FR2521569A1 - PROCESS FOR DEPOLYMERIZING A POLYSACCHARIDE HAVING A HELICOIDAL STRUCTURE IN A STICK - Google Patents
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Abstract
PROCEDE RELATIF A LA DEPOLYMERISATION D'UN POLYSACCHARIDE POSSEDANT UNE STRUCTURE HELICOIDALE EN BATONNETS. CE PROCEDE COMPREND UNE ETAPE QUI CONSISTE A FORCER UNE SOLUTION DE POLYSACCHARIDE DANS UN SOLVANT (SOLVANT A) A TRAVERS UN CAPILLAIRE AVEC UN TAUX DE CISAILLEMENT ELEVE, AFIN DE PRODUIRE UN POLYSACCHARIDE DEGRADE A POIDS MOLECULAIRE PLUS FAIBLE, QUI POSSEDE LA MEME UNITE PERIODIQUE ET LA MEME STRUCTURE HELICOIDALE QUE CELLES DU POLYSACCHARIDE D'ORIGINE.PROCESS RELATING TO THE DEPOLYMERIZATION OF A POLYSACCHARIDE HAVING A HELICOIDAL STRUCTURE IN STICKS. THIS PROCESS INCLUDES A STEP WHICH CONSISTS OF FORCING A SOLUTION OF POLYSACCHARIDE IN A SOLVENT (SOLVENT A) THROUGH A CAPILLARY WITH A HIGH SHEAR RATE, IN ORDER TO PRODUCE A DEGRADED POLYSACCHARIDE WITH LOWER MOLECULAR WEIGHT, WHICH HAS EVEN A PERIOD OF PERIOD. THE SAME HELICOIDAL STRUCTURE AS THOSE OF THE ORIGINAL POLYSACCHARIDE.
Description
2 5 2 1 5 6 92 5 2 1 5 6 9
1 La présente invention concerne la dépolymérisation spécifique d'un The present invention relates to the specific depolymerization of a
polysaccharide possédant une structure hélicoidale en bâtonnets. polysaccharide having a helicoidal rod structure.
On a trouvé que plusieurs polysaccharides visqueux tels que xanthane, lentinane, schizophyllane, scléroglucane ou curdlane, possèdent des structures hélicoidales à deux ou trois nappes ( T Norisuye, et coll J Polymer Scien- ce, Polymer Physics Ed 18, 547-558 ( 1980):E D T Atkins et K D Parker; J Polymer Science Part C 28, 69-81 ( 1969): T L Bluhm et A Sarko; Can J. Several viscous polysaccharides such as xanthan, lentinan, schizophyllan, scleroglucan or curdlane have been found to possess helicoidal structures with two or three layers (T Norisuye, et al J Polymer Science, Polymer Physics Ed 18, 547-558 (1980)). ): EDT Atkins and KD Parker, J Polymer Science Part C 28, 69-81 (1969): TL Bluhm and A Sarko, Can J.
Chem 55, 293-299 ( 1977): R H Marchessault, et Coil Can J Chem 55, 300- Chem 55, 293-299 (1977): R H Marchessault, and Coil Can J Chem 55, 300-
303 ( 1977): E R Morris; A C S Symposium Series, n, 45, 81 ( 1977): E R. Morris, et al; J Mol, Biol 110, 1 ( 1977)) On a recherché à exploiter les potentiels de ces polysaccharides, on en a développé certains à titre d'agents épaississant pour l'industrie alimentaire sur la base de leurs viscosités et on a trouvé que d'autres possèdent des activités antitumorales à médiation d'hôte puissantes Mais dans certains cas, les viscosités extrêmement élevées 303 (1977): E Morris; A C Symposium Series, No. 45, 81 (1977): E. Morris, et al .; J Mol, Biol 110, 1 (1977)) The potentials of these polysaccharides have been investigated, some have been developed as thickeners for the food industry on the basis of their viscosities and it has been found that others have potent host-mediated antitumor activities But in some cases, extremely high viscosities
de leurs solutions ont rendu leurs utilisations difficiles. their solutions have made their use difficult.
