CN113454125A - 乙酸纤维素及乙酸纤维素的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供乙酰基总取代度低、相对于葡萄糖环的2位及3位的乙酰基取代度而言的6位的乙酰基取代度低、并且水溶性优异的乙酸纤维素。乙酸纤维素,其乙酰基总取代度为0.4以上0.9以下,6位的乙酰基取代度在上述乙酰基总取代度中的比例为0%以上18%以下,并且4重量%水溶液的660nm的透光率为5%以上。
Description
技术领域
本发明涉及乙酸纤维素及乙酸纤维素的制造方法。
背景技术
已知乙酰基总取代度为0.4~1.1的低取代度乙酸纤维素、及乙酰基总取代度为约0.8的水溶性乙酸纤维素(低取代度乙酸纤维素)被肠内细菌代谢分解,显示出抑制体重增加及降低血中胆固醇等生理作用(专利文献1及非专利文献1)。
低取代度乙酸纤维素的主要代谢分解物为乙酸和丙酸。就丙酸而言,认为是自构成纤维素的葡萄糖经由磷酸烯醇丙酮酸及琥珀酸而生成的(非专利文献2及非专利文献3)。就乙酸而言,认为是低取代度乙酸纤维素中与纤维素结合的乙酸发生游离而生成的,另外还认为是自构成纤维素的葡萄糖经由磷酸烯醇丙酮酸而生成的(非专利文献2及非专利文献3)。
就肠内细菌将低取代度乙酸纤维素代谢分解而生成的乙酸及丙酸而言,已知其一方面作用于肠道L细胞的核内受体GPR43等而生成肠促胰岛素GLP-1,由此影响食欲及糖代谢(非专利文献4),另一方面,作用于下丘脑,影响食欲抑制、体重增加抑制、糖代谢、及脂质代谢(非专利文献5)。
已知作为酶的乙酰木聚糖酯酶参与低取代度乙酸纤维素的脱乙酰化(非专利文献6)。需要说明的是,提供低取代度乙酸纤维素的、在大鼠的肠内增殖的解木聚糖拟杆菌(Bacteroides xylanisolvens)(专利文献1、非专利文献1)作为木聚糖分解菌已被充分研究,认为其具有乙酰木聚糖酯酶。由此可推定,在低取代度乙酸纤维素的利用肠内细菌进行的代谢分解中,最初的分解为脱乙酰化,认为乙酰木聚糖酯酶参与该分解。
在作为纤维素的主要结构单元而包含的葡萄糖的2位、3位及6位上存在羟基。低取代度乙酸纤维素中,这些羟基的一部分被乙酰化。此外,乙酰木聚糖酯酶选择地使存在于2位或3位上的乙酰基脱离,而6位的乙酰基几乎不脱离(非专利文献6)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第6453851号公报
非专利文献
非专利文献1:Genda等人,Journal of Agricultural and Food Chemistry,66,11909-11916(2018).
非专利文献2:Gijs den Besten等人,Journal of Lipid Research,54,2325-2340(2013).
非专利文献3:Strobel,Applied and Environmental Microbiology,58,2331-2333(1992).
非专利文献4:Sleeth等人,Nutrition Research Reviews,23,135-145(2010).
非专利文献5:Frost等人,Nature Communications,DOI:10.1038(2014).
非专利文献6:Puls等人,Mactomolecular Symposia,208,239-253(2004).
非专利文献7:Buchanan等人,Macromolecules,24,3060-3064(1991).
发明内容
发明要解决的课题
低取代度乙酸纤维素被认为通过利用肠内细菌进行的代谢分解而显示生理作用。具有生物分解性、容易被肠内细菌代谢分解的低取代度乙酸纤维素被期待显示出优异的生理作用。
由于乙酰木聚糖酯酶几乎不使6位的乙酰基脱离,因此为了提高低取代度乙酸纤维素的生物分解性,需要使得相对于乙酸纤维素的葡萄糖环的2位及3位的乙酰基取代度而言的6位的乙酰基取代度相对地降低。
但是,以往的方法无法使得乙酰基总取代度低的乙酸纤维素中、其葡萄糖环的6位的乙酰基取代度相对于2位及3位的乙酰基取代度而言相对地降低。
另外,低取代度乙酸纤维素的水溶性越优异则生物分解性越高。因此,6位乙酰基取代度低且水溶性优异的低取代度乙酸纤维素的生物分解性尤其优异。
但是,目前并不知晓这样的6位乙酰基取代度低且水溶性优异的低取代度乙酸纤维素。例如,专利文献1中公开的低取代度乙酸纤维素的6位乙酰基取代度并不低。非专利文献7中,虽然作为实验编号6及实验编号7公开了6位乙酰基取代度低的低取代度乙酸纤维素,但水溶性不足。
本发明的目的在于提供乙酰基总取代度低、相对于葡萄糖环的2位及3位的乙酰基取代度而言的6位的乙酰基取代度低、并且水溶性优异的乙酸纤维素。
用于解决课题的手段
本公开文本的第一方面涉及乙酸纤维素,其乙酰基总取代度为0.4以上0.9以下,6位的乙酰基取代度在上述乙酰基总取代度中的比例为0%以上18%以下,并且4重量%水溶液的660nm的透光率为5%以上。
上述乙酸纤维素中,上述4重量%水溶液的660nm的透光率可以为80%以上。
本公开文本的第二方面涉及上述乙酸纤维素的制造方法,其具有下述工序:对乙酰基总取代度为1.5~3.0的原料乙酸纤维素进行溶剂解而脱乙酰化的工序;及,将通过上述原料乙酸纤维素的脱乙酰化而生成的乙酸纤维素沉淀的工序,上述原料乙酸纤维素的溶剂解在包含碳原子数为3以下的醇的溶剂及酸催化剂的存在下、于上述醇的沸点以上的温度进行。
上述乙酸纤维素的制造方法中,上述酸催化剂在25℃水中的酸解离常数pKa可以为0以下。
上述乙酸纤维素的制造方法中,上述酸催化剂可以为硫酸。
上述乙酸纤维素的制造方法中,上述醇可以为甲醇。
上述乙酸纤维素的制造方法中,上述溶剂可以包含乙酸酯。
