KR20150096671A - 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르의 제조 - Google Patents

폴리 알파-1,3-글루칸 에테르의 제조 Download PDF

Info

Publication number
KR20150096671A
KR20150096671A KR1020157016123A KR20157016123A KR20150096671A KR 20150096671 A KR20150096671 A KR 20150096671A KR 1020157016123 A KR1020157016123 A KR 1020157016123A KR 20157016123 A KR20157016123 A KR 20157016123A KR 20150096671 A KR20150096671 A KR 20150096671A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
glucan
alpha
poly
polyalpha
group
Prior art date
Application number
KR1020157016123A
Other languages
English (en)
Inventor
제이미 엘. 파울린
안드레아 엠. 퍼티콘
라훌 비. 카사트
티. 조셉 데니스
Original Assignee
이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 filed Critical 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
Publication of KR20150096671A publication Critical patent/KR20150096671A/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/0006—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
    • C08B37/0009—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid alpha-D-Glucans, e.g. polydextrose, alternan, glycogen; (alpha-1,4)(alpha-1,6)-D-Glucans; (alpha-1,3)(alpha-1,4)-D-Glucans, e.g. isolichenan or nigeran; (alpha-1,4)-D-Glucans; (alpha-1,3)-D-Glucans, e.g. pseudonigeran; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L5/00—Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Abstract

치환도가 약 0.05 내지 약 3.0인 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물이 본 명세서에 개시된다. 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물의 제조 방법이 또한 개시된다.