Afin de réduire correctement leurs viscosités, nous avons inventé une In order to properly reduce their viscosities, we invented a
méthode à ultra-sons pour la dépolymérisation'des polysaccharides (brevet japon- ultrasonic method for the depolymerization of polysaccharides (Japanese patent
nais rendu public (Kokai) n 57335/1977) Nos recherches sur le mode de la dépolymérisation par ultra-sons ont confirmé qu'elle était principalement due aux séparations de la chaine principale du polysaccharide et que ni la chaine latérale ni la liaison carbone-carbone dans le résidu glucose ne se coupait (57335/1977) Our research on the mode of ultrasonic depolymerization has confirmed that it was mainly due to the separations of the main chain of the polysaccharide and that neither the side chain nor the carbon in the glucose residue did not intersect
au cours de la dépolymérisation sonique Ainsi, le polysaccharide dégradé résul- during the sonic depolymerization Thus, the degraded polysaccharide results
tant se compose de la même unité périodique et il possède également la même both consists of the same periodic unit and it also has the same
structure hélicoïdale que celle du polysaccharide d'origine. helical structure than that of the original polysaccharide.
Récemment, on a trouvé que la méthode de dépolymérisation par ultra- Recently, it has been found that the method of ultraviolet depolymerization
sons neconvenait pas pour une dépolymérisation industrielle d'un grand volume sounds did not occur for industrial depolymerization of a large volume
de polysaccharides du fait de sa faible efficacité La méthode de dépolyméri- polysaccharides due to its low efficiency The depolymer-
sation par ultra-sons implique également un haut niveau sonore et une érosion Ultrasonic noise also implies high noise and erosion
de la tige de vibration de l'oscillateur à ultra-sons. of the vibration rod of the ultrasonic oscillator.
La présente invention découle de la découverte que le traitement d'une solution du polysaccharide sous un taux de cisaillement élevé dépolymérise également le polysaccharide d'une manière semblable à celle du traitement aux ultra-sons; c'est-à-dire que seule la chaine principale du polysaccharide,à The present invention stems from the discovery that treating a polysaccharide solution at a high shear rate also depolymerizes the polysaccharide in a manner similar to that of ultrasonic treatment; that is to say that only the main chain of the polysaccharide,
l'exclusion d'aucune autre liaison glucosidique et d'aucuneliaison carbone- the exclusion of any other glucosidic linkage and no carbon
carbone dans le résidu glucose, se coupe au cours du traitement de carbon in the glucose residue, cuts off during the treatment of
dépolymérisation réalisé dans ces conditions. depolymerization performed under these conditions.
Le polysaccharide à structure hélicoidale est connu pour se disperser The helicoidal structure polysaccharide is known to disperse
en chaines uniques dans des conditionsspécifiques; par exemple, le béta11,3- in unique chains under specific conditions; for example, beta 11,3-
D glucane se disperse en chainoe uniques dans une solution alcaline ou de diméthyl sulfoxyde Lorsque la solution de diméthyl sulfoxyde est diluée avec de l'eau ou la solution alcaline neutralisée avec de l'acide, on ne D glucan disperses in single chain in an alkaline solution or dimethyl sulfoxide When the dimethyl sulfoxide solution is diluted with water or the neutralized alkaline solution with acid, one does not
retrouve pas la structure hélicoïdale du polysaccharide mais, par associa- not find the helical structure of the polysaccharide but, by association
tion-au hasard, il se forme un gros agrégat La présente invention est seule- At random, a large aggregate is formed. The present invention is only
ment utile pour une solution de polysaccharide possédant une structure hélicoî- useful for a polysaccharide solution having a helical structure
dale et non pour celle possédant une structure à chaine unique ou une struc- and not for one with a single chain structure or a structure
ture en agrégat.aggregate.
La présente méthode a confirmé sa capacité à surmonter les inconvé- This method has confirmed its ability to overcome the
nients précédents tels que faible efficacité, haut niveau sonore, ou érosion previous examples such as low efficiency, high noise level, or erosion
de la tige de vibration de l'oscillateur à ultra-sons, que l'on avait rencon- of the vibration stem of the ultrasonic oscillator, which had been encountered
trés dans la méthode de dépolymérisation par ultra-sons. in the ultrasonic depolymerization method.
On connait llhydrolyse acide et la dégradation enzymatique d'un poly- Acid hydrolysis and the enzymatic degradation of a poly-
saccharide L'hydrolyse acide coupe également toutes les liaisons glucosidiques du polysaccharide alors que la dégradation enzymatique provoque l'hydrolyse Saccharide Acidic hydrolysis also cuts off all the glycosidic bonds of the polysaccharide while enzymatic degradation causes hydrolysis
d'une liaison glucosidique spécifique. a specific glucosidic bond.
