CS231686B1 - Spósob přípravy 4-0-metyl-D-glukoróno-D-xylánov - Google Patents

Description

1 231 686

Vynález sa týká spósobu přípravy 4-0-metyl-D-glukuróno-D-xylánov.

Postupy přípravy D-xylánov z rastlinných materiálov před-stavuji! zložitý komplex operácií, zahrňujúci delignifikáciuvýchodiskovéj suroviny, viacstupňové extrakcie róznymi chemi-káliami a izoláciu polysacháridov z extraktov. Získané prepa-ráty sú do rózneho stupňa kontaminované inými, v póvodnom ma-teriáli přítomnými polysacharidmi. Technicky náročnými purifi-kačnými spósobmi, napr. krátkodobým termickým predspracovanímvýchodiskovéj suroviny, použitím dusíkovej atmosféry pri ex-trakciách, připadne opakovaným prezrážaním róznymi činidlami,sa sice dosiahne váčšia čistota D-xylánových prepařátov, avšakčasto na úkor ich výtažku . E. Timell; Adv. Carbohydrate Chem.255,(1964); AO 195 527J . Příprava D-xylánov týmito spósobmi jenáročná nielen na chemikálie a energiu, ale aj na čas a tech-nické zariadenie, čo nepriaznivo ovplyvňuje ekonomiku výrob-něho procesu.

Uvedené nevýhody v podstatnej miere odstraňuje spósob pří-pravy 4-0-metyl-D-glukuróno-D*xylánov podlá vynálezu, ktoréhopodstata spočívá v tom, že sa z delignifikovaných pilin listna-tých dřevin odstránia kontaminujúce polysacharidy použitím 1 až5 % vodného roztoku hydroxidu amonného pri teplote 15 až 30 °Cpo dobu 1 až 5 h. D-xylány sa extrahujú v dvoch následných ex-trakčných stupňoch za použitia 3 až 8 % a 10 až 18 % vodnýchroztokov hydroxidu sodného alebo 3 až 12 % a 15 až 24 % vodnýchroztokov hydroxidu draselného pri teplote 15 až 30 °C po dobu1 až 5 h za miešania. Z alkalických extraktov sa D-xylány izo-lujú vyzrážaním v dvojnásobnom objemovom množstve etylalkoholu a po prvej dekantácii sa suspenzia neutralizuje kyselinou octovou alebo solnou.

Vyzrážané D-xylány sa po premývaní 75 až 80 % zregenerovaným 2 231 686 alkoholům, vysušia buS následným premývanim 96 % etylalkoho-lom a acetónom, lyofilizáciou alebo iným spdsobom. Výhodou navrhovaného spdsobu přípravy 4-0-metyl-D-gluku-róno-D-xylánov oproti doterajším postupem přípravy je, žepředmětný spdsob je ekonomicky efektivnejši, pretože už vdvoch extrakčných stupňoch sa vodnými roztokmi hydroxidu sod**ného alebo draselného izolujú D-xylány chemicky čisté, lišia-ce sa obsahom kyseliny 4-0-metyl-D-glukurónovej a molekulovouhmotnosťou, vo výťažkoch 60 až 85 % povodně přítomných pentó-zanov bez použitia dusikovej atmosféry a termického predspra-covania. Postup je tiež menej náročný na chemikálie, čas aprevádzkové zaradenie a je možné ho aplikovat na piliny a dřevnú mučku rdznych listnatých dřevin, připadne na polobuničinys vysokým obsahom hemiceluloz. Extrahovaný zbytok pilin před-stavuje celulózový materiál s vlastnosťami, vhodnými na použl-tie v papierenskom priemysle. Přiklad 1

Suspenzia vzduchosuchých pilin bukového dřeva (30 kg) 27,5 % pentózanov v 330 1 vody sa za miešania v 500 1 reakto-re ohřeje na teplotu 50 °C a postupné sa v troch rovnakýchdávkách přidává 4,5 1 98 % kyseliny octovéj a 20 kg chloritanusodného. Reakčná zmeš sa zahřeje na teplotu 70 °C a udržujepo dobu 1 h pri tejto teplote chladěním vodou. Po přidáni100 1 vody sa reakcia ukonči, roztok sa odpustí a delignifi-kovaný materiál sa premyje štyrikrát 300 1 vody. Potom savlhké piliny za miešania extrahujú 200 1 1 % vodného roztokuhydroxidu amonného pri teplote 20 °C po dobu 2 h, potom saextrakt odpustí a kanalizuje. K extrakčnému zbytku sa přidá200 1 5 % vodného roztoku hydroxidu sodného a suspenzia sa mieša pri teplote 20 °C po dobu 2 h. Extrakt sa odpustí a pilinysa premyjú 200 1 5 % vodného roztoku hydroxidu sodného a spo-jené extrakty sa po filtrácii na kameninových nučoch cez silo-nová tkaninu zrážajú do 800 1 96 % etylalkoholu. Rýchlo sedi-mentujúca zrazenina po prvej dekantácii vodnoalkoholického roztoku alkálii filtruje v kameninových nučoch a premýva zregene-rovaným 75 až 80 % etylalkoholom, obsahujúcim 2 % kyselinyoctovej na neutralizáciu přítomných alkálii a potom Sálej pre-mýva 80 % etylalkoholom do konštantného obsahu popola. Vlhkázrazenina sa suspenduje vo vodě a lyofilizuje. Získá sa 4-0- 3 231 686 metyl-D-glukuróno-O-xylán I vo výtažku 16,9 vtahované naa.s. piliny, ktorý obsahuje z neutrálnych cukrov 98 % D-xylo-zy a 19,3 % urónových kyselin a má priemernú molekulová hmot-nost (M) 18 610. Chemická struktura izolovaného D-xylánu sa