Description

폴리 알파-1,3-글루칸 에테르의 제조 {PREPARATION OF POLY ALPHA-1,3-GLUCAN ETHERS}
본 출원은 미국 가출원 제61/740,076호; 제61/740,087호; 제61/740,106호; 제61/740,119호 및 제61/740,127호의 이득을 주장하며; 이들 각각은 2012년 12월 20일자로 출원되었고, 이들 모두는 본 명세서에 전체적으로 참고로 포함된다.
본 발명은 폴리 알파-1,3-글루칸 유도체의 분야에 속한다. 구체적으로, 본 발명은 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
효소적 합성 또는 미생물 또는 식물 숙주의 유전 공학을 사용하여 새로운 구조 다당류를 찾아내려는 요구에 따라, 연구자들은 생분해성이며 재생가능 자원-기반 공급 원료로부터 경제적으로 제조될 수 있는 다당류를 찾아내었다. 한 가지 그러한 다당류는, 알파-1,3-글리코시드 결합을 갖는 것을 특징으로 하는 글루칸 중합체인, 폴리 알파-1,3-글루칸이다. 이 중합체는, 수크로스의 수용액을 스트렙토코쿠스 살리바리우스(Streptococcus salivarius)로부터 단리된 글루코실트랜스페라아제 효소와 접촉시킴으로써 단리되었다 (문헌[Simpson et al., Microbiology 141:1451-1460, 1995]). 폴리 알파-1,3-글루칸으로부터 제조된 필름은 최대 150℃의 온도를 견뎌내며 베타-1,4-결합된 다당류로부터 얻어지는 중합체에 비해 이점을 제공한다 (문헌[Ogawa et al., Fiber Differentiation Methods 47:353-362, 1980]).
미국 특허 제7,000,000호는, 스트렙토코쿠스 살리바리우스 gtfJ 효소를 사용한 헥소스 단위를 포함하는 다당류 섬유의 제조를 개시하는데, 여기서, 중합체 내의 헥소스 단위의 50% 이상은 알파-1,3-글리코시드 결합을 통해 결합되었다. 이 효소는 폴리 알파-1,3-글루칸과 프럭토스를 최종 생성물로서 생성하는 중합 반응에서 수크로스를 기질로서 이용한다 (문헌[Simpson et al., 1995]). 개시된 중합체는, 이것이 용매 중에 또는 용매를 포함하는 혼합물 중에 임계 농도 초과의 농도로 용해될 때 액정 용액을 형성하였다. 이러한 용액으로부터, 텍스타일(textile)에 사용하기에 매우 적합한, 연속적이고 강한 면-유사 섬유를 방사하고 사용하였다.
키호(Kiho) 등 (문헌[Carb. Res. 189:273-270, 1989])은 균류인, 버들송이(Agrocybe cylindracea)로부터 폴리 알파-1,3-글루칸을 알칼리 추출 및 단리하고, 이것을 추가로 소듐 카르복시메틸글루칸 (CMG)으로 유도체화하는 것을 개시하였다. 이러한 에테르 유도체는 육종에 대해 항암 특성을 나타내었다. 유사하게는, 장(Zhang) 등 (중국 특허 출원 공개 CN1283633호)은 의약 균류인, 영지 (Ganoderma lucidum)로부터의 폴리 알파-1,3-글루칸의 추출, 및 CMG로의 이의 유도체화를 기재한다.
다양한 응용에서의 잠재적인 유용성을 고려할 때, 새로운 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 유도체 및 그러한 유도체의 제조 방법의 개발이 바람직하다.
일 실시 형태에서, 본 발명은 하기 구조식으로 표시되는 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 포함하는 조성물에 관한 것이다:
Figure pct00001
(여기서,
(i) n은 6 이상이고,
(ii) 각각의 R은 독립적으로 H 또는 유기 기이고,
(iii) 화합물은 치환도가 약 0.05 내지 약 3.0임).
제2 실시 형태에서, 유기 기는 하이드록시 알킬 기, 알킬 기, 또는 카르복시 알킬 기이다. 이러한 실시 형태에서 화합물은 하나의 유형의 유기 기, 또는 둘 이상의 유형의 유기 기를 함유할 수 있다. 유기 기는, 예를 들어, 하이드록시프로필, 다이하이드록시프로필, 하이드록시에틸, 메틸, 에틸, 또는 카르복시메틸 기일 수 있다. 제3 실시 형태에서, 화합물은 하나의 유형의 유기 기를 함유하는 반면, 제4 실시 형태에서, 화합물은 둘 이상의 유형의 유기 기를 함유한다.
제5 실시 형태에서, 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물의 치환도는 약 0.2 내지 약 2.0이다.
제6 실시 형태에서, 본 발명은 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물의 제조 방법에 관한 것이다. 이러한 방법은 알칼리 조건 하의 반응물에서 폴리 알파-1,3-글루칸을, 유기 기를 포함하는 적어도 하나의 에테르화제와 접촉시키는 단계를 포함한다. 에테르화제는 이러한 접촉 단계에서 폴리 알파-1,3-글루칸에 에테르화되어, 하기 구조식으로 표시되는 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 생성한다:
Figure pct00002
(여기서,
(i) n은 6 이상이고,
(ii) 각각의 R은 독립적으로 H 또는 유기 기이고,
(iii) 화합물은 치환도가 약 0.05 내지 약 3.0임). 이러한 방법에 의해 생성되는 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르는 선택적으로 단리될 수 있다.
제7 실시 형태에서, 반응물의 알칼리 조건은 알칼리 수산화물 용액을 포함한다.
제8 실시 형태에서, 반응물은 유기 용매를 포함한다. 제9 실시 형태에서, 유기 용매는 아이소프로판올이다.
제10 실시 형태에서, 상기 방법의 접촉 단계는 반응물을 가열하는 단계, 및/또는 반응물의 pH를 중성화시키는 단계를 추가로 포함한다.
상기 방법의 제11 실시 형태에서, 유기 기는 하이드록시 알킬 기, 알킬 기, 또는 카르복시 알킬 기이다. 이러한 실시 형태에서 화합물은 하나의 유형의 유기 기, 또는 둘 이상의 유형의 유기 기를 함유할 수 있다.