Mais leurs modes de dépolymérisation sont tout à fait différents de ceux de la méthode par ultra-sons et de la présente méthode Ils libèrent des mono-ou oligo-saccharides à très faible poids moléculaire et ils ne conduisent But their depolymerization modes are quite different from those of the ultrasonic method and the present method They release mono- or oligosaccharides with very low molecular weight and they do not lead
pas quantitativement à un polysaccharide dégradé qui possède les mêmes struc- quantitatively to a degraded polysaccharide which has the same
tures chimiques et de conformation que celles du polysaccharide d'origine. chemical and conformation levels than those of the original polysaccharide.
Un objet de la présente invention est de dépolymériser un polysaccha- An object of the present invention is to depolymerize a polysaccharide
ride possédant une structure hélicoïdale en bâtonnets en forçant sa solution wrinkle having a helicoidal structure in sticks by forcing its solution
à a sécouleravecun tnuxde cisaillement élevé. to flow with a high shear rate.
Un autre objet de la présente invention consiste à fournir un polysac- Another object of the present invention is to provide a polysaccharide
charide dégxradâ particulier qui se compose de la même unité périodique et qui charide degxradâ particular which consists of the same periodic unit and which
possède lamême structure 1 elicoidale que lepolysaccharide de départ Une solu- has the same elicoidal structure as the starting polysaccharide.
tion du polysaccharide dégradé présente une viscosité extrêmement plus faible The degraded polysaccharide has an extremely lower viscosity
comparativement à celle du polysaccharide de départ, et le polysaccharide con- compared to that of the starting polysaccharide, and the polysaccharide
serve encore les caractéristiques physiques et chimiques telles que l'activi- still serve the physical and chemical characteristics such as
té anti-tumorale du polysaccharide d'origine excepté en ce qui concerne le poids moléculaire et la viscosité La réduction de la viscosité de la solution anti-tumor of the original polysaccharide except for molecular weight and viscosity Reducing the viscosity of the solution
est utile pour son utilisation industrielle Par exemple, elle rend l'adminis- is useful for its industrial use For example, it makes the adminis-
tration du polysaccharide facile dans le cas de son utilisation clinique comme médicament anticancéreux, ou une solution thixotropique du polysaccharide de départ se transforme en fluide Newtonien, améliorant la fluidité d'un aliment treatment of the easy polysaccharide in the case of its clinical use as an anticancer drug, or a thixotropic solution of the starting polysaccharide is transformed into Newtonian fluid, improving the fluidity of a food
contenant le polysaccharide.containing the polysaccharide.
On réalise la dépolymérisation selon la présente invention en forçant une solution du polysaccharide à passer à travers un capillaire avec un taux de 4 dr cisaillement élevé, de préférence supérieur à 1 X 10 sec Des exemples 1 despolysaccharidesutilisésdans la présente méthode sont la gomme de xanthane The depolymerization according to the present invention is carried out by forcing a solution of the polysaccharide to pass through a capillary with a high shear rate, preferably greater than 1 × 10 sec. Examples 1 of the polysaccharides used in the present method are xanthan gum
et les béta-1,3-D glucanes.and beta-1,3-D glucans.
On constate que l'efficacité de dépolymérisation de la présente métho- It is found that the depolymerization efficiency of this method
de est accrue, quand la concentration de la solution de polysac- is increased when the concentration of the polysaccharide solution
charide augmente, en particulier lorsqu'elle est supérieure à 0,1 % en poids. On a également trouvé que l'addition d'un solvant ( solvant B) à la solution charide increases, especially when it is greater than 0.1% by weight. It has also been found that the addition of a solvent (solvent B) to the solution
de polysaccharide augmente l'efficacité de la dépolymérisation selon la présen- polysaccharide increases the efficiency of the depolymerization according to the present invention.
te méthode lorsque le solvant B est miscible au solvant ( solvant A) de la the method when solvent B is miscible with the solvent (solvent A) of the
solution de polysaccharide et ne dissout pas le polysaccharide. polysaccharide solution and does not dissolve the polysaccharide.
On réalise la dépolymérisation du polysaccharide en forçant une solu- The depolymerization of the polysaccharide is carried out by forcing a solution
tion du polysaccharide à passer à travers un capillaire tel qu'ajutage, fente, polysaccharide to pass through a capillary such as jet, slot,
ou produits céramiques ou plaques frittées poreuses,en utilisant une force mo- or ceramic products or porous sintered plates, using a small force
trice produisant une pression élevée. trice producing high pressure.
