CS269547B1

CS269547B1 - The method of preparing the cross-linked acid

Info

Publication number: CS269547B1
Application number: CS882780A
Authority: CS
Inventors: Jiri Ing Csc Zemek; Eva Ing Zelenayova
Original assignee: Zemek Jiri; Zelenayova Eva
Priority date: 1988-04-25
Filing date: 1988-04-25
Publication date: 1990-04-11
Also published as: CS278088A1

Abstract

Riešenie sa týká pripravy sieTovanej kyseliny pektovej z pektinu. Podstata riešenia spočiva v tom, že pektin sa siefuje homo- alebo heterobifunkčným činidlom, vybraným zo skupiny zahrňujúeej 2,2-bis (oxiranylmetyl) éter alebo 2-chlúrmetyloxirán v pomere na 1 mál substituovanéj anhydrogalaktúronovej Jednotky pektinu 0,5 až 1,5 málu 2,2-bis foxiranylmetyl) éteru alebo 2-chlérmetyloxisránu, v přítomnosti 1 až 4 mélov metanolu, etanolu alebo n-propanolu, 1 až 4 mélov vody a 1 až 2,5 mélu hydroxidu sodného alebo draselného pri teplote 20 až 50 °C po dobu 1 až 3 hodin, ze súčasnej deesterifikécie pektinu. Riešenie má uplatnenie v analytickej a klinickej bíochémii, v bioorganíckej chémii, v enzýmovom inžinierstve a v technolégiách využivajúcich rekombinantnu dezoxyribonukleovú kyselinu.The solution relates to the preparation of cross-linked pectic acid from pectin. The essence of the solution lies in the fact that pectin is cross-linked with a homo- or heterobifunctional agent selected from the group consisting of 2,2-bis (oxiranylmethyl) ether or 2-chloromethyloxirane in a ratio of 0.5 to 1.5 moles of 2,2-bis (oxiranylmethyl) ether or 2-chloromethyloxirane per 1 mole of substituted anhydrogalacturonic pectin unit, in the presence of 1 to 4 moles of methanol, ethanol or n-propanol, 1 to 4 moles of water and 1 to 2.5 moles of sodium or potassium hydroxide at a temperature of 20 to 50 °C for 1 to 3 hours, with simultaneous deesterification of pectin. The solution has applications in analytical and clinical biochemistry, bioorganic chemistry, enzyme engineering, and technologies using recombinant deoxyribonucleic acid.

Description

Vynález sa týká spošobu přípravy sletovánej kyseliny pektovej.The invention relates to a method of preparing cemented pectic acid.

Přípravou paktínového katexu sa zaoberá čel. patent 140 713, ktorý využívá k siefovaniu deeaterifikovaný pektín, to Je kyselinu pektovú. přibližné ekvimolárne zastúpenie jednotlivých zložiek v reekčnej zmesi (pektín, hydroxid sodný a 2-chlírmetyloxirán) neumožňuje pripravu siefovaného gélu o vhodných hydrodynamických vlastnostlach, Pri přípravě sletovaného gélu kyseliny pektovej podía A.O. 218 702 sa sice vychádza priamo z citrusového pektinu a daeatarifikačná reakcia spolu s reekciou sietovania prebiehají v jedinom reakčnom stupni, připravený gél, vhodný po dalšej aktivácii k imobilizácii enzýmov, nevyhovuje však k použitiu ako katex, a to pre nízký stupeň siefovania a vysoký napíčací objem.The preparation of pectin cation exchange resin is dealt with in the patent 140 713, which uses de-esterified pectin, i.e. pectin acid, for sieving. The approximately equimolar representation of the individual components in the reaction mixture (pectin, sodium hydroxide and 2-chloromethyloxirane) does not allow the preparation of a sieved gel with suitable hydrodynamic properties. In the preparation of a sieved gel of pectin acid according to A.O. 218 702, although citrus pectin is used directly and the de-esterification reaction together with the cross-linking reaction take place in a single reaction stage, the prepared gel, suitable after further activation for immobilization of enzymes, is not suitable for use as a cation exchange resin, due to the low degree of sieving and high swelling volume.