上述乙酸纤维素的制造方法可以具有下述工序:将上述经沉淀的乙酸纤维素溶解于水中并除去残渣的工序;及,使上述经溶解的乙酸纤维素析出的工序。
上述乙酸纤维素的制造方法可以具有下述工序:将上述经沉淀的乙酸纤维素溶解于水中并进行离心分离从而除去残渣的工序;及,将上述经溶解的乙酸纤维素再沉淀的工序。
发明的效果
根据本发明,能够提供乙酰基总取代度低、相对于葡萄糖环的2位及3位的乙酰基取代度而言的6位的乙酰基取代度低、并且水溶性优异的乙酸纤维素。
具体实施方式
[乙酸纤维素]
本公开文本的乙酸纤维素的乙酰基总取代度为0.4以上0.9以下,6位的乙酰基取代度在上述乙酰基总取代度中的比例为0%以上18%以下,并且4重量%水溶液的660nm的透光率为5%以上。
[乙酰基总取代度]
本公开文本的乙酸纤维素的乙酰基总取代度为0.4以上0.9以下。乙酰基总取代度在该范围内时,本公开文本的乙酸纤维素具有优异的水溶性及生物分解性。需要说明的是,本公开文本的乙酸纤维素的乙酰基总取代度为0.4以上0.9以下,有时将其称为低取代度乙酸纤维素。
[6位的乙酰基取代度的比例]
就本公开文本涉及的乙酸纤维素而言,6位的乙酰基取代度在乙酰基总取代度中的比例为0%以上18%以下,该6位的乙酰基取代度的比例优选为17%以下,更优选为14%以下,进一步优选为10%以下。该6位的乙酰基取代度的比例最优选为0%,但也可以超过0%,可以为4%以上,可以为7%以上,可以为9%以上。通过使其为18%以下,由肠内存在的酶(例如,乙酰木聚糖酯酶等)带来的分解性优异,容易在体内被代谢。
乙酰基总取代度、及6位的乙酰基取代度在乙酰基总取代度中的比例可利用以下的方法求出。
首先,按照手塚(Tezuka,Carbonydr.Res.273,83(1995))的方法、利用NMR法对乙酸纤维素的葡萄糖环的2位、3位、6位的各乙酰基取代度进行测定。即,在吡啶中利用丙酸酐对乙酸纤维素的游离羟基进行丙酰化。将得到的试样溶解于氘代氯仿中,测定13C-NMR谱。乙酰基的碳信号在169ppm至171ppm的区域从高磁场起按2位、3位、6位的顺序出现,此外,丙酰基的羰基碳的信号在172ppm至174ppm的区域按相同的顺序出现。可根据各对应位置处的乙酰基与丙酰基的存在比,求出乙酸纤维素的葡萄糖环的2位、3位、6位的各乙酰基取代度。另外,除了13C-NMR外,也可以利用1H-NMR来分析乙酰基取代度。
i位的乙酰基取代度是将i位的乙酰基的摩尔数除以i位的乙酰基的摩尔数与羟基的摩尔数的总和而得到的值,为0~1的实数。其中,i为2、3或6中的任一者。另外,乙酸纤维素的葡萄糖环的2、3、6位的各乙酰基取代度的总和为乙酰基总取代度。此外,6位的乙酰基取代度在乙酸纤维素的葡萄糖环的2、3、6位的各乙酰基取代度之和中的比例为6位的乙酰基取代度在乙酰基总取代度中的比例(%)。
需要说明的是,乙酰基总取代度可以使用下式换算为乙酰化度。
DS=162.14×AV×0.01/(60.052-42.037×AV×0.01)
DS:乙酰基总取代度
AV:乙酰化度(%)
[透光率]
就本公开文本涉及的乙酸纤维素而言,该乙酸纤维素的4重量%水溶液的660nm的透光率为5%以上,该透光率优选为10%以上,更优选为30%以上,进一步优选为50%以上,最优选为80%以上。该透光率可以为99%以下,可以为98%以下,可以为95%以下。4重量%水溶液的660nm的透光率小于5%时,乙酸纤维素的水溶性差。
乙酸纤维素的4重量%水溶液的660nm的透光率可以使用分光光度计(岛津制作所制,紫外可见分光光度计UV-1800,比色池材质为聚苯乙烯,比色池长度为10mm)求出。
[聚合度(粘均聚合度)]
本公开文本的乙酸纤维素的粘均聚合度没有特别限定,优选为3以上400以下,更优选为10以上200以下,进一步优选为15以上150以下。通过使粘均聚合度在该范围内,从而具有特别优异的水溶性和生物分解性。
如下所示,粘均聚合度(DP)可以作为基于特性粘度数([η],单位:g/ml)的粘均聚合度进行评价。具体而言,可以利用遵照JIS-K-7367-1及ISO1628-1的方法求出特性粘度数,根据Kamide等人的文献算出粘均分子量,根据该粘均分子量算出粘均聚合度。
本公开文本的乙酸纤维素可利用下述的制造方法制造。
本公开文本的乙酸纤维素的乙酰基总取代度低、且相对于葡萄糖环的2位及3位的乙酰基取代度而言的6位的乙酰基取代度低,因此由存在于肠内的酶(例如,乙酰木聚糖酯酶等)带来的分解性优异,容易在体内被代谢,能够作为食品利用。
[乙酸纤维素的制造方法]
本公开文本的乙酸纤维素的制造方法具有下述工序:对乙酰基总取代度为1.5~3.0的原料乙酸纤维素进行溶剂解而脱乙酰化的工序;及,将通过上述原料乙酸纤维素的脱乙酰化而生成的乙酸纤维素沉淀的工序,上述原料乙酸纤维素的溶剂解在包含碳原子数为3以下的醇的溶剂及酸催化剂的存在下、于上述醇的沸点以上的温度进行。
[脱乙酰化工序]
本公开文本的乙酸纤维素的制造方法中的脱乙酰化工序中,对原料乙酸纤维素进行溶剂解。本公开文本的脱乙酰化工序中,脱乙酰化通过溶剂解来进行。该溶剂解存在下述情况:仅包含碳原子数为3以下的醇的溶剂参与的情况;以及包含碳原子数为3以下的醇的溶剂及水等其他溶剂参与的情况。溶剂解也包括水解。
(原料乙酸纤维素)
作为原料乙酸纤维素,可以使用中至高取代度的乙酸纤维素。作为原料使用的中至高取代度的乙酸纤维素的乙酰基总取代度为1.5~3.0,优选为1.5~2.5。作为原料乙酸纤维素,可以使用市售的纤维素二乙酸酯(乙酰基总取代度为2.20~2.56)、纤维素三乙酸酯(乙酰基总取代度超过2.56且为3以下)。