La vitesse de dépolymérisation dépend seulement de la valeur du taux de cisaillement appliqué, qui résulte de la force motrice, de la pression, du diamètre et de la longueur du capillaire utilisé et de la viscosité de la The rate of depolymerization depends only on the value of the shear rate applied, which results from the driving force, the pressure, the diameter and the length of the capillary used and the viscosity of the
solution Tandis que se répète le passage de la solution à travers un capillaire- While the solution is being passed through a capillary
dans certaines conditions, le poids moléculaire du polysaccharide diminue under certain conditions, the molecular weight of the polysaccharide decreases
progressivement, approchant une valeur minimum, à partir de laquelle ne se pro- progressively, approaching a minimum value, from which no
duit plus de dépolymérisation Le poids moléculaire minimum dépend également de la valeur du taux de cisaillement appliqué; un taux de cisaillement plus more de depolymerization The minimum molecular weight also depends on the value of the applied shear rate; a higher shear rate
élevé donne un poids moléculaire plus faible. high gives a lower molecular weight.
Ainsi, la valeur du taux de cisaillement appliqué est un facteur domi- Thus, the value of the shear rate applied is a dominant factor.
nant pour la présente méthode Il ne se produit aucune dépolymérisation subs- This method does not produce any depolymerisation
tantielle à un taux de cisaillement trop faible Généralement, un taux de ci- at a shear rate too low. Generally, a rate of
saillement au moins supérieur à 1 X 104 sec 1 est nécessaire pour la présente sanding at least greater than 1 x 104 sec 1 is necessary for this
méthode de dépolymérisation.depolymerization method.
Afin d'obtenir un taux de cisaillement aussi élevé, la pression appli- In order to obtain such a high shear rate, the pressure applied
quée à la solution de polysaccharide et la surface de la section transversale du capillaire sont respectivement 20 10 -800 105 Pa et 1 X 10 100 mm 2 Mais the polysaccharide solution and the cross-sectional area of the capillary are 10 -800 105 Pa and 1 X 10 100 mm 2 respectively.
ces valeurs ne sont pas limitées.these values are not limited.
La présente invention permet les constatations suivantes The present invention allows the following findings
1 une augmentation de la concentration de la solution de polysaccharide ac- 1 an increase in the concentration of the polysaccharide solution
croit l'efficacité de la dépolymérisation. believes the efficiency of depolymerization.
2 l'addition d'un solvant ( solvant B), qui est miscible au solvant 2 the addition of a solvent (solvent B), which is miscible with the solvent
(solvant A) de la solution de polysaccharide et ne dissout pas le polysaccha- (Solvent A) of the polysaccharide solution and does not dissolve the polysaccharide.
ride, à la solution de polysaccharide augmente également l'efficacité de la dépolymérisation. L'effet de l'augmentation de la concentration de la solution de polysaccharide apparait de façon significative lorsqu'elle est supérieure à 0,1 % en poids Bien qu'il soit souhaitable que la concentration soit aussi élevée que possible, une partie du polysaccharide tend à demeurer non dissoute à une concentration trop élevée à cause de sa faible solubilité Ainsi, en pratique, la concentration se situe de préférence de 0,1 10 % en poids. wrinkle, polysaccharide solution also increases the efficiency of depolymerization. The effect of increasing the concentration of the polysaccharide solution appears significantly when it is greater than 0.1% by weight. Although it is desirable that the concentration be as high as possible, part of the polysaccharide It tends to remain undissolved at too high a concentration because of its low solubility. Thus, in practice, the concentration is preferably 0.1% by weight.
