JPS62157560A - カルボキシメチルセルロ−スの分析方法 - Google Patents

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、カルボキシメチルセルロースの分析法に係り
、簡便に、且つ短時間でカルボキシメチルセルロース中
の−、二、三各置換体分率を測定し得る分析方法を提供
するものである。

（従来の技術） カルボキシメチルセルロース中の各置換体分率の分析法
として、Ｃ−Ｃ−１３Ｎ法（Ｊ。

Ｒｅｕｌｅｎ　ｅｔ　ａｔ、　Ｃａｒｂｏｈｙｄ、　Ｒ
ｅｓ、１１５．１（，１９８３））およびガスクロマト
グラフ法（石井利和ら、第４８回紙パルプ研究発表会要
旨集Ｐ、　１１０（，１９８１））が提案されている。

ＮＭＲ法は分析操作的には比較的簡単であるが、高分解
能の装置が必要で極めて高価であるため、誰もが自由に
使える状況にはない。一方、ガスクロマトグラフ法は、
試料をガスクロマトグラフィーに供するための前処理が
繁雑で熟練技術を要すること、時間がかかるという欠点
がある。

（発明が解決しよ５とする問題点） カルボキシメチルセルロースは多くの工業分野で使用さ
れており、近年益々高鼓の機能が求められているが、そ
のためには分子特性の解析技術が重装になってきている
。分子特性のうちカルボキシメチルセルロース中の置換
体分率もＸ＝なものであり、カルボキシメチルセルロー
スの水溶ｇ、特性（例えは微小ゲル童、流動性、耐塩水
性等）に大ぎな影響を与えていると考えられる。

しかし、前述の分析法は先に指摘したような問題点を有
するため、実用分析法として利用されるに至っていない
。

本発明は、比較的安価な取扱いも簡単な装置を用い、試
料の処理も改加水分解だけでよ（、複雑な分子構造の標
品も必要とせず、カルボキシメチルセルロース中の−、
二、三置゛換体分率を測定する方法を提供するものであ
る。

（問題点を解決するだめの手段） 本発明省は、等連電気泳動法をカルボキシメチルセルロ
ース中の−、二、三置換分析に利用することを検討した
結果、被分析試料であるカルボキシメチルセルロースの
酸加水分解液を試液とすることにより、簡便に短時間で
再現性よ（上述の置換体分率を決足し得ることを見い出
し、本発明の分析法を確立したのである。

すなわち、本発明はカルボキシメチルセルロースを鉱酸
で加水分解し、加水分解により生成した一、二、三カル
ボキシメチル置換グルコースの量を等速電気泳動法で測
定し、それらの値からカルボキシメチルセルローぶ中の
各置換体分率を求めることを特徴とするカルボキシメチ
ルセルロースの分析方法である。

以下、本発明によるカルボキシメチルセルロース中の−
、二、三置換体分析法を第１図に示した分析操作手順に
従って具体的な例で説明するが、これによって本発明の
分析法が限定されるものではない。

（１）　　カルボキシメチルセルロース試料：置換度が
１以下の試料は、そのまま次の加水分解に供してよいが
、置換ｋが１よ？高いものについては、一旦水溶液にし
て凍結乾燥により再生した試料を用いる方が加水分解が
均質に進み、好ましい。

（２）加水分解： （２−１）　　−次加水分解；　絶乾試料０．３　、！
９を精杵取し、３００ｍ／の空気冷却管つき三角フラス
コに入れ、７７重量％Ｈ２ＳＯ４３ｒｔｔｌを加え、時
々攪拌しながら２５±０．１°Ｃで１時間保持する。

（２−２）　　二次加水分解；　−次加水分解液に５０
ｍの水を加え、４時間、１００℃で加水分解する。

（２−３）　　中和と試液の調製；　加水分解液を約８
０℃まで冷却し、ＢａＣＯ５１６、！ｉ’を加え、８０
〜９０℃で００ｗガスの発生が止むまで（約４０分間）
時々攪拌しながら加熱する。

冷却の後、生成した１３ａＳＯ４と過剰のＢａＣＯ３を
除去するため４５　ＣｉＦ’紙を用いてｆ遇する。

沈澱物に付層する糖類な回収するため、ｆ液が２００罰
になるまで沈澱物を純水で洗う。

次いで、この液をメスフラスコで正確に２５０−とし、
これを加水分解原液とする。

（３）　　＊速電気泳動装置および条件：装置；　島津
細管式等速電気泳動分析装置ＩＰＩＢ 細管；　　０．５　ｍｍ　ｐ６　Ｘ　２５　Ｇｍリーデ
ィング＃（Ｌ液）　ｔ　０．０ＩＮ−ＮａＣＪ　＋Ｎａ
ＯＨ１）Ｈ＝９．０ ターミナル液（Ｔ液）； ０．０ＩＮ−ラクトビオン酸十ＮａＯＨ１）Ｈ＝９．０
泳動′亀流；　１５０μＡ （４）　　グルコースの定＃、、ニ ゲルコースオキシダーゼ法（Ｇｌｕｃｏｓｅ　Ｂ−Ｔｅ
ｓｔ。

和光純薬工粟■）を用い廷。これにより無置換体が求ま
る。

（５）−１二、三置換体の算出： 第２図にカルボキシメチルセルロース加水分解液の等速
電気泳動測足図を模式的に示しである。図から判るよう
に、三ｔｉｔ換体、二置換体、−置換体の順序で泳動す
る。