制造原料乙酸纤维素时,利用以往已知的制造方法制造即可。例如,可以经由下述一系列的工序来制造,所述一系列的工序具有:将作为纤维素材料的纸浆粉碎的工序;进行前处理的工序;进行乙酰化的工序;进行水解的工序;进行沉淀的工序;及添加稳定剂的工序。接着,对上述各工序进行说明。需要说明的是,关于通常的乙酸纤维素的制造方法,可以参见“木材化学”(上)(右田等人,共立出版株式会社1968年发行,第180页~第190页)。
纸浆的α-纤维素含有率优选为92重量%以上,更优选为93重量%以上,进一步优选为94重量%以上。上限值没有特别限定,可以为99重量%以下。这样的高纯度的纸浆中,几乎不含来自木材的木质素,另外,半纤维素也少。使这些杂质少的原因在于,可得到水溶性和生物分解性尤其优异的乙酸纤维素。
α-纤维素含有率可利用下述方式求出。于25℃利用17.5%和9.45%的氢氧化钠水溶液对重量已知的纸浆连续地进行提取,针对该提取液的可溶部分,利用重铬酸钾进行氧化,根据氧化所需要的重铬酸钾的容量来确定β-纤维素、γ-纤维素的重量。将从初始的纸浆重量中减去β-纤维素、γ-纤维素重量而得到的值作为纸浆的不溶部分的重量、即α-纤维素的重量(TAPPI T203)。纸浆的不溶部分的重量相对于初始的纸浆重量而言的比例为α-纤维素含有率(重量%)。
作为纸浆,可以使用木材纸浆(针叶树纸浆、阔叶树纸浆)及棉短绒等。这些纤维素可以单独使用或组合二种以上而使用,例如,可以将针叶树纸浆与棉短绒或阔叶树纸浆并用。
就木材纸浆而言,由于具有稳定的供给原料、以及与短绒相比在成本上有利,因此优选。作为木材纸浆,例如,可举出阔叶树预水解牛皮纸浆等。
将纸浆粉碎的工序中,例如,可以使用盘磨机以干式进行粉碎。
在进行前处理的工序中,使经粉碎的纸浆与乙酸或含硫乙酸接触。乙酸可以使用96~100重量%乙酸,含硫乙酸为包含硫酸的乙酸,优选包含1~10重量%的硫酸。
在进行乙酰化的工序中,使经前处理的纸浆与乙酸及乙酸酐的混合溶液接触,利用乙酸酐将纸浆乙酰化,得到完全三取代乙酸纤维素(一次纤维素乙酸酯)。混合溶液中优选含有硫酸作为催化剂。在乙酰化工序中,乙酸可以使用96~100重量%乙酸,硫酸优选为浓硫酸。
在进行水解的工序中,添加水、稀乙酸、或乙酸镁水溶液等中和剂,将硫酸中和(完全中和或部分中和)并使乙酸酐失活,从而终止乙酰化反应。由此,使完全三取代乙酸纤维素(一次纤维素乙酸酯)水解而得到所期望的取代度的乙酸纤维素(二次纤维素乙酸酯)。其中,稀乙酸是指1~50重量%的乙酸水溶液。另外,乙酸镁水溶液的乙酸镁浓度优选为5~30重量%。
在进行沉淀的工序中,将包含乙酸纤维素的混合物、与水、稀乙酸、稀氢氧化钾水溶液、或乙酸镁水溶液等沉淀剂混合,使乙酸纤维素沉淀。进而,将生成的乙酸纤维素(沉淀物)分离,通过水洗将游离的金属成分、硫酸成分等除去。
在添加稳定剂的工序中,除了水洗以外,还可以根据需要添加碱金属化合物及/或碱土金属化合物(尤其是氢氧化钾等钾化合物)作为稳定剂。另外,水洗时可以使用稳定剂。
(原料乙酸纤维素的溶剂解)
原料乙酸纤维素的溶剂解在包含碳原子数为3以下的醇的溶剂及酸催化剂的存在下、于上述醇的沸点以上的温度进行。
作为包含碳原子数为3以下的醇的溶剂,只要是包含碳原子数为3以下的醇、且能够将原料乙酸纤维素溶解的溶剂即可。所谓能够将原料乙酸纤维素溶解,是指能够在加热或未加热中的任一条件下使原料乙酸纤维素的一部分或全部进行分子分散,是指能够通过目视观察到固体原料乙酸纤维素的形态的明确变化、消失。
溶剂中包含的碳原子数为3以下的醇没有特别限制。可举出甲醇、乙醇、1-丙醇及2-丙醇等。这些之中,优选甲醇及乙醇,更优选甲醇。
作为碳原子数为3以下的醇在溶剂中的含量,优选70重量%以上,更优选80重量%以上。另外,可以为100重量%以下。
溶剂除了含有碳原子数为3以下的醇以外,还可以含有例如乙酸酯、乙酸、及丙酮等作为任选成分。这些之中,优选乙酸酯,乙酸酯中,更优选乙酸乙酯及乙酸甲酯。其原因在于,可提高起始物质(原料乙酸纤维素)及/或反应中间物质在反应浴中的溶解性,得到水溶性及生物分解性优异的乙酸纤维素。
作为碳原子数为3以下的醇以外的任选成分在溶剂中的含量,优选30重量%以下,更优选20重量%以下。特别是,在含有乙酸酯作为任选成分的情况下,作为溶剂中的乙酸酯的含量,优选10重量%以上5重量%以下。
相对于原料乙酸纤维素1重量份而言,包含碳原子数为3以下的醇的溶剂的使用量例如为0.5~50重量份,优选为1~20重量份,进一步优选为3~10重量份。
作为催化剂,可以使用通常作为脱乙酰化催化剂使用的酸催化剂。作为酸催化剂,例如,可举出硫酸、盐酸、及磷酸等无机酸;以及三氟乙酸及甲酸等有机酸。这些酸催化剂可以单独使用或并用2种以上。
酸催化剂在25℃水中的酸解离常数pKa优选为0以下,更优选为-0.5以下,进一步优选为-1.0以下。该酸解离常数pKa可以为-6.0以上。
作为酸催化剂,优选硫酸。另外,就硫酸而言,可以使用作为浓硫酸的硫酸浓度为98重量%的硫酸水溶液。催化剂可以预先与包含碳原子数为3以下的醇的溶剂混合而用于原料乙酸纤维素的溶剂解。
相对于原料乙酸纤维素1重量份而言,酸催化剂的使用量例如优选为0.005~1重量份,更优选为0.01~0.5重量份,进一步优选为0.02~0.3重量份。催化剂的量过少时,溶剂解的时间过长,虽然具有容易控制反应终点的优点,但经济方面不优选。另一方面,催化剂的量过多时,解聚速度相对于溶剂解温度而言的变化程度大,反应终点的控制变得困难,难以得到具有本公开文本的总取代度的乙酸纤维素。另外,也容易成为乙酰基取代度有偏差的不均匀的乙酸纤维素。
溶剂解反应体系内的水的含量越少越好,相对于原料乙酸纤维素1重量份而言,优选为2重量份以下,更优选为1重量份以下,进一步优选为0.5重量份以下。另外,溶剂解反应体系内的水含量没有下限值,只要原料乙酸纤维素的溶剂解开始并进行即可,例如,相对于原料乙酸纤维素1重量份而言,可以为0.01重量份以上。
