JPS61152702A - カルボキシメチルデキストランの製造法 - Google Patents

カルボキシメチルデキストランの製造法

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JPS61152702A
JPS61152702A JP27882184A JP27882184A JPS61152702A JP S61152702 A JPS61152702 A JP S61152702A JP 27882184 A JP27882184 A JP 27882184A JP 27882184 A JP27882184 A JP 27882184A JP S61152702 A JPS61152702 A JP S61152702A
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JP
Japan
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reaction
cmd
ethyl alcohol
etherification
dextrin
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Application number
JP27882184A
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English (en)
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Takeo Omiya
大宮 武夫
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Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、カルボキシメチルデキストラン(以下CMD
と略称する)の製造法に関するものである。さらに詳し
くは、エチルアルコール水溶液中でデキストランにアル
カリの存在下エーテル化剤を反応させることを特徴とす
るCMDの製造法に関するものである。
(従来の技術) デキストランは、シラ糖溶液に、ロイコノストックeメ
センテロイデス(LeuconostocMesent
eroides )やロイコノストック・デキストラニ
カム(Leuconostoc dextranicu
m)  等の微生物を作用させて生産される、主として
グルコースのα−1,6結合からなる多糖類である。
このデキストラ/は、血漿増量剤としてすぐれた性質を
有していることが1944年インゲルマン(Ing61
man)らによって報告されて以来、その化学的・生理
学的研究は飛躍的に進歩し、その工業化も行なわれてい
る。
また、デキストランの誘導体であるCMDも抗凝血性が
あることから血液凝固阻止剤等として使用されつつある
。また、CMDは反応性の高いカルボキシル基を有して
いることから、このカルボキシル基を利用して、醇素等
を固定化する等の試みが多く行なわれている。
このように工業的に有用なCMDは今までデキストラン
を水に溶解して水溶液とし、その水溶液中で過剰の水酸
化リチウム、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム等の
アルカリの存在下、過剰のエーテル化剤を10〜40℃
の比較的低温で5〜30時間反応させてカルボキシメチ
ル化を行ない、その後メチルアルコールやアセトン等の
有機溶媒中でCMDのアルカリ金属塩を沈澱させ、精製
を行なって製造されていた。
しかし、CMDのこのような製造法は試験研究段階にお
けるサンプル製造に対しては十分対処できたが、工業的
規模の製造を行なうには多くの困難を伴なう。
まず第一に、カルボキシメチル化反応はデキストランを
水溶液として行なうため、仕込量が限定され、犬;1t
li!造には不向きである。すなわち、デキストランを
約5%以上の濃厚水溶液とする非常に粘稠な水溶液とな
るため、攪拌混合が困難になり、仕込量を多くすること
が極めてむつかしくなる。
第二に、水溶液中で過剰のアルカリの存在下、エーテル
化剤であるモノクロル酢酸のアルカリ金IPALを反応
させてカルボキシメチル化反応を行なうと、次式のよう
な副反応が起こり、高価なモノクロル酢酸または、その
アルカリ金属塩の有効利用率が低下して経済的に不利で
ある。
C2CHzCOONa+Ha())CH2(OH)CO
OH+N亀CtCHs(OH)COOH+Na0))s
