯丙酮洗涤脱水,置入真空干燥箱中,于60℃下,干燥12小时后随炉自然冷却得到羧甲基蔗渣木聚糖钠盐。
产品经IR分析,3550~3450cm-1糖分子中带氢键的羟基伸缩振动形成的宽而强的峰,2925cm-1C-H伸缩振动的吸收峰,1049cm-1呋喃糖环的醚键(C-O-C)的不对称吸收峰在图谱上都能够十分准确地找到。这说明羧甲基化后蔗渣木聚糖的主链一级结构仍旧为吡喃木糖以β-D糖苷键连接而成。羧甲基产物谱图除了有上述吸收峰以外,还在1619cm-1和1420cm-1分别出现了-COO-的对称和不对称伸缩振动吸收峰,且在3430cm-1处的吸收峰变宽,表明由于有羧基的引入,羟基的缔合作用增强。从而证明了反应的目的产物为羧甲基蔗渣木聚糖。经SEM分析,对比改性前后的颗粒表面形貌,可以看出羧甲基化后蔗渣木聚糖颗粒表面变得较为平滑,说明羧甲基化使蔗渣木聚糖的结构发生了变化。热重-微分热重(TG-DTG)分析表明,在原蔗渣木聚糖主要分解温度234~312℃范围内,原蔗渣木聚糖的质量损失约为46.27%,羧甲基化产品分解量降至32.64%。由此可见,羧甲基化后蔗渣木聚糖的热稳定性有所提高。使用本发明方法制得的羧甲基蔗渣木聚糖,不仅可溶于水中,且具有一定的阴离子表面活性。测得DS为0.59的羧甲基蔗渣木聚糖1%(质量分数)水溶液的表面张力为58.3mN/m;30℃测得4%(质量分数)羧甲基化蔗渣木聚糖水溶液的黏度为4mPa·s。
Claims (1)
1.一种羧甲基化蔗渣木聚糖衍生物的制备方法,其特征在于具体步骤为:
(1)将分析纯乙醇、分析纯石油醚和去离子水按6~8∶2~4∶1的体积比混合均匀制得溶剂;蔗渣木聚糖、一氯乙酸和氢氧化钠按质量比1∶0.36~1.79∶0.45~1.14投料,固体氢氧化钠、一氯乙酸,分别用4~6倍和1~3倍相应质量的溶剂溶解,备用;
(2)将步骤(1)蔗渣木聚糖与5倍质量的溶剂搅拌均匀,取步骤(1)所制得氢氧化钠溶液的一半,向反应体系中滴加,调节滴加速度,控制体系pH值在9~12之间,于25~45℃反应1~2小时;
(3)调节体系温度至45~75℃,加入占蔗渣木聚糖质量分数0.1%~0.5%的茂金属催化剂,取步骤(1)制得的一氯乙酸溶液和剩余的氢氧化钠溶液,分别向反应体系滴加,调节滴加速度,控制体系pH值在9~12之间,于45~75℃下反应2~5小时;
(4)加质量分数为10%的稀盐酸或质量分数为80%的醋酸搅拌均匀,调节体系pH值至6~7,分离催化剂,离心或过滤收集沉淀物即为羧甲基化蔗渣木聚糖衍生物的粗产品;
(5)步骤(4)制得的粗产品用质量分数为75%~90%的乙醇水溶液洗涤至无Cl-,再用约2倍产品体积的分析纯丙酮洗涤脱水,60℃温度下真空干燥12小时,随炉自然冷却,得到羧甲基化蔗渣木聚糖衍生物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2010100456181A CN101747452B (zh) | 2010-01-05 | 2010-01-05 | 羧甲基化蔗渣木聚糖衍生物的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2010100456181A CN101747452B (zh) | 2010-01-05 | 2010-01-05 | 羧甲基化蔗渣木聚糖衍生物的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101747452A true CN101747452A (zh) | 2010-06-23 |
CN101747452B CN101747452B (zh) | 2011-07-06 |
Family
ID=42475123
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2010100456181A Expired - Fee Related CN101747452B (zh) | 2010-01-05 | 2010-01-05 | 羧甲基化蔗渣木聚糖衍生物的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101747452B (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101962416A (zh) * | 2010-09-16 | 2011-02-02 | 桂林理工大学 | 一种蔗渣木聚糖磷酸酯的合成方法 |
CN102268104A (zh) * | 2011-06-01 | 2011-12-07 | 桂林理工大学 | 一种蔗渣木聚糖醋酸酯的制备方法 |
CN102911292A (zh) * | 2012-10-30 | 2013-02-06 | 桂林理工大学 | 一种氧化蔗渣木聚糖的制备方法 |
CN104151448A (zh) * | 2014-07-31 | 2014-11-19 | 华南理工大学 | 一种具有末端烯键的木聚糖衍生物及其制备方法与应用 |
CN104151449A (zh) * | 2014-07-31 | 2014-11-19 | 华南理工大学 | 一种具有末端炔键的木聚糖衍生物及其制备方法与应用 |
CN104610461A (zh) * | 2015-03-08 | 2015-05-13 | 桂林理工大学 | 用于药物载体的羧甲基化-chtac季铵化蔗渣木聚糖的制备方法 |
CN110551231A (zh) * | 2019-09-23 | 2019-12-10 | 桂林理工大学 | 一种羧甲基化木聚糖的制备方法、产品及其应用 |
CN110684124A (zh) * | 2019-10-26 | 2020-01-14 | 桂林理工大学 | 一种羧甲基化木聚糖的制备方法及其应用 |