在对原料乙酸纤维素进行溶剂解时,原料乙酸纤维素中原本含有的水分可以预先除去,也可以不除去。作为该原料乙酸纤维素的含水率,例如,在原料乙酸纤维素中可以为5重量%以下、4重量%以下或3重量%以下,也可以为1重量%以上。
原料乙酸纤维素中包含的含水率可以利用以下的方法测定。可以使用Kett水分计(METTLER TOLEDO HB43)进行测定。可以在Kett水分计的铝托盘中放置含水状态的试样约2.0g,于120℃进行加热,直至重量不变化为止,由此根据加热前后的重量变化算出试样中的含水率(重量%)。
在对原料乙酸纤维素进行溶剂解而脱乙酰化的工序中,除了原料乙酸纤维素原本含有的水分以外,还可以向体系内添加水。可以在反应开始时使全部量存在于体系内,也可以在反应开始时使要使用的一部分水存在于体系内、而将剩余的水分成1次~数次添加至体系内。
相对于溶剂1重量份而言,溶剂解反应体系内的水的含量优选为20重量份以下,更优选为10重量份以下,进一步优选为5重量份以下。
溶剂解反应体系内的温度调节成碳原子数为3以下的醇的沸点以上的温度。作为碳原子数为3以下的醇,例如,使用甲醇的情况下,为65℃以上,使用乙醇的情况下,为78℃以上,使用1-丙醇的情况下,为97℃以上,使用2-丙醇的情况下,为82℃以上。使原料乙酸纤维素充分地溶解于溶剂,能够均匀地进行溶剂解反应。
溶剂解反应体系内的温度只要在碳原子数为3以下的醇的沸点以上即可,没有限定,优选为105℃以下,更优选为100℃以下,进一步优选为95℃以下。超过105℃时,得到的乙酸纤维素的聚合度降低、产量降低变得显著。
溶剂解反应体系内的表压优选为0.2MPaG以上1MPaG以下。优选为0.2MPaG以上0.7MPaG以下,更优选为0.2MPaG以上0.5MPaG以下。通过为0.2MPaG以上,能够使原料乙酸纤维素充分地溶解于溶剂中,能够特别均匀地进行溶剂解反应。超过1MPaG时,得到的乙酸纤维素的聚合度降低、产量降低变得显著。
溶剂解反应的时间可以为20分钟以上300分钟以下,可以为30分钟以上240分钟以下,可以为60分钟以上200分钟以下,可以为60分钟以上150分钟以下。通过在该范围内,乙酰基总取代度容易调节为0.4以0.9以下。
其中,所谓溶剂解反应的时间,是指从达到上述溶剂解反应体系内的温度起、保持该温度的时间。
以往的原料乙酸纤维素的脱乙酰化中,将原料乙酸纤维素溶解于乙酸与水的混合溶剂中,使用硫酸催化剂,将原料乙酸纤维素水解。此时,乙酰基的脱离在乙酸纤维素的葡萄糖环的2位、3位、6位处大致同样地进行。另一方面,本公开文本的乙酸纤维素的制造方法中,6位的乙酰基优先脱离,得到相对于葡萄糖环的2位及3位的乙酰基取代度而言的6位的乙酰基取代度低的乙酸纤维素。
以往的原料乙酸纤维素的脱乙酰化中,使用乙酸作为反应溶剂,在脱乙酰化的过程中,乙酸优先在6位进行再乙酰化,与此同时反应进行,因此表观上,乙酰基的脱离在乙酸纤维素的葡萄糖环的2位、3位、6位大致同样地进行。若抑制6位的再乙酰化,则可得到6位取代度低的乙酸纤维素,在该情况下,需要代替乙酸的溶剂。本申请的发明人进行了深入研究,结果发现,包含碳原子数为3以下的醇类的溶剂处于沸点以上时,适合作为该目的的反应溶剂。包含碳原子数为3以下的醇类的溶剂处于沸点以上时,将起始物质的中至高取代度的乙酸纤维素溶解或高度地溶胀。
原料乙酸纤维素的溶剂解可以通过添加中和剂来使其结束。作为中和剂,可举出弱酸的盐,例如乙酸钠及乙酸镁等乙酸盐、以及碳酸钠及碳酸镁等碳酸盐。中和剂可以与包含碳原子数为3以下的醇的溶剂一同添加。
相对于酸催化剂1当量而言,中和剂的使用量可以为1.0~5.0当量,优选为1.1~3.0当量,更优选为1.2~2.0当量。中和剂的量过少时,存在低取代度乙酸纤维素中残留有酸催化剂从而发生低取代度乙酸纤维素的分解的情况。另一方面,中和剂的量过多时,为了清洗中和剂而大量使用溶剂类,经济方面不优选。
[沉淀工序]
本公开文本的乙酸纤维素的制造方法中的沉淀工序中,将通过上述原料乙酸纤维素的脱乙酰化而生成的乙酸纤维素沉淀。
作为沉淀的方法,例如,可举出下述方法:在原料乙酸纤维素的溶剂解反应结束后,使反应体系的温度冷却至室温,由此使取代度低的乙酸纤维素沉淀。如此,使用冷却的沉淀方法无需加入沉淀溶剂,在经济方面优选。但是,有时通过加入沉淀溶剂可促进取代度低的乙酸纤维素沉淀化,从而产量提高,因此也可以加入沉淀溶剂。
作为沉淀溶剂,可举出:上述包含碳原子数为3以下的醇的溶剂;丙酮、甲基乙基酮等酮;乙酸乙酯及乙酸甲酯等酯;乙腈等含氮化合物;四氢呋喃等醚;以及它们的混合溶剂;等等。这些沉淀溶剂可以使用一种,也可以使用包含2种以上溶剂的混合溶剂。这些之中,若使用与反应溶剂相同的溶剂作为沉淀溶剂,则有时废弃溶剂的回收再利用变得容易,因此优选上述包含碳原子数为3以下的醇的溶剂。
沉淀溶剂优选包含下述的碱性物质。这是为了能够将中和与沉淀同时进行。
[任选工序]
(清洗工序、中和工序)
沉淀的乙酸纤维素优选利用甲醇等醇、及丙酮等酮等有机溶剂(不良溶剂)进行清洗。另外,也优选利用包含弱酸的盐、碱性物质的有机溶剂(例如,甲醇等醇、丙酮等酮等)进行清洗、中和。通过进行清洗、中和,能够将溶剂解工序中使用的催化剂(硫酸等)等杂质高效地除去。
作为上述弱酸的盐,例如,可举出乙酸钠及乙酸镁等乙酸盐的水合物、以及碳酸钠及碳酸镁等碳酸盐的水合物。作为上述碱性物质,例如,可以使用氢氧化钾等碱金属氢氧化物等碱金属化合物。
(纯化工序)