Le solvant B est exemplifié par l'acétone, le méthanol, l'éthanol, l'iso- Solvent B is exemplified by acetone, methanol, ethanol, isobutanol
ou le n-propanol, le tétrahydrofurane etc lorsque le solvant A est l'eau Dans or n-propanol, tetrahydrofuran etc. when the solvent A is water in
la plupart des cas l'eau est utile comme solvant A, mais pour un dérivé du poly- in most cases water is useful as solvent A, but for a poly-
saccharide insoluble dans l'eau tel qu'un dérivé N-alkylol amide du polysaccha- water-insoluble saccharide such as an N-alkylol amide derivative of the polysaccharide
ride, qui possède encore une structure hélicoïdale semblable à celle du polysac- wrinkle, which still has a helicoidal structure similar to polysaccharide
charide d'origine, on utilise l'acétone ou le benzène comme solvant A et l'eau comme solvant B. Bien que l'efficacité de dépolymérisation augmente en même temps que la quantité du solvant B ajouté augmente, cette quantité doit être limitée de telle charides of origin, acetone or benzene is used as the solvent A and the water as the solvent B. Although the depolymerization efficiency increases as the amount of the added solvent B increases, this amount must be limited by such
sorte qu'il ne se forme pas de précipité insoluble de polysaccharide. so that no insoluble polysaccharide precipitate forms.
La température n'a pas d'influence significative sur le résultat de la présente méthode de dépolymérisation Cependant, on effectue généralement la dépolymérisation à une température inférieure à 1000 C. The temperature has no significant influence on the result of the present depolymerization method. However, the depolymerization is generally carried out at a temperature below 1000 C.
Afin de dépolymériser le polysaccharide jusqu'à un certain poids molécu- In order to depolymerize the polysaccharide to a certain molecular weight
laire, on force sa solution à travers un capillaire de manière répétée Jusqu'à ce the solution is forced through a capillary repeatedly until
que son poids moléculaire atteigne la valeur voulue. that its molecular weight reaches the desired value.
Des particules en suspension dans la solution de polysaccharide obs- Particles suspended in the polysaccharide solution
truent souvent le capillaire, conduisant à l'arrêt du fonctionnement Ainsi, often truncate the capillary, leading to the stop of the operation Thus,
on filtre de préférence la solution avant son passage à travers le capillaire. the solution is preferably filtered before passing through the capillary.
Du fait qu'une solution du polysaccharide est visqueuse et adhésive, il reste une quantité importante de la solution dans les récipients ou autres matériels utilisés, après qu'elle en soit évacuée Afin d'empêcher l'adhésion de Since a solution of the polysaccharide is viscous and adhesive, a large quantity of the solution remains in the containers or other materials used, after it has been evacuated.
la solution sur les surfaces internes des récipients ou matériels, il est souhai- the solution on the internal surfaces of the containers or equipment, it is desirable
table d'agiter modérément la solution L'agitation modérée empêche également la 3 rétention d'une partie de la solution adhérant aux parois des matériels, ce qui The moderate stirring also prevents the retention of a portion of the solution adhering to the walls of the equipment,
conduit à une dépolymérisation uniforme du polysaccharide. leads to uniform depolymerization of the polysaccharide.
Exemple 1Example 1
On dissout du schizophyllane possédant un poids moléculaire de 5,6 X 10 dans de l'eau pour préparer une solution à 0,2 % en poids On force la solution à passer à travers un ajutage de 0,16 mm de rayon en l'actionnant à l'aide d'une pompe àpistonplongeur Onajustele débit la solution à 0,23 cm 3/ sec, 0,90 cm 3/ sec, 14,5 cm 3/sec et 35,4 cm 3/sec par contrôle de la vitesse de la pompe Le taux de cisaillement calculé pour chaque débit à partir de la formule ci-après 4 -l 5 -i est respectivement de 7,1 X 10 sec pour 0,23 cm 3/ sec de débit, 2,8 X 10 sec, pour 0,90 cm 3/sec de débit, 4,5 X 106 sec 1 pour 14,5 cm 3/sec de débit et 1,1 Schizophyllane having a molecular weight of 5.6 X 10 was dissolved in water to prepare a 0.2% by weight solution. The solution was forced to pass through a nozzle of 0.16 mm radius. actuating with the aid of a piston pump plunger Onajustele flow the solution to 0.23 cm 3 / sec, 0.90 cm 3 / sec, 14.5 cm 3 / sec and 35.4 cm 3 / sec by control of the pump speed The shear rate calculated for each flow rate from the following formula 4 -I 5 -i is respectively 7.1 × 10 sec for 0.23 cm 3 / sec flow rate, 2.8 × 10 sec, for 0.90 cm 3 / sec of flow, 4.5 X 106 sec 1 for 14.5 cm 3 / sec of flow and 1.1