-
2010
- 2010-01-05 CN CN2010100456181A patent/CN101747452B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101962416A (zh) * | 2010-09-16 | 2011-02-02 | 桂林理工大学 | 一种蔗渣木聚糖磷酸酯的合成方法 |
CN101962416B (zh) * | 2010-09-16 | 2012-04-25 | 桂林理工大学 | 一种蔗渣木聚糖磷酸酯的合成方法 |
CN102268104A (zh) * | 2011-06-01 | 2011-12-07 | 桂林理工大学 | 一种蔗渣木聚糖醋酸酯的制备方法 |
CN102911292A (zh) * | 2012-10-30 | 2013-02-06 | 桂林理工大学 | 一种氧化蔗渣木聚糖的制备方法 |
CN102911292B (zh) * | 2012-10-30 | 2014-08-20 | 桂林理工大学 | 一种氧化蔗渣木聚糖的制备方法 |
CN104151448A (zh) * | 2014-07-31 | 2014-11-19 | 华南理工大学 | 一种具有末端烯键的木聚糖衍生物及其制备方法与应用 |
CN104151449A (zh) * | 2014-07-31 | 2014-11-19 | 华南理工大学 | 一种具有末端炔键的木聚糖衍生物及其制备方法与应用 |
CN104610461A (zh) * | 2015-03-08 | 2015-05-13 | 桂林理工大学 | 用于药物载体的羧甲基化-chtac季铵化蔗渣木聚糖的制备方法 |
CN110551231A (zh) * | 2019-09-23 | 2019-12-10 | 桂林理工大学 | 一种羧甲基化木聚糖的制备方法、产品及其应用 |
CN110551231B (zh) * | 2019-09-23 | 2021-06-15 | 桂林理工大学 | 一种羧甲基化木聚糖的制备方法、产品及其应用 |
CN110684124A (zh) * | 2019-10-26 | 2020-01-14 | 桂林理工大学 | 一种羧甲基化木聚糖的制备方法及其应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101747452B (zh) | 2011-07-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101747452B (zh) | 羧甲基化蔗渣木聚糖衍生物的制备方法 | |
Adinugraha et al. | Synthesis and characterization of sodium carboxymethylcellulose from cavendish banana pseudo stem (Musa cavendishii LAMBERT) | |
CN101230547B (zh) | 木质纤维材料制备羧甲基纤维素的方法 | |
CN103088692B (zh) | 从木质纤维素类生物质中选择性分离木质素和纤维素的方法 | |
CN103341642B (zh) | 一种纳米银粒子的纤维素绿色合成法 | |
CN102603903A (zh) | 一种双交联两性木薯淀粉的制备方法 | |
CN102344495A (zh) | 一种氰乙基纤维素甘油醚及其制备方法 | |
CN104927067A (zh) | 一种从竹材制浆黑液中提取不同分子量木质素的方法 | |
CN102276760A (zh) | 梯度乙醇沉淀从农林生物质中分离纯化半纤维素的方法 | |
CN103588886A (zh) | 一种易水分散纳米微晶纤维素及其制备方法 | |
CN101962424B (zh) | 丙烯酰胺/甲基丙烯酸甲酯接枝蔗渣木聚糖共聚物的制备方法 | |
CN112321847A (zh) | 一种以纤维素硫酸酯为模板的pedot:cs水分散体系及其制备方法 | |
CN103588892B (zh) | 一种小麦麸皮活性多糖的溶剂提取方法 | |
CN102936296B (zh) | 没食子酰魔芋葡甘露聚糖的制备方法 | |
CN103881115B (zh) | 一种强化酶解法提取烟叶木质素的方法 | |
CN102337026B (zh) | 一种天然植物纤维素改性pa6复合材料的制备方法 | |
CN104910341A (zh) | 一种利用微波-CuO处理造纸废液制备木素酚醛树脂胶黏剂的方法 | |
CN102060935A (zh) | 硒化皂荚仁多糖胶及其制备方法 | |
CN101957315B (zh) | 一种测定黑液中木素含量的方法 | |
CN102453477B (zh) | 磺乙基纤维素醚-丙烯酰胺接枝共聚物及其制备方法 | |
CN108164609B (zh) | 一种羧甲基乙酰基醚酯化协同复合改性淀粉及其制备方法 | |
CN101962416B (zh) | 一种蔗渣木聚糖磷酸酯的合成方法 | |
CN104231098A (zh) | 一种以蔗渣为原料经乙醇/水预处理制备低聚木糖的方法 | |
CN109535441A (zh) | 一种羟甲基化木质素的制备方法 | |
CN104151449A (zh) | 一种具有末端炔键的木聚糖衍生物及其制备方法与应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110706 Termination date: 20120105 |