通过对沉淀的乙酸纤维素进一步进行纯化,能够得到水溶性优异的乙酸纤维素。特别是,由于存在原料乙酸纤维素的乙酰基总取代度越高则得到的乙酸纤维素的水溶性越低的倾向,因此优选进行纯化。纯化例如可以通过沉淀分级(分级沉淀)及/或溶解分级(分级溶解)来进行。
溶解分级例如可以通过下述方式进行:将沉淀的乙酸纤维素(固态物)溶解于水或者水与亲水性有机溶剂(例如丙酮)的混合溶剂中,制成水系溶液,将残渣(换言之,不溶解成分)除去。作为残渣的除去方法,可以使用离心分离。
就乙酸纤维素的溶解而言,于适当的温度(例如,20~80℃,优选为25~60℃)进行搅拌即可。另外,将水系溶液中的乙酸纤维素的浓度(配合比例)调节为适当的浓度(例如2~10重量%,优选为3~8重量%)即可。
另外,使用上述水与亲水性有机溶剂的混合溶剂的情况下,混合溶剂中的有机溶剂的浓度例如可以为5~50重量%、优选10~40重量%。
在除去残渣后、使溶解的乙酸纤维素析出即可。作为析出的方法,可举出再沉淀及喷雾干燥等。作为再沉淀中使用的沉淀溶剂,可举出:上述包含碳原子数为3以下的醇的溶剂;丙酮、甲基乙基酮等酮;乙酸乙酯及乙酸甲酯等酯;乙腈等含氮化合物;四氢呋喃等醚;以及它们的混合溶剂;等等。这些沉淀溶剂可以使用一种,也可以使用包含2种以上溶剂的混合溶剂。
(添加稳定剂)
可以在使乙酸纤维素沉淀后,向沉淀的乙酸纤维素中添加稳定剂。这是为了提高乙酸纤维素的热稳定性。作为稳定剂,优选碱金属化合物及/或碱土金属化合物、尤其是氢氧化钾等钾化合物。
就稳定剂的添加量而言,例如,优选将包含乙酸纤维素的反应混合物、与调节为0.2~1.0重量%的氢氧化钾水溶液以100:1~10的体积比进行添加。
该稳定剂的添加也可以在通过清洗(其使用了上述沉淀物的沉淀溶剂等不良溶剂)来除去游离的金属成分、硫酸成分等时一并进行。
优选在将上述经脱乙酰化的乙酸纤维素沉淀的工序之后、或者在包括任选工序的情况下在任选工序之后,将乙酸纤维素干燥。在将乙酸纤维素干燥时,作为干燥的方法,没有特别限定,可以使用以往已知的方法。例如,可举出热风干燥等送风干燥、减压干燥、及真空干燥等干燥。将温度、压力进行适当调节即可。
也可以在使乙酸纤维素干燥后,将乙酸纤维素粉碎。粉碎可以使用惯用的粉碎机、例如,样品磨、锤磨机、涡轮磨、雾化器、绞磨机、珠磨机、球磨机、辊磨机、喷射磨、及针磨机等。另外,可以为冷冻粉碎、常温下的干式粉碎、或湿式粉碎。
实施例
以下,利用实施例具体地说明本发明,但本发明的技术范围并不受这些实施例限定。
<乙酸纤维素的制备及物性>
关于实施例及比较例的乙酸纤维素,表1中记载的物性测定如下进行。
(反应产物收率)
反应产物收率(纯化工序前的乙酸纤维素的收率)(重量%)如下算出。
反应产物收率(重量%)=溶剂解反应产物(包括纯化工序的情况下,为纯化工序前的乙酸纤维素)的实际产量/溶剂解反应产物(包括纯化工序的情况下,为纯化工序前的乙酸纤维素)的理论产量
(纯化物收率)
纯化物收率(重量%)如下算出。
纯化物收率(纯化工序后的乙酸纤维素的收率)(重量%)=纯化物(包括纯化工序的情况下,为纯化工序后的乙酸纤维素)的实际产量/溶剂解反应产物(包括纯化工序的情况下,为纯化工序前的乙酸纤维素)的实际产量
(乙酰基总取代度、2位、3位及6位的各乙酰基取代度(DS2、DS3、及DS6)、6位的乙酰基取代度在乙酰基总取代度中的比例)
按照Tezuka等人的文献(Carbohydrate Research,273,83-91(1995)),在吡啶溶剂中利用丙酸酐将试样丙酰化,然后在氯仿溶剂中测定13C-NMR谱,将169.1~170.2ppm附近出现的乙酰基的羰基碳的3个信号的强度进行累积,另外,将172.7~173.6ppm附近出现的丙酰基的羰基碳的3个信号的强度进行积分。
13C-NMR谱中,169.1~170.2ppm附近出现的乙酰基的羰基碳的3个信号从高磁场侧起分别归属于2、3、6位。将相对于各信号的极大而言的±0.2ppm的范围的强度进行积分,将其定义为各乙酰基的羰基碳信号的积分强度,根据下式求出DSi(i为2、3或6)。
DSi=DS×(i位乙酰基的羰基碳信号积分强度)/(2、3及6位乙酰基的羰基碳信号积分强度之和)
NMR测定条件如下所示。
测定溶剂:CDCl3(使用约3ml)
测定温度:40℃
观测核:13C(1H全去耦)
数据点数:32768
脉冲角和时间:45°,9微秒
数据取入时间:0.9667秒
等待时间:2.0333秒
累积次数:18,000次
就乙酰基总取代度(DS)而言,将乙酰基的羰基碳信号积分强度设为X,将丙酰基的羰基碳信号积分强度设为Y,按照下式求出。
乙酰基总取代度(DS)=3×[X/(X+Y)]
6位的乙酰基取代度在乙酰基总取代度中的比例(%)按照下式求出。
6位的乙酰基取代度的比例(%)=6位的乙酰基取代度(DS6)/乙酰基总取代度(DS)×100
(聚合度(粘均聚合度))
乙酸纤维素的聚合度作为基于特性粘度数([η],单位:g/ml)的粘均聚合度进行评价。
具体而言,首先,就乙酸纤维素的特性粘度数而言,按照JIS-K-7367-1及ISO1628-1,使用尺寸编号1C的乌氏粘度计作为粘度计,使用二甲基亚砜(DMSO)作为溶剂,将25℃的对数相对粘度除以浓度,基于得到的值来确定。
接着,按照Kamide等人的文献,由下式求出乙酸纤维素的分子量(粘均分子量)。
粘均分子量=(特性粘度数[η]/0.171)(1/0.61)
此外,乙酸纤维素的聚合度(粘均聚合度)由下式求出。
聚合度(粘均聚合度)=粘均分子量/(162.14+42.037×DS)
(透过率(4重量%水溶液的透光率))
将0.4g的乙酸纤维素分散于10ml的水中,用磁力搅拌器搅拌2小时,静置一晚,再次搅拌2小时。针对以下述方式得到的乙酸纤维素的4%水溶液的660nm的透光率(%),利用分光光度计(岛津制作所制,紫外可见分光光度计UV-1800,比色池材质为聚苯乙烯,比色池长度为10mm)进行测定。