cH2(OH)COON2L+H20又は C1cHtcOONa+N0OH−+cHzcOH)C
OON1+NaCJ第三に、これらの副反応は主反応で
あるカルボキシメチル化反応より温度依存性が大きいた
め、これらの副反応を極力抑制する目的で10〜40℃
の比較的低温で行なわれているが、そのため反応時間が
10〜30時間と極めて長時間を要し、工業的製造法と
しては極めて不利である。
(発明の目的) 以上のように、従来法は工業的製造法としては多くの欠
点を有していることから、本発明者は経済的に有利なC
MDの製造法について鋭意検討を行なった結果、本発明
に到達したものである。
(発明の構成) 本発明は、エチルアルコール水浴液中でデキストランに
アルカリの存在下エーテル化剤を反応させることを特徴
とする経済的に有利なCMDの製造法を提供するもので
ある。
すなわち、本発明は従来法の反応媒体として用いた水の
代りにエチルアルコール水溶液を使用しこのエチルアル
コール水浴液中にデキストランを分散させ、10〜30
℃の比較的低温でアルカリ及びエーテル化剤を添加し、
1o、〜6o分間攪拌混合した後、60〜80℃に昇温
して30−120分間エーテル化反応(カルボキシメチ
ル化反応)を不均一系で行なうことにより、従来法より
も仕込量を多くして短時間に、しかも高いエーテル化剤
の有効利用率で、CMDを製造する経済的に極めて有利
な製造法である。
本発明において、エチルアルコール水溶液の使用量はデ
キストランの重量に対して1〜30重量倍、好ましくは
2〜15重量倍用いる。また、エチルアルコール水溶液
の濃度は60〜95重量%、好ましくは70〜850〜
85重量。
また、アルカリは水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、
水酸化ルビジウム及び水酸化セシウム等が使用可能であ
るが、水酸化ナトリウムが最も経済的である。
さらに、エーテル化剤は、モノクロル酢酸、モノクロル
酢酸アルカリ金属塩、モノクロル酢酸のメチル、エチル
及びイソプロピルエステル等が使用可能である。
なお、アルカリの使用量はエーテル化剤の種類と使用量
によって決まる。即ち、エーテル化剤がモノクロル酢ぼ
又はモノクロル酢酸エステルの場合は、エーテル化剤の
モル数に対して2.0〜3.0モル倍、好ましくは2.
02〜2.3oモル倍用いる。
エーテル化剤がモノクロル酢酸アルカリ金属塩の場合は
、エーテル化剤のモル数に対しテ1.0〜2.0モル倍
、好ましくは1.02〜1.30モル倍用いる。
一方、エーテル化剤の使用量は、製造するQ■の置換度
(デキストランの得成単位である無水グルコース1個当
りのカルボキシメチル基による平均の置換基数であり、
以下DSと略称する)によって決まる。即ち、製造しよ
うとするDS値を有するCMDを製造するのに必要な理
論量(原料として使用するデキストランの無水グルコー
ス単位のモル数xDS )より約1.1−1.5モル倍
使用する。
(発明の効果) 本発明の概要は、以上の通りであるが、本発明は従来法
に比し顕著に異なる点は、反応溶媒として従来法の水の
代りにエチルアルコール水浴液を使用することである。
エチルアルコール水溶液を反応媒体として使用すること
により、先記の副反応を従来法より格段に抑制できるた
め、エーテル化剤の有効利用率を従来法の5〜40%か
ら65〜90%へと大幅に改良するとともに、60〜8
0℃の高温でエーテル化反応が行なえるので、従来法の
5〜30時間に対して1〜3時間の短時間で製造できる
ようになった。さらに、原料のデキストランを水に溶解
するのではなく、エチルアルコール水浴液中に分散させ
て不均一系で反応を行なうため、反応系の粘度上昇は殆
んどなく、仕込量を多くでき生産性が大幅に向上した。
このように本発明はCNノの紅済的に極めて有利な製造
法である。なお本発明の製造法によって、DSo、01
〜1.5のCMDが製造可能であるが、さらに高いDS
のCMDを製造する場5合は、本発明の方法によって製
造したCMDをデキストランの代りに使用して、不発明
の方法を繰り返えして行なうことにより製造することが
できる。
本発明の製造法は先記の如く、従来法に比し極めて有利
な製造法であるが、これらの本発明の効果は反応媒体と
してエチルアルコール水浴液を使用することによって達
成されたものである。
すなわち、従来法のようにアルカリ水#欲中でデキスト
ランにモノクロル酢酸のアルカリ金属塩を反応させてエ
ーテル化反応を行な54合は、先記のような副反応が主