1 X 10 sec-1 pour 35,4 cm T/sec de débit. 1 X 10 sec-1 for 35.4 cm T / sec of flow.
Taux de cisaillement = 4 X débit IX (rayon du capillaires La figure 1 montre la relation entre le temps de rétention de la solution dans l'ajutage et le poids moléculaire du polysaccharide. Le schizophyllane de départ et tous les schizophyllanes dépolymérisés Shear Rate = 4 X Flow IX (capillary radius Figure 1 shows the relationship between the retention time of the solution in the nozzle and the molecular weight of the polysaccharide The starting schizophyllane and all the depolymerized schizophyllans
sont méthylés par la méthode de Hakomori puis hydrolysés avec de l'acide formi- are methylated by the Hakomori method and then hydrolyzed with formic acid
que et ensuite de l'acide trifluoro acétique L'hydrolysat est acétylé avec de l'acide acétique anhydre dans de la pyridine Les constituants sucre dans le produit sont analysés par chromatographie gaz-liquide et il en résulte qu'il and then trifluoroacetic acid The hydrolyzate is acetylated with anhydrous acetic acid in pyridine The sugar components in the product are analyzed by gas-liquid chromatography and it follows that
contient du 1,5-di-O-acétyl-2,3,4,6-tétra-O-méthyl-D-glucitol, du 1,3,5tri-O- contains 1,5-di-O-acetyl-2,3,4,6-tetra-O-methyl-D-glucitol, 1,3,5tri-O-
acétyl-2,4,6 tri-O-méthyl glucitol et du 1,3,5,6-tétra-0-acétyl-2,4-di-Ométhyl- acetyl-2,4,6-tri-O-methyl glucitol and 1,3,5,6-tetra-O-acetyl-2,4-di-
D-glucitol dans un rapport molaire de 1: 2: 1. D-glucitol in a molar ratio of 1: 2: 1.
Le schizophyllane de départ et tous les schizophyllanes dépolymérisés The starting schizophyllan and all the depolymerized schizophyllans
sont oxydés avec du méta-périodate de sodium 0,01 N et les quantités de méta- are oxidized with 0.01 N sodium meta-periodate and the amounts of
périodate de sodium consommées et d'acide formique formé sont déterminées par iodométrie suivie par la titration avec unesolution d'hydroxyde de sodium On constate une consommation de 0,48 0,55 mole de méta-périodate de sodium et la Sodium periodate consumed and formic acid formed are determined by iodometry followed by titration with a sodium hydroxide solution. A consumption of 0.48 0.55 mole of sodium meta-periodate is observed.
formation de 6-2 ll' 0,27 mole d'acide formique, pour une mole de résidu glu- formation of 6-2 μl of 0.27 moles of formic acid per mole of
cose dans le schizophyllane.in schizophyllan.
Le schizophyllane et tous les schizophyllanes dépolymérisés sont dégra- Schizophyllan and all depolymerized schizophyllans are degraded
dés avec l'exo-béta-l,3-D-glucanase Il se confirme que le produit dégradé con- dice with exo-beta-1,3-D-glucanase It is confirmed that the degraded product con-
tient du glucose et de la gentiobiose dans un rapport molaire de 2: 1. holds glucose and gentiobiose in a molar ratio of 2: 1.
Les poids moléculaire du schizophyllane de départ et de tous les schizo- The molecular weights of the starting schizophyllan and all schizophyllans
phyllanes dépolymérisés dans l'eau ainsi que dans le diméthyl sulfoxyde sont phyllanes depolymerized in water as well as in dimethyl sulfoxide are
déterminés par la méthode d'ultracentrifugation Chaque rapport du poids molécu- determined by the ultracentrifugation method Each molecular weight ratio
laire dans l'eau à celui dans le diméthyl sulfoxyde se situe entre 2,8 et 3,3. in water to that in dimethyl sulfoxide is between 2.8 and 3.3.
Ces résultats indiquent que chaque polysaccharide dépolymérisé possède les mêmes structures chimiques et de conformation que celles du polysaccharide de These results indicate that each depolymerized polysaccharide has the same chemical and conformational structures as those of the polysaccharide.
départ.departure.
Exemple 2Example 2
On dissout dans de l'eau du scléroglucane possédant un poids moléculaire de 5 X 106 et de la gomme de xanthane possédant un poids moléculaire de 1, 4 X 10 Scleroglucan having a molecular weight of 5 X 10 6 and xanthan gum having a molecular weight of 1.4 X 10 is dissolved in water.
pour préparer avec chacun une solution aqueuse à 0,5 % en poids. to prepare with each an aqueous solution at 0.5% by weight.