Π *1 "Z potvrdila metylačnou analýzou a °C-NMR spektroskópiou. Extra-hované piliny sa následné miešajú s 200 1 10 >o vodného rozto-ku hydroxidu sodného pri teplote 20 °C po dobu 2 h. Získanýextrakt sa5spracuje ako v predchádzajúcom stupni a na zráža-nie sa použije zregenerpvaný etylalkohol. Získaný izolovaný 4-0-metyl-D-glukuróno-D-xylán II (vo výtažku 5,6 % na a.s.piliny obsahuje z neutrálnych cukrov 93 5o D-xylózy a 13,4 %urónových kyselin a má priemernú raolekulovú hmotnost' (Mp) 19 460. Deho chemická štruktúra bola potvrdená metylačnouanalýzou a JC-NMR spektroskópiou. Příklad 2

Postupuje sa ako v příklade 1 s tým rozdielom, že akovýchodiskový materiál sa použijú piliny dřeva hrabu (26,5 %pentózanov) a ako extrakčné činidlá v druhom a treťom stupnifrakčnej extrakcie 3 % a 10 % vodný roztok hydroxidu sodného,extrakcie sa uskutočnia pri teplote 15 °C po dobu 5 h. Výťa-žok 4-O-metyl-O-glukuróno-D-xylánu I je 13,9 % a frakcie IIje 7,4 % vztahované na a.s. piliny. Příklad 3

Postupuje sa ako v příklade 1 s tým rozdielom, že sa akovýchodiskový materiál použijú piliny dřeva brezy (30,6 %pentózanov), ako extrakčné činidlá 5 % vodný roztok hydroxiduamonného, 8 % a 18 % vodný roztok hydroxidu sodného a extrak-cie sa uskutočnia pri teplote 30 °C po dobu 1 h. Výťažok 4-O-metyl-D-glukuróno-D-xylánu je 15,3 % a frakcie II 7,2 %vztahované na a.s. piliny. Přiklad 4

Postupuje sa ako v příklade 1 s tým rozdielom, že saako východiskový materiál použijú piliny dřeva topola (25,1% pentózanov). Ako extrakčné činidlá sa použije 1 % vodnýroztok hydroxidu amonného, 3 % a 15 % vodné roztoky hydroxi-du draselného, extrakcie sa uskutočnia pri teplote 15 °C po 231 686 dobu 5 h. Výťažok 4-0-metyl-D-glukuróno-D-xylánu I je 7,6 %a frakcie II je 9,3 % vztahované na a.s. piliny. Příklad 5

Postupuje sa ako v přiklade 1 s tým rozdielom, že sa akovýchodiskový materiál použijú piliny zmesi listnatých dřevin(26,6 % pentózanov) a ako extrakčné činidlá 5 % vodný roztokhydroxidu amonného, 12 % a 24 % vodné roztoky hydroxidu dra-selného. Extrakcie sa uskutočnia pri teplote 30 °C po dobu1 h. Výťažok 4-0-metyl-D-glukuróno-D-xylánu I je 10,1 % afrakcie II je 9,5 % vzťahované na a.s. piliny. O-xylány majú široké aplikačně možnosti v róznych odvet-viach priemyslu. V celulózo-papierenskom priemysle sa móžupoužit ako přídavné činidlo na zlepšenie mletia buničiny,v potravinárstve ako neutrálně plnidlo pri výrobě nízkokalo-rických potravin, v chemickom priemysle ako surovina pri vý-robě D-xylózy, D-xylitu furalu ako aj róznych derivátov, apli-kovatelných vo farmaceutickom priemysle, pri výrobě pracícha čistiacich prostriedkov, flokulantov a pod.

Claims (1)

1. 5 PŘED MET VYNÁLEZU 231 686 Spósob přípravy 4-0-metyl-D-glukuróno-D-xylánov vyznače-ný tým, že sa z delignifikovaných pilin listnatých dřevin poodstránení kontaminujúcich polysacharidov použitím 1 až 5 %vodného roztoku hydroxidu amonného extrahujú D-xylány v dvochnásledných extrakčných stupňoch 3 až 8 l/0 a 10 až 18 % vodnýmiroztokmi hydroxidu sodného alebo 3 až 12 % a 15 až 24 % vodný-mi roztokmi hydroxidu draselného pri teplote 15 až 30 °C podobu 1 až 5 h a z alkalických extraktov sa izolujú zrážanímv dvojnásobnom objemovom množstve etylalkoholu a neutralizujúpo prvej dekantácii.