(实施例A-1)
脱乙酰化工序:
将作为原料乙酸纤维素的70重量份的二乙酸纤维素(株式会社Daicel制,商品名“L-50”,含水率为3重量%,乙酰基总取代度为2.43,2位乙酰基取代度为0.86,3位乙酰基取代度为0.82,6位乙酰基取代度为0.75)在室温下加入作为溶剂的554重量份的甲醇中,进而,加入作为催化剂的3.5重量份的硫酸。一边搅拌该混合物,一边经50分钟的升温时间升温至90℃,于90℃控温(保持)100分钟。
沉淀工序:
将反应混合物冷却至室温,加入14.6重量份的乙酸钠三水合物与55重量份的甲醇的混合物,将硫酸中和。通过抽滤将在该反应混合物中悬浮的白色固体过滤。将过滤得到的白色固体悬浮于277重量份的甲醇中,于室温搅拌1小时。通过抽滤将甲醇中的白色固体过滤。
将过滤得到的白色固体再次悬浮于277重量份的甲醇中,于室温搅拌1小时。通过抽滤将甲醇中的白色固体过滤。对以上述方式用甲醇清洗后的白色固体于60℃减压干燥至恒量,由此得到42重量份的低取代度乙酸纤维素。对得到的低取代度乙酸纤维素的各物性进行测定,将测得的结果示于表1。
(实施例A-2)
脱乙酰化工序及沉淀工序:
利用与实施例A-1相同的方法,得到42重量份的低取代度乙酸纤维素。
纯化工序:
进而,将该低取代度乙酸纤维素加入1,440重量份的水中,于室温搅拌8小时,静置一晚。将该悬浮液以12,600G离心分离30分钟,得到悬浮液的上清液。在搅拌下,将该上清液滴加至10,000重量份的丙酮中,得到白色的沉淀物。通过抽滤将该白色沉淀物过滤,于60℃减压干燥至恒量,由此得到54重量份的低取代度乙酸纤维素。对得到的低取代度乙酸纤维素的各物性进行测定,将测得的结果示于表1。
(实施例A-3)
脱乙酰化工序及沉淀工序:
代替二乙酸纤维素(株式会社Daicel制,商品名“L-50”,含水率为3重量%)而使用Eastman Chemical Company制乙酸纤维素(商品名“CA-320S”,含水率为3重量%,乙酰基总取代度为1.80,2位乙酰基取代度为0.61,3位乙酰基取代度为0.56,6位乙酰基取代度为0.63),使于90℃的控温时间为80分钟,除此以外,利用与实施例A-1相同的方法,得到47重量份的低取代度乙酸纤维素。对得到的低取代度乙酸纤维素的各物性进行测定,将测得的结果示于表1。
(实施例A-4)
代替二乙酸纤维素(株式会社Daicel制,商品名“L-50”,含水率3重量%)而使用二乙酸纤维素(株式会社Daicel制,商品名“LM-80”,含水率为3重量%,乙酰基总取代度为2.14,2位乙酰基取代度为0.75,3位乙酰基取代度为0.75,6位乙酰基取代度为0.64),使于90℃的控温(保持)时间为125分钟,除此以外,利用与实施例A-1相同的方法,得到41重量份的低取代度乙酸纤维素。对得到的低取代度乙酸纤维素的各物性进行测定,将测得的结果示于表1。
(实施例A-5)
使用二乙酸纤维素(株式会社Daicel制,商品名“L-50”,含水率3重量%),使于90℃的控温(保持)时间为65分钟,除此以外,利用与实施例A-1相同的方法,得到45重量份的低取代度乙酸纤维素。对得到的低取代度乙酸纤维素的各物性进行测定,将测得的结果示于表1。
(实施例A-6)
使用二乙酸纤维素(株式会社Daicel制,商品名“L-50”,含水率3重量%),使于90℃的控温(保持)时间为130分钟,除此以外,利用与实施例A-1相同的方法,得到38重量份的低取代度乙酸纤维素。对得到的低取代度乙酸纤维素的各物性进行测定,将测得的结果示于表1。
(比较例A-1)
脱乙酰化工序:
将作为原料乙酸纤维素的100重量份的二乙酸纤维素(株式会社Daicel制,商品名“L-50”,含水率3重量%,乙酰基总取代度2.43,2位乙酰基取代度0.86,3位乙酰基取代度0.82,6位乙酰基取代度0.75)加入作为溶剂的358重量份的乙酸与95重量份的水的混合物(混合溶剂)中,于70℃搅拌5小时,然后于室温(约25℃)静置一晚。使该混合物为70℃,追加178重量份的水,得到二乙酸纤维素溶液。
将该二乙酸纤维素溶液于50℃控温,添加12.6重量份的98%硫酸(催化剂)与57重量份的乙酸(溶剂)的混合物。一边搅拌该反应混合物一边于50℃控温,添加硫酸后,4小时后经30分钟追加137重量份的水,进一步添加硫酸后,8小时后经30分钟追加111重量份的水。一边继续搅拌该反应混合物一边于50℃控温,添加硫酸后,23小时40分钟后(1,420分钟后)添加72重量份的乙酸钠三水合物与109g的水的混合物,使反应停止。
沉淀工序:
在搅拌下,将该反应混合物滴加至4,700重量份的甲醇中,得到白色沉淀物。将下述操作重复5次:将该白色沉淀物过滤,分散于1,100重量份的甲醇中,再次进行过滤。将该过滤得到的白色沉淀物于60℃减压干燥至恒量,由此得到62重量份的低取代度乙酸纤维素。对得到的低取代度乙酸纤维素的各物性进行测定,将测得的结果示于表1。
(比较例A-2)
利用遵照日本专利第6378712号的实施例17的方法,得到低取代度乙酸纤维素。具体如下所示。
脱乙酰化工序:
向100重量份的二乙酸纤维素(株式会社Daicel制,商品名“L-50”,含水率为3重量%,乙酰基总取代度为2.43,2位乙酰基取代度为0.86,3位乙酰基取代度为0.82,6位乙酰基取代度为0.75)中加入510重量份的乙酸与95重量份的水的混合物,于70℃搅拌3小时,得到二乙酸纤维素溶液。一边搅拌该二乙酸纤维素溶液,一边于70℃控温,加入13重量份的98%硫酸。一边继续搅拌该反应混合物,一边于70℃控温,添加硫酸后,3小时后经5分钟添加67重量份的水,进一步添加硫酸后,8小时后经10分钟添加133重量份的水。一边继续搅拌该反应混合物,一边于70℃控温,添加硫酸后,10小时后(600分钟后)将反应混合物冷却而成为25℃,实质上将反应停止。