Uvedené nedostatky odstraňuje sposob podía vynálezu, podstata ktorého spočívá v tom, že pektín sa sletuje homo- alebo heterobifunkčným činldlom vybraným zo skupiny zahrnujícej 2,2-bis (oxiranylmetyl) éter alebo 2-chlórmetyloxiránu, v přítomnosti 1 až 4 mílov metanolu, etanolu alebo n-propanolu, 1 až 4 mélov vody a 1 až 2,5 málu hydroxidu sodného alebo draselného, pri teplote 15 až 50 °C po dobu 1 až 3 hodin, za súčasnej deesterifikáčie pektinu.The above-mentioned shortcomings are eliminated by the method according to the invention, the essence of which consists in the fact that pectin is fused with a homo- or heterobifunctional agent selected from the group consisting of 2,2-bis (oxiranylmethyl) ether or 2-chloromethyloxirane, in the presence of 1 to 4 moles of methanol, ethanol or n-propanol, 1 to 4 moles of water and 1 to 2.5 moles of sodium or potassium hydroxide, at a temperature of 15 to 50 °C for a period of 1 to 3 hours, with simultaneous deesterification of pectin.

Nakoíko uvedené reakcia prebieha v suspenzii, je vhodné reakční zmes občas premiešaf. Po zosietení sa reakčná zmes suspenduje v zriedanej kyselina octovej alebo chlórovodíkovej, připravený gél sa odstráni filtráciou alebo čentrifugáciou, premyje destilovanou vodou do neutrálnej reakcie filtrátu, připadne vybieli účinkom zrledeného chlérnanu sodného, odvodní postupným účinkom nadbytku 50 % a potom 96-100 % etanolu alebo acetínu a vysuší vo vákuovej sušiarni. Vysušený gél sa vytriedi na sitách na frakcie o potrebnom zrnění a upraví na vhodní hodnotu pH pre Salšie použitie.Since the above reaction takes place in suspension, it is advisable to stir the reaction mixture occasionally. After crosslinking, the reaction mixture is suspended in dilute acetic or hydrochloric acid, the prepared gel is removed by filtration or centrifugation, washed with distilled water until the filtrate is neutral, optionally bleached by the action of cooled sodium hypochlorite, dewatered by the gradual action of excess 50% and then 96-100% ethanol or acetone and dried in a vacuum oven. The dried gel is sorted on sieves into fractions of the required grain size and adjusted to a suitable pH value for further use.

Výhodou uvedeného postupu je skutočnosf, že základný materiál, pektín, je povflčšine lahko dostupný a lačný, stupeň substitície karboxylovými skupinami je okolo 1. Pri sletovaní esterifikovaného pektinu dochádza v jedinom reakčnom stupni aj k súčasnej deesterifikácii. Zostavou reakčnej zmesi možno regulovat stupeň siefovania gélu a jeho napíčací objem v rozsahu od 3,5 až po 12 ml.g“^.The advantage of the above procedure is that the basic material, pectin, is mostly readily available and cheap, the degree of substitution by carboxyl groups is around 1. When esterified pectin is sintering, simultaneous deesterification also occurs in a single reaction stage. The composition of the reaction mixture allows the degree of gel sieving and its swelling volume to be regulated in the range from 3.5 to 12 ml.g"^.

Přiklad 1 □ablčný pektín (50 g, odpovedajíci 0,25 mílu substituovanéj anhydrogalakturínovej jednotky pektinu) sa přidal k roztoku 0,125 mílu 2,2-bis (oxiranylmetyl) éteru v 1 méle metanolu a 0,5 molu destilovanej vody a po dokladnom premiešaní (10 min) sa k uvedenej suspenzii přidal roztok 0,25 mílu hydroxidu sodného v 0,25 míle vody, Reakcia siefovania prebiehala po dobu 1 hodiny pri teplote 50 °C. Po uvedenej době sa siefovaný gél kyseliny pektovej premyl 300 ml 10 % kyseliny octovej na frite, potom sa vybielil účinkom 200 ml 0,5 % chlórnanu sodného, znova sa vymyl 500 ml destilovanej vody a adjustoval sa do H⁺ cyklu účinkom 5 % roztoku kyseliny fosforečnej. Nadbytok kyseliny fosforečnej sa vymyl opakované 500 ml destilovanej vody a vysušil postupným odvodněním pomocou 50 % etanolu alebo aoetónu (1000 ml) a 96 % až 100 % etanolu alebo acetínu a dosušil vo vákuovej sušiarni. Získaný gél siefovanej kyseliny pektovej (55 g) mal výměnní kapacitu 5,3 míl.g“¹a napíčací objem 3,5 ml,g”\Example 1 □Absolute pectin (50 g, corresponding to 0.25 mol of substituted anhydrogalacturon pectin unit) was added to a solution of 0.125 mol of 2,2-bis (oxiranylmethyl) ether in 1 mol of methanol and 0.5 mol of distilled water and after thorough mixing (10 min) a solution of 0.25 mol of sodium hydroxide in 0.25 mol of water was added to the suspension. The sieving reaction was carried out for 1 hour at a temperature of 50 ° C. After the specified time, the sieved pectic acid gel was washed with 300 ml of 10% acetic acid on a frit, then bleached with 200 ml of 0.5% sodium hypochlorite, washed again with 500 ml of distilled water and adjusted to the H ⁺ cycle with 5% phosphoric acid solution. The excess phosphoric acid was washed repeatedly with 500 ml of distilled water and dried by successive dehydration with 50% ethanol or acetone (1000 ml) and 96% to 100% ethanol or acetone and dried in a vacuum oven. The obtained gel of sieved pectic acid (55 g) had an exchange capacity of 5.3 ml.g" ¹ and a swelling volume of 3.5 ml.g"\