反応であるエーテル化反応と同等又はそれ以上の比率で
起り、その結果、エーテル化剤の有効利用率が5〜40
%程度にとどまっていた。
一方、本発明の製造法はエチルアルコール水溶液を反応
媒体として使用するため、反応系中の水の量は従来法に
比し格段に少なく、そのため副反応が抑制され、エーテ
ル化剤の有効利用率を65〜90%に高めることができ
たものである。また副反応を抑制できるので、エーテル
化反応を従来の10〜40℃から60〜80℃の高温で
行なえるため、従来5〜30時間行なっていたのに対し
て1〜3時間の短時間で反応を完結できる。
なお、本発明のエチルアルコール水溶液の代りに、メチ
ルアル多徐′溶液を使用する方法によっても反応系中の
水の量を少なくすることができるが、エーテル化剤であ
るモノクロル酢酸アルカリ金属塩の副反応を抑制するこ
とは困難である。このメチルアルコール水溶液を反応媒
体として使用したときの副反応は、水酸化ナトリウム等
のアルカリの存在するアルコール水溶液中における次式
のアルコラード生成の平衡反応の平衡点が、本発明のエ
チルアルコール水浴液の場合よりかなり右へかたよって
いるため、デキストランへのアルカリの吸盾が抑制され
るとともに、生成アルカリメチラートがエーテル化剤で
あるモノクロル酢酸アルカリ金属塩の副反応を促進する
ためと考えられる。
CHsOH+NaOH#CHsONa+HsOまた、本
発明のエチルアルコール水溶液の代りに、7L−プロピ
ルアルコール、インプロピルアルコール、tert−7
チルアルコール及ヒアセトン等の水溶液を使用して反応
系中の水を少なくして、CMDの製造を行なうことも考
えられるが、これらの有機溶媒水浴液を反応媒体として
用いると、反応中にデキストランが反応溶媒中のアルカ
リだけではなく、水を大量に吸収して著しく膨潤し、粘
稠な餅状となり、攪拌混合が困難となる。したがって、
これらの有機溶媒水溶液を使用して工業的にCMDを製
造することは極めて困難である。
なお、本発明の方法によって製造した粗CMDハ、メチ
ルアルコール、エチルアルコール等(7)60〜90%
水溶液を使用して副生物である食塩、グリコール酸ナト
リウム及び咋ホナトリウム等を溶解除去して精lilI
CMDとすることができる。
また、本発明の方法で製造したCMDはアルカリ金属塩
であるが、遊離酸型を調製する場合はメチルアルコール
おヨヒエチルアルコール等ノロ0〜90%水浴液中で塩
酸等の強酸を添加して遊離酸型とすることができる。
以上のような、本発明の方法により製造したCMDは、
先記の通り血液凝固阻止剤等として有用である。
(実施例) 以下に本発明を具体的に説明する実施例及び比較例を示
すが、本発明は以下に示す実施例に限定されるものでは
ない。又、実施例及び比較例中の廊とはxt部、%は重
量%を示す。
なお、(1)エーテル化剤の有効利用率、121 CM
Dの置換&(DS)、(3110%水浴液の粘度の測定
法及び計算法は次の通りである。
fil  エーテル化剤の有効利用率(AM)下記の式
によって求めた。
(2)置換度(DS) 精製したCMDのアルカリ金属塩1gを精秤し、磁性ル
ツボに入れて600℃で灰化する。
生成した酸化ナトリウムをN/10硫酸でフェノールフ
タレインを指示薬として滴定し、その滴定貴人−を次式
に入れて計算し、DSを求めた。
162XAXf DS= 10000−80XAXf f:N/10硫識の力1曲 (3110%水溶液の粘度 CMDのアルカリ金属塩25gを直径55J11゜深さ
1251mの円筒状のガラス容器中で純水に1部濃度に
溶解し、25℃に温度調整後、BL型粘度計を用いてロ
ーターを回転数60 rpmで1分間回転を行なった後
の数値を読みとり、所定の定数を乗じて粘度を求めた。
単位はcps (センチボイズ)で示した。
実施例1゜ 攪拌装置及び還流冷却器付の30011Llのセパラブ
ルフラスコにエチルアルコール128部と水酸化ナトリ
ウム(純度98%)9.9部を純水32.0部に溶解し
て添加し、20℃に温度調節する。
次に、フラスコの空間部分に数回窒素ガスをパージして
窒素置換した後、デキストラン(Pharmacia 
Fine Chemicals A B製、T−200
0、水分6%)40部を攪拌しながら添加し、20℃で
30分間攪拌混合を行なう。
次に、モノクロル酢酸(純に9部5%)11.1部をエ
チルアルコール11.1部に溶解して添加し、20〜2
5℃で30分間攪拌混合を行なう。
次に、フラスコな湯浴で加熱して70℃に昇温し、70
℃で90分間カルボキシメチル化反応を行なう。その後