沉淀工序:
在搅拌下,将该反应混合物滴加至1,500重量份的丙酮中,得到白色沉淀物。将下述操作重复3次:将该白色沉淀物过滤,分散于800重量份的丙酮中,再次进行过滤。将下述操作重复2次:将该过滤得到的白色沉淀物分散于含有0.004重量%乙酸钾的800重量份甲醇中,再次进行过滤。于60℃,将该过滤得到的白色沉淀减压干燥至恒量。在64重量份的该干燥物中加入960重量份的20重量%丙酮水溶液,于40℃搅拌8小时后,通过离心分离将浓相除去,向稀相中加入重量份的丙酮,得到白色沉淀物。将该白色沉淀物过滤,分散于3,000重量份的丙酮中,再次进行过滤。于60℃,将该过滤得到的白色沉淀物减压干燥至恒量,由此得到57重量份的低取代度乙酸纤维素。对得到的低取代度乙酸纤维素的各物性进行测定,将测得的结果示于表1。
(比较例A-3)
按照Edgar等人、Macromolecules、24、3060(1991)的实验编号6的条件,得到低取代度乙酸纤维素。
具体而言,将60重量份的二乙酸纤维素(株式会社Daicel制,商品名“L-50”,于60℃减压干燥至恒量后使用)悬浮于237重量份的甲醇中,加入0.2重量份的六羰基钼(Mo(CO)6),在密闭反应器中,使用氮气将内压调节为200psi,于140℃控温7小时(420分钟)。将反应混合物冷却至室温,通过抽滤将反应混合物中的固体过滤。于60℃,将该过滤得到的固体减压干燥至恒量,由此得到34重量份的低取代度乙酸纤维素。对得到的低取代度乙酸纤维素的各物性进行测定,将测得的结果示于表1。
(比较例A-4)
按照Edgar等人、Macromolecules、24、3060(1991)的实验编号7的条件,得到低取代度乙酸纤维素。
具体而言,将60重量份的二乙酸纤维素(株式会社Daicel制,商品名“L-50”,于60℃减压干燥至恒量后使用)悬浮于237重量份的甲醇中,加入0.2重量份的氧化钼(VI)(MoO3),在密闭反应器中,使用氮气将内压调节为1,000psi,于155℃控温3小时(180分钟)。将反应混合物冷却至室温,通过抽滤将反应混合物中的固体过滤。于60℃将该过滤得到的固体减压干燥至恒量,由此得到33重量份的低取代度乙酸纤维素。对得到的低取代度乙酸纤维素的各物性进行测定,将测得的结果示于表1。
(比较例A-5)
使用二乙酸纤维素(株式会社Daicel制,商品名“L-50”,含水率为3重量%),使于90℃的控温(保持)时间为50分钟,除此以外,利用与实施例A-1相同的方法,得到43重量份的低取代度乙酸纤维素。对得到的低取代度乙酸纤维素的各物性进行测定,将测得的结果示于表1。
(比较例A-6)
使用二乙酸纤维素(株式会社Daicel制,商品名“L-50”,含水率为3重量%),使于90℃的控温(保持)时间为160分钟,除此以外,利用与实施例A-1相同的方法,得到34重量份的低取代度乙酸纤维素。对得到的低取代度乙酸纤维素的各物性进行测定,将测得的结果示于表1。
[表1]
就比较例A-1的乙酸纤维素而言,6位的乙酰基取代度为0.24,6位的乙酰基取代度在乙酰基总取代度中的比例为36.9%,就比较例A-2的乙酸纤维素而言,6位的乙酰基取代度为0.28,6位的乙酰基取代度在乙酰基总取代度中的比例为35.9%,比较例A-1及A-2的乙酸纤维素的6位的乙酰基取代度高于2位及3位的各乙酰基取代度。
就比较例A-3的乙酸纤维素而言,6位的乙酰基取代度为0.05,6位的乙酰基取代度在乙酰基总取代度中的比例为10.4%,就比较例A-4的乙酸纤维素而言,6位的乙酰基取代度为0.06,6位的乙酰基取代度在乙酰基总取代度中的比例为12.0%,比较例A-3及A-4的乙酸纤维素的6位的乙酰基取代度低于2位及3位的各乙酰基取代度。但是,4重量%水溶液的660nm的透光率低,水溶性不足。
就比较例A-5的乙酸纤维素而言,6位的乙酰基取代度为0.13,6位的乙酰基取代度在乙酰基总取代度中的比例为13.1%,就比较例A-6的乙酸纤维素而言,6位的乙酰基取代度为0.03,6位的乙酰基取代度在乙酰基总取代度中的比例为9.1%,比较例A-5及A-6的乙酸纤维素的6位的乙酰基取代度低于2位及3位的各乙酰基取代度。但是,4重量%水溶液的660nm的透光率低,水溶性不足。
另一方面,就实施例A-1~A-6的乙酸纤维素而言,6位的乙酰基取代度在乙酰基总取代度中的比例低,为18%以下,4重量%水溶液的660nm的透光率为5%以上,水溶性优异。特别是,实施例A-2及A-3的乙酸纤维素的4重量%水溶液的660nm的透光率为92%以上,水溶性尤其优异。
<动物实验(乙酰基残留率、饲料摄取量、体重增加量、血糖值、胆固醇、中性脂肪、附睾脂肪)>
使用在室温24±1℃、相对湿度55±5℃、12小时的明暗周期(7:00~19:00亮灯)的条件下、在不锈钢制笼内分开饲养的7周(体重150~170g)的Wistar系雄性大鼠(日本SLC株式会社)9只,开始动物实验。
大鼠搬入之后,将纯化饲料AIN-93G(Reeves等人,Journal of Nutrition,123,1939-1951(1993))的饲料与自来水一起给予3天而进行驯化,然后,以体重为基准(用于消除各组大鼠的总体重的偏差)分成3组,分别地,在第1组中,将AIN-93G(有时称为“对照组”)与自来水一起自由摄取14天,第2组中,将包含5重量%实施例A-2的低取代度乙酸纤维素的AIN-93G(有时称为“试验组”)与自来水一起自由摄取14天,以及,在第3组中,将包含5重量%比较例A-1的低取代度乙酸纤维素的AIN-93G(有时称为“比较组”)与自来水一起自由摄取14天。每1组的大鼠数均由3只构成。分别地,第1组相当于参考例B-1,第2组相当于实施例B-1,及第3组相当于比较例B-1。