CS 269 547 BlCS 269 547 Bl

Příklad 2.Example 2.

postupuje sa tak ako v příklade 1 s tým rozdielom, že sa vychódza z citrusového pektínu (50 g), k siefovaniu ša použije 0,375 málu 2-chlórmetyloxiránu, v 0,25 málu etanolu a po dákladnom prenleéaní (10 min) ea k uvedenej suspenzil přidal roztok 0,625 málu hydroxidu draselného v 1 mál! vody, Reekcia sieíovania prebiehala při 20 °C po dobu 3 hodin. Získaný gél kyaeliny pektovej (51) mal výměnná kapacitu 5,5 mál. g~^ a napučací objem 4,2 ml.g“^.The procedure is as in Example 1, except that citrus pectin (50 g) is used as the starting material, 0.375 mol of 2-chloromethyloxirane is used for crosslinking, in 0.25 mol of ethanol, and after thorough stirring (10 min), a solution of 0.625 mol of potassium hydroxide in 1 mol of water is added to the suspension. The crosslinking reaction takes place at 20 °C for 3 hours. The obtained pectin acid gel (51) had an exchange capacity of 5.5 mol. g~^ and a swelling volume of 4.2 ml.g“^.

Příklad 3 'Example 3 '

Postupuje sa tak ako je uvedené v příklade 1, s tým rozdielom, že jablčný pektín (50 g) sa pridé k roztoku 0,425 málu 2-chláráetyloxiránu v 1 málu n-propanolu a po dokladnom premiešani sa k uvedenej suspenzi! přidal roztok 0,625 málu hydroxidu sodného v 1 mál! vody, Reekcia siefovania prebiehala pri 25’ °C po dobu 3 hodin. Získaný gél kyseliny pektovej (54 g) mel výměnná kapacitu 5,3 mál.gThe procedure is as described in Example 1, with the difference that apple pectin (50 g) is added to a solution of 0.425 mol of 2-chloroethyloxirane in 1 mol of n-propanol and, after thorough mixing, a solution of 0.625 mol of sodium hydroxide in 1 mol of water is added to the above suspension. The sieving reaction is carried out at 25 °C for 3 hours. The obtained pectic acid gel (54 g) has an exchange capacity of 5.3 mol.g

Vynález má široké uplatnenie predovšetkým v analytickej a klinickej biochémii, v bioorganickej chémii, v enzýmovom inžinierstve a v technolágiách využivajácich rekombinantná dezoxyribonukleová kyselinu.The invention has wide application, especially in analytical and clinical biochemistry, in bioorganic chemistry, in enzyme engineering and in technologies using recombinant deoxyribonucleic acid.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A method for preparing cross-linked pectic acid, characterized in that pectin is cross-linked with a homo- or heterobifunctional agent selected from the group consisting of 2,2-bis(oxiranylmethyl)ether or 2-chloroethyloxirene in a ratio of 0.5 to 1.5 moles of 2,2-bis(oxiranylmethyl)ether or 2-chloromethyloxirene per mole of substituted anhydrogalacturan unit of pectin, in the presence of 1 to 4 moles of methanol, ethanol or n-propanol, 1 to 4 moles of water and 1 to 2.5 moles of sodium or potassium hydroxide at a temperature of 20 to 50 °C for 1 to 3 hours, with simultaneous deesterification of the pectin.