、約40℃に冷却して過剰の水散化ナトリウムをrn酸
で中和する。
次に、遠心分離器で遠心脱液して粗CMDを侍た。
次に、粗CMDを80部濃度のメチルアルコール水溶液
1000部で室温下30分間2回洗滌し、副生物である
食塩、グリコール酸す) IJウム、酢酸ナトリウムを
溶解除去して精製する。
さらに、100%濃度のメチルアルコール1000部で
脱水した後、80〜100℃の蒸気乾燥器で乾燥を行な
い、本発明のCMDのす) IJウム塩を得た。CMD
の性状については第1表に記した。
実施例2及び3゜ 実施例1に比し、使用する原料及び薬剤等の使用量が異
なる以外は実施例1と同じ条件及び方法で本発明のCM
Dを得たものを実施例2及び3とした。
なお、原料等の使用料及び生成CMDの性状等は第1表
に記した。
比較例1゜ 実施例1の反応媒体及びモノクロル酢敏溶解用溶媒とし
て用いたエチルアルコールの代りにメチルアルコールを
使用し、その畑は実施例1と同じ条件及び方法で行ない
、比較例1のCMDを得た。それらの結果を第1表に記
した。
比較例2゜ 実施例1の反応媒体及びモノクロル匪酸溶解用溶媒とし
て用いたエチルアルコールの代りにイソプロピルアルコ
ールを使用し、その他は実施例1と同じ条件及び方法で
CMDの装造を試たが、反応中物にモノクロル酢酸を添
加して70℃でエーテル化反応を行なっているときに、
反応混合物が「餅状」化し、攪拌混合が不能になったの
で、反応を中止した。
比較例3゜ 攪拌装置及び還流冷却器付の3tのセパラブルフラスコ
に水酸化ナトリウム160部と純水1960部を仕込み
溶解し、20℃に温度調節する。
次に、フラスコの空間部分に数回窒素ガスをパージして
窒素置換した後、デキストラン(T−2000)40婦
を仕込み、20℃で30分間攪拌混合を行ない#rys
する。
次に、モノクロル酢酸89部を純水100部に溶解し、
冷却及び攪拌混合しながら少量ずつ添加した後、25℃
で20時間攪拌混合を行ない、カルボキシメチル化反応
を行なった。
次に、酢酸で過剰の水酸化す) IJウムを中和した後
、100%のメチルアルコール20000MIS中へ攪
拌しながら少量ずつ反応混合物を注入して粗1000部
で2回洗滌を行ない、さらに100%メチルアルコール
1000部で脱水した後、80〜100℃の蒸気乾燥器
で4時間乾燥を行ない、比較例3のCMDを得た。生成
CMDの性状等を第1表にまとめた。
第1表から明らかの如く、本発明の方法は、反応媒体と
して水を用いる比較例3の従来法及び反応媒体としてメ
チルアルコールを使用する比較例1に比し、エーテル化
剤の有効利用率が格段に高く、且つ、イソプロピルアル
コールを使用した場合のように反応中の反応混合物の「
餅状」化も起らないこと、さらに反応時間が従来法より
はるかに短時間で行なえることから、CMDの工業的製
造法として優れていることがわかる。また、使用するア
ルカリの量が少ないので、反応中の解重合が抑制されて
生成CMDの粘度は従来法より高粘度品が得られること
も有利な点である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. エチルアルコール水溶液中でデキストランにアルカリの
    存在下エーテル化剤を反応させることを特徴とするカル
    ボキシメチルデキストランの製造法。
JP27882184A 1984-12-26 1984-12-26 カルボキシメチルデキストランの製造法 Pending JPS61152702A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0522321U (ja) * 1991-02-28 1993-03-23 古林紙工株式会社 開閉蓋の開放状態を維持しうる包装用容器
CN1133654C (zh) * 1999-08-05 2004-01-07 武汉大学 灵芝α-(1→3)-D-葡聚糖羧甲基化衍生物及其用途和制备方法
CN102304190A (zh) * 2011-07-22 2012-01-04 天津实发中科百奥工业生物技术有限公司 羧甲基左聚糖的制备方法及其应用
US9376648B2 (en) 2008-04-07 2016-06-28 The Procter & Gamble Company Foam manipulation compositions containing fine particles

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