将大鼠分成3组,在开始进行基于各饲料的饲养起第3天、第7天、第13天,进行1天份量的粪便的全部回收,供于乙酰基残留率的分析。分析方法如下所述。另外,在整个饲养期间中,测定饲料摄取量及体重增加量。
在饲养的第十四天,从早上7点开始使大鼠断食,从15点开始实施解剖。将大鼠在异氟醚麻醉下剖开腹腔,从腹主动脉采血约2mL加入至有肝素的试管(VENOJECT II肝素钠,3mL采血用:泰尔茂株式会社)中。然后放血实施安乐死,迅速摘出附睾脂肪(左右)。然后,测定附睾脂肪重量。
经采集的血液于室温、以2,380G离心分离10分钟,将血浆分离。针对经分离的血浆,在采血当日,使用CicaLiquid GLU(关东化学株式会社)测定血糖值;以及使用CicaLiquid-N TG(关东化学株式会社)测定中性脂肪(甘油三酯),及使用CicaLiquid-NCHO(关东化学株式会社)测定胆固醇(也称为血浆胆固醇)。
<乙酰基残留率>
使0.1g的大鼠粪便悬浮于10ml的水中,利用Miwa等人的方法(Journal ofChromatography,321,165-174(1985))将大鼠粪便中包含的乙酸衍生化为对应的2-硝基苯肼,利用HPLC分析将乙酸的2-硝基苯肼定量,由此求出大鼠粪便的乙酸浓度。
另外,使0.1g的大鼠粪便悬浮于150mM氢氧化钠水溶液中,于70℃控温4小时,利用Miwa等人的方法(Journal of Chromatography,321,165-174(1985)),将经氢氧化钠处理的大鼠粪便中包含的乙酸衍生化为对应的2-硝基苯肼,利用HPLC分析将乙酸的2-硝基苯肼定量,由此求出经氢氧化钠处理的大鼠粪便的乙酸浓度。
将经氢氧化钠处理的大鼠粪便的乙酸浓度、与悬浮于水中的大鼠粪便的乙酸浓度之差作为大鼠粪便的乙酰基浓度(每单位重量的摩尔数)。由下式求出乙酰基残留率。
乙酰基残留率(摩尔%)=100×(大鼠粪便的乙酰基浓度)×A/(B×C/D)
A:0~24小时的大鼠粪便量(重量)
B:-24小时~0小时的大鼠的饲料摄取量(重量)
C:饲料中的乙酸纤维素的浓度(重量%)
D:乙酸纤维素的每单位重量的乙酰基摩尔数
=DS/(162.14+42.037×DS)
DS:乙酰基总取代度
[表2]
*相对于对照组,p<0.05,显著(Dunnet检验)
**相对于对照组,p<0.01,显著(Dunnet检验)
就饲养第3、7及13天的使大鼠摄取实施例A-2的乙酸纤维素(6位的乙酰基取代度在乙酰基总取代度中的比例为18%以下)情况(实施例B-1)的粪便中的乙酰基残留率而言,均低于使大鼠摄取比较例A-1的乙酸纤维素(6位的乙酰基取代度在乙酰基总取代度中的比例超过18%)情况(比较例B-1)。这表明6位的乙酰基取代度的比例低的实施例的乙酸纤维素的分解性优异,容易在体内被代谢。
与参考例B-1(对照组)相比,比较例B-1(比较组)的大鼠的饲料摄取量显著低,但体重增加量方面未观察到显著差异。另一方面,实施例B-1(试验组)的大鼠的饲料摄取量及体重增加量均低于比较例B-1(比较组),相对于参考例B-1(对照组)观察到明显的显著差异。
实施例B-1(试验组)的大鼠的血糖值及胆固醇与参考例B-1(对照组)相比虽然没有显著差异,但显示出减少的倾向。
另外,比较例B-1(比较组)的大鼠的中性脂肪未观察到相对于参考例B-1(对照组)的显著差异。另一方面,实施例B-1(试验组)的大鼠的中性脂肪低于参考例B-1(对照组),观察到显著差异。
此外,比较例B-1(比较组)及实施例B-1(试验组)的大鼠的附睾脂肪均低于参考例B-1(对照组),观察到显著差异。
如前文所述,可知6位的乙酰基取代度的比例低的实施例的乙酸纤维素的分解性优异,容易在体内被代谢,特别有助于大鼠的食欲抑制(饲料摄取量抑制)、体重增加抑制、中性脂肪抑制及脂肪蓄积抑制(附睾脂肪抑制)。
Claims (9)
1.乙酸纤维素,其乙酰基总取代度为0.4以上且0.9以下,
6位的乙酰基取代度在所述乙酰基总取代度中的比例为0%以上且18%以下,并且
4重量%水溶液的660nm的透光率为5%以上。
2.如权利要求1所述的乙酸纤维素,其中,所述4重量%水溶液的660nm的透光率为80%以上。
3.权利要求1或2所述的乙酸纤维素的制造方法,其具有下述工序:
对乙酰基总取代度为1.5~3.0的原料乙酸纤维素进行溶剂解而脱乙酰化的工序;及
将通过所述原料乙酸纤维素的脱乙酰化而生成的乙酸纤维素沉淀的工序,
所述原料乙酸纤维素的溶剂解在包含碳原子数为3以下的醇的溶剂及酸催化剂的存在下、于所述醇的沸点以上的温度进行。
4.如权利要求3所述的乙酸纤维素的制造方法,其中,所述酸催化剂在25℃水中的酸解离常数pKa为0以下。
5.如权利要求3或4所述的乙酸纤维素的制造方法,其中,所述酸催化剂为硫酸。
6.如权利要求3~5中任一项所述的乙酸纤维素的制造方法,其中,所述醇为甲醇。
7.如权利要求3~6中任一项所述的乙酸纤维素的制造方法,其中,所述溶剂包含乙酸酯。
8.如权利要求3~7中任一项所述的乙酸纤维素的制造方法,其具有下述工序:
将所述经沉淀的乙酸纤维素溶解于水中并除去残渣的工序;及,
使所述经溶解的乙酸纤维素析出的工序。
9.如权利要求3~8中任一项所述的乙酸纤维素的制造方法,其具有下述工序:
将所述经沉淀的乙酸纤维素溶解于水中并进行离心分离从而除去残渣的工序;及,
将所述经溶解的乙酸纤维素再沉淀的工序。
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