（５−１）　　各を換体イオン濃度の算出；Ｋｏｈｌｓ
ａｕｓｃｈ　　の式より （Ｃは各イオン液泳動ゾーンのイオン濃度、ｍは各イオ
ンの易動度を示す。Ｓ　ｔｓ　Ｌ　ｓ　Ｒは、それぞれ
置換体−、リーディング液の陰イオン、Ｍ中の共通の１
４イオンを意味する（ｉ＝１．２．３））。

次に、各置換体の電位勾配にかかわる値としか定義され
る。

一方、等速電気泳動の原理から ｆｎＬＰＬ＝ｍ、ＩＰ５１＝ｆｒＬＴＰＴ（３）が成り
立つ。

（２）式と（３）式より ｆｎ　Ｔ−ｆＦＩ　Ｌ ＰＵ値はチャートより計算されるから、ｆｎ　Ｌ。

ｍＴを便覧類のテーブルから見い出し、（４）式に代入
すれはｆｆｌ、ｉの値は求まるが、本発明の場合、ター
ミナル液に特殊なラクトビオン酸を使うことに特徴があ
り、このもののｍの値丁なわち、ｆｎＴの値は知られて
いない。

しかし、ｍか既知のもの、例えは酢酸ソーダを泳動させ
ることで、 が得られ、次いで（４）÷（５）より、ｍ、が消去され
る。

（６）式でｔ’ｒＬ　ｓ　ｒ以外は既知、あるいは容易
に笑劇できるから、ｍ　、ｉが求まる。

従って、（１）式より、 （５−２）　　各ｉ！侠棒体モル比算出；各置換体モル
比をｃ”　　、ｃ”　　、ｃ”　　とするとが得られ、
（７）、（８）より各置換体の分率が得られる。

（実施例） 以下実施例によって、さらに詳しく説明する。

実施例１゜ 置換度０．６５のカルボキシメチルセルロースについて
、前述の手順に従って試液を作成し、等速電気泳動させ
、第３図の結果を得た。

これよりＰＵ値を求めると、ＰＵｓｌ＝０．７７０、Ｐ
ＵＳ２＝０．３４５、Ｐ　ＵＳ３＝　０．２１５となる
。一方、酢酸ソーダの泳動結果よりＰＵｃＢｃｏｏ　　
−０、２９４が得られ、日本化学金輪化学便覧テーブル
より、ｆｎ　　＝ｔｎ　　−＝　７９１ｘｌＯ、Ｃｌ 。烏。。。−＝４２４Ｘ　１０　’を求め、（６）式に
これら力ｉ の値を代入すると、 ”　ｓ＋＝　２．４２　ｘ　１０″″４”　ｓ２：　３
．９３Ｘ　Ｉ　Ｑ” ｆＦ１５３”　４８４Ｘ　Ｉ　Ｑ” が算出される。これら易動度の値を（７）式に代入する
とｃ；　、　：Ｃ，”、：Ｃ，”３＝１．ＯＯ：　１．
３５　：　１．５２となる。

但し、Ｎａの易＠贋はｍ　＝１．１９Ｘ１０　　である
。

また、第３図よりのＩｈ、　１２１　ＩＪ３　の測定値
と　　−上記Ｃｓｉの比から、ｃ”ｓｌ　：　Ｃ”Ｓ２
　：Ｃ；３＝　３０．２　：　５．９０．９が得られる
。ところで、グルコース分析より、Ｃ’ｓｏ＝　４４５
　（単位は個／１０００個無水グルコース単位）が得ら
れたことから、Ｃ’ｓ　＋　＝４５３゜Ｃ”Ｓ２　＝　
８９、Ｃｓ３”＝１３（単位はσｓｏの場合と同じ）が
算出される。

これらの値が妥当か否かを判断するため、次式により置
換度を算出してみた。すなわち、置換Ｗ＝　（３Ｃ”Ｓ
３＋　２　Ｃ”Ｓ２＋Ｃ”Ｓｌ　）　７１０００式から
０．６７の値か得られ、最初に示した灰化法で求めた置
換度０．６２と良い一致を示した。

実施例２〜７゜ 各種置換度のカルボキシメチルセルロースについて前述
の手順に従い、各置換体分率を求めた。試料置換度、結
果をまとめて第１表に示す。

いずれもＣ３Ｉより求めた置換度が通常の灰化法で求め
た原試料の置換度とよい一致を示している。

（発明の効果） このように本発明はカルボキシメチルセルロース中の各
置換体分率を簡便な方法により、短時間で、しかも再現
性よく可能ならしめたものであり、実用分析法として有
用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の分析手順を示す流れ図でアル。第２
図は、カルボキシメチルセルロースの龍加水分解液を等
速電気泳動させたときの泳動図を模式的に示したもので
ある。第３図は、（ト侠度０．６２のカルボキシメチル
セルロースを第１図の手順に従って等速電気泳動させた
時の泳動図である。 脣訂出願人　ダイセル化学工栗株式会社代　埋　人　弁
理士　建　　場　　　隆１ｆｉ２図 ｔ＋ｔｖ　ｌｕ」＝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. カルボキシメチルセルロースを鉱酸で加水分解し、加水
   分解により生成した一、二、三カルボキシメチル置換グ
   ルコースの量を等速電気泳動法で測定し、それらの値か
   らカルボキシメチルセルロース中の各置換体分率を求め
   ることを特徴とするカルボキシメチルセルロースの分析
   方法。