On applique une pression de 200 105 Pa à chaque solution et on l'a fait passer à travers un ajutage de 0,1 mm de rayon et de 5 cm de longueur Les débits sont respectivement de 1,4 cm 3/sec pour le scléroglucane et de 7, 4 X 101 cm 3 / sec pour la gomme de xanthane Ainsi, le taux de cisaillement calculé à partir de la formule ci-après est de 1,8 X 106 sec -1 pour le scléroglucane A pressure of 200 105 Pa is applied to each solution and it is passed through a nozzle of 0.1 mm radius and 5 cm length The flow rates are respectively 1.4 cm 3 / sec for scleroglucan and 7.4 x 101 cm 3 / sec for xanthan gum. Thus, the shear rate calculated from the following formula is 1.8 X 106 sec -1 for scleroglucan
252 1 569252 1,569
-1-1
et de 9,4 X 105 sec 1 pour la gomme de xanthane. and 9.4 X 105 sec 1 for xanthan gum.
Taux de cisaillement 4 X débit H X (rayon du capillaire)3 On fait passer chaque solution à travers l'ajutage 10 fois dans les conditionsci-dessus Le scléroglucane dépolymérisé possède un poids moléculaire Shear rate 4 X flow H X (capillary radius) 3 Each solution is passed through the nozzle 10 times under the conditions above. The depolymerized scleroglucan has a molecular weight
66
de 8 X 10 et la gomme de xanthane dépolymérisée de 1,05 X 10 respectivement. of 8 X 10 and the depolymerized xanthan gum of 1.05 X 10 respectively.
Les polysaccharides de départ et résultant sont méthylés et ensuite acétylés comme décrit dans l'exemple l puis les constituants des produits sont analysés par chromatographie gaz-liquide Les analyses montrent que chaque polysaccharide dépolymérisé possède pratiquement la même structure primaire que The starting polysaccharides and the resulting polysaccharides are methylated and then acetylated as described in Example 1, then the constituents of the products are analyzed by gas-liquid chromatography. The analyzes show that each depolymerized polysaccharide has substantially the same primary structure as
celle du polysaccharide de départ correspondant Les rapports des poids molécu- that of the corresponding starting polysaccharide. The ratios of the molecular weights
laires dans l'eau à ceux dans le diméthyl sulfoxyde des scléroglucanes de départ et dépolymérisé sont proches de trois, ce qui montre la ressemblance entre les structures de conformation des deux scléroglucanes Les viscosités intrinsèques in the water to those in dimethyl sulfoxide of the starting scleroglucans and depolymerized are close to three, which shows the similarity between the conformational structures of the two scleroglucans The intrinsic viscosities
de la gomme de xanthane de départ et de celle dépolymérisée sont respective- of the starting xanthan gum and the depolymerized gum are respectively
ment de 12000 dl/g et de 1070 dl/g La relation entre la viscosité intrinsèque et le poids moléculaire de chacune des gommes de xanthane dépolymérisée et de 12000 dl / g and 1070 dl / g The relationship between the intrinsic viscosity and the molecular weight of each of the depolymerized xanthan gums and
départ est en accord avec la relation déterminée par Holzwarth et Coll (G. departure is in agreement with the relationship determined by Holzwarth and Coll (G.
Holzwarth; Carbohydrate Research 66, 173-186 ( 1978), ce qui indique que les Holzwarth; Carbohydrate Research 66, 173-186 (1978), which indicates that
deux gommes de xanthane possèdent des structures hélicoidales similaires. two xanthan gums have similar helicoidal structures.
Exemple 3:Example 3
On dissout du schizophyllane possédant un poids moléculaire de 2 X 106 dans de l'eau, dans un mélange de 20 % en poids d'acétone et de 80 % en poids d'eau, et dans un mélange de 20 % en poids d'éthanol et de 80 % en poids d'eau,dans chaque cas à une concentration de 0,8 % en poids On force chaque solution à passer à travers une plaque frittée possédant une épaisseur de 1 cm et une dimension moyenne de pore de 50 microns avec une pression de 400 105 Pa I 1 ressort de manière évidente de la formule suivante que le taux de cisaillement Schizophyllane having a molecular weight of 2 × 10 6 was dissolved in water, in a mixture of 20% by weight of acetone and 80% by weight of water, and in a mixture of 20% by weight of ethanol and 80% by weight of water, in each case at a concentration of 0.8% by weight Each solution was forced to pass through a sintered plate having a thickness of 1 cm and a mean pore size of 50 microns with a pressure of 400 105 Pa I 1 is evident from the following formula that the shear rate
6 -16 -1
pour chaque solution est supérieur à 2,5 X 10 sec. for each solution is greater than 2.5 X 10 sec.
Taux de cisaillement = ( pression) X ( diamètre du capillaire) 2 X ( viscosité de la solution) X (longueur du capillaire) La viscosité de chaque solution est inférieure à 38 c p. Après 5 passages de chaque solution à travers la plaque frittée, le Shear rate = (pressure) X (capillary diameter) 2 X (viscosity of the solution) X (capillary length) The viscosity of each solution is less than 38 cp. After 5 passes of each solution through the sintered plate, the
polysaccharide possède le poids moléculaire suivant. polysaccharide has the following molecular weight.
Poids moléculaire Solution aqueuse d'éthanol 5,3 X 10 Solution aqueuse d'acétone 6,0 X 10 Eau 7,8 X 105 Molecular weight Aqueous solution of ethanol 5.3 X 10 Aqueous solution of acetone 6.0 X 10 Water 7.8 X 105
1 Exemple 41 Example 4
On dissout du scléroglucane possédant un poids moléculaire de 5,2 X 106 dans de l'eau pour préparer une solution aqueuse à 0,1 % en poids, à 0,45 % en poids et à 0,90 %en poids Gn soumet chaque solution à une pression de 170 10 Pa pour Iafairepasserà travers un ajutage de 0,16 mm de rayon Après 20 passages, le polysaccharide dans chaque solution possède le poids moléculaire suivant. Concentration de la solution Poids moléculaire _ 0,1 % en poids 5,8 X 10 0,45 % en poids 4,2 X 10 0,90 % en poids 2,8 X 10 Scleroglucan having a molecular weight of 5.2 X 10 6 was dissolved in water to prepare an aqueous solution of 0.1% by weight, 0.45% by weight and 0.90% by weight. solution at a pressure of 170 Pa to pass through a nozzle of 0.16 mm radius After 20 passes, the polysaccharide in each solution has the following molecular weight. Concentration of the solution Molecular weight 0.1% by weight 5.8 X 10 0.45% by weight 4.2 X 10 0.90% by weight 2.8 X 10
Exemple 5Example 5
On filtre une solution aqueuse à i,0 % en poids du schizophyllane utilisé An aqueous solution of 1.0% by weight of the schizophyllane used is filtered off.
dans l'exemple 1 en utilisant un filtre en céramique possédant des pores de O,lmm. in Example 1 using a ceramic filter having 0.1 mm pores.
On applique une pression de 50 105 Pa à un récipient rempli avec le filtrat pour forcer ce dernier à passer à travers un ajutage-de 0,515 mm derayonetilestrenvoyé vers le récipient On agite le filtrat dans le récipient à un nombre de Reynolds = 120 On poursuit les mêmes opérations pendant 8 heures Le poids moléculaire du schizophyllane est de 3,7 X 106 en findetraitement Une fois la solution évacuée du récipient, il reste 100 ml de la solution dans le récipient qui adhère sur A pressure of 50 105 Pa is applied to a container filled with the filtrate to force the filtrate to pass through a 0.515 mm nozzle which is sent to the vessel. The filtrate is stirred in the vessel at a Reynolds number = 120. same operations for 8 hours The molecular weight of the schizophyllane is 3.7 X 106 for the treatment. Once the solution is removed from the container, 100 ml of the solution remains in the container which adheres to
sa surface interne.its internal surface.
On contraint la même solution de schizophyllane à passer à travers le même ajutage mais sans sa filtration sur le filtre en céramique ni l'agitation au cours de son traitement Les opérations sont arrêtées à plusieurs reprises à cause de l'obstruction de l'ajutage par des particules en suspension dans la solution Une fois la solution évacuée du récipient, on recueille 2500 ml de la The same solution of schizophyllan was forced through the same nozzle but without filtration on the ceramic filter or agitation during its treatment. The operations were stopped several times because of the obstruction of the nozzle by suspended particles in the solution Once the solution is removed from the container, 2500 ml of the
solution dans le bas du récipient, coulant le long de la paroi. solution in the bottom of the container, flowing along the wall.
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