제12 실시 형태에서, 상기 방법에 사용되는 폴리 알파-1,3-글루칸은 슬러리(slurry)의 형태이다. 상기 방법의 제13 실시 형태에서, 슬러리는 폴리 알파-1,3-글루칸, 수크로스, 글루코스, 프럭토스 및 글루코실트랜스페라아제 효소를 포함한다.
제14 실시 형태에서, 상기 방법에 사용되는 폴리 알파-1,3-글루칸은 습윤 케이크(wet cake)의 형태이다.
본 명세서에 인용된 모든 특허 및 비-특허 문헌의 개시내용은 본 명세서에 전체적으로 참고로 포함된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "발명" 또는 "개시된 발명"은 제한하는 의미가 아니며, 청구범위에서 정의되거나 본 명세서에 기재된 발명들 중 임의의 것에 일반적으로 적용된다. 이들 용어는 본 명세서에서 상호 교환가능하게 사용된다.
용어 "폴리 알파-1,3-글루칸", "알파-1,3-글루칸 중합체" 및 "글루칸 중합체"는 본 명세서에서 상호 교환가능하게 사용된다. 폴리 알파-1,3-글루칸은 글리코시드 결합에 의해 함께 결합된 글루코스 단량체 단위들을 포함하는 중합체인데, 여기서, 글리코시드 결합의 약 50% 이상이 알파-1,3-글리코시드 결합이다. 폴리 알파-1,3-글루칸은 다당류의 한 유형이다. 폴리 알파-1,3-글루칸의 구조는 하기와 같이 표시될 수 있다:
Figure pct00003
.
본 명세서의 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 제조하는 데 사용될 수 있는 폴리 알파-1,3-글루칸은 화학적 방법을 사용하여 제조될 수 있다. 대안적으로, 이것은 폴리 알파-1,3-글루칸을 생성하는 다양한 유기체, 예를 들어, 균류로부터 이것을 추출함으로써 제조될 수 있다. 여전히 대안적으로, 폴리 알파-1,3-글루칸은, 예를 들어, 미국 특허 제7,000,000호 및 미국 특허 출원 공개 제2013/0244288호 및 제2013/0244287호 (이들 모두는 본 명세서에 참고로 포함됨)에 기재된 바와 같이, 하나 이상의 글루코실트랜스페라아제 (gtf) 효소 (예를 들어, gtfJ)를 사용하여 수크로스로부터 효소적으로 생성될 수 있다.
용어 "글루코실트랜스페라아제 효소", "gtf 효소", "gtf 효소 촉매", "gtf", 및 "글루칸수크라아제"는 본 명세서에서 상호 교환가능하게 사용된다. 본 명세서의 gtf 효소의 활성은 기질인 수크로스의 반응을 촉매하여 생성물인 폴리 알파-1,3-글루칸 및 프럭토스를 제조한다. gtf 반응의 다른 생성물 (부산물)에는 글루코스 (글루코스가 글루코실-gtf 효소 중간 복합체로부터 가수분해되는 경우), 다양한 가용성 올리고당 (DP2-DP7), 및 류크로스 (글루코실-gtf 효소 중간 복합체의 글루코스가 프럭토스에 결합되는 경우)가 포함될 수 있다. 류크로스는 알파-1,5 결합에 의해 결합된 글루코스와 프럭토스로 구성된 이당류이다. 야생형 형태의 글루코실트랜스페라아제 효소는 일반적으로 (N-말단으로부터 C-말단으로의 방향으로) 단일 펩티드, 가변 도메인, 촉매 도메인, 및 글루칸-결합 도메인을 함유한다. 본 명세서의 gtf는 CAZy (탄수화물-활성 효소(Carbohydrate-Active EnZymes)) 데이터베이스에 따른 글리코시드 하이드롤라아제 패밀리 70 (GH70)으로 분류된다 (문헌[Cantarel et al., Nucleic Acids Res. 37:D233-238, 2009]).
본 명세서의 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 제조하는 데 사용되는 폴리 알파-1,3-글루칸의 글루코스 단량체 단위들 사이의 글리코시드 결합 중 알파-1,3인 것의 백분율은 약 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 또는 100% (또는 50%와 100% 사이의 임의의 정수 값) 이상이다. 따라서, 그러한 실시 형태에서, 폴리 알파-1,3-글루칸은 알파-1,3이 아닌 글리코시드 결합이 약 50%, 40%, 30%, 20%, 10%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 또는 0% (또는 0%와 50% 사이의 임의의 정수 값) 미만이다.
본 명세서의 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 생성하는 데 사용되는 폴리 알파-1,3-글루칸은 바람직하게는 선형/비분지형이다. 소정 실시 형태에서, 폴리 알파-1,3-글루칸은 분지점을 갖지 않거나, 또는 중합체 내의 글리코시드 결합에 대한 퍼센트로서 약 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 또는 1% 미만의 분지점을 갖는다. 분지점의 예에는 뮤탄(mutan) 중합체에 존재하는 것들과 같은 알파-1,6 분지점이 포함된다.
용어 "글리코시드 연결" 및 "글리코시드 결합"은 본 명세서에서 상호 교환가능하게 사용되며, 탄수화물 (당) 분자를 다른 기, 예를 들어, 다른 탄수화물에 연결하는 공유 결합의 유형을 지칭한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이 용어 "알파-1,3-글리코시드 결합"은 인접한 알파-D-글루코스 고리 상의 1번 탄소 및 3번 탄소를 통해 알파-D-글루코스 분자들을 서로 연결하는 공유 결합의 유형을 지칭한다. 이러한 결합은 상기에 제공된 폴리 알파-1,3-글루칸 구조식에 나타나 있다. 본 명세서에서, "알파-D-글루코스"는 "글루코스"로 지칭될 것이다.
용어 "폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물", "폴리 알파-1,3-글루칸 에테르", 및 "폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 유도체"는 본 명세서에서 상호 교환가능하게 사용된다. 본 명세서의 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물은 하기 구조식으로 표시될 수 있다:
Figure pct00004
.
이러한 구조식과 관련하여, n은 6 이상일 수 있고, 각각의 R은 독립적으로 수소 원자 (H) 또는 유기 기일 수 있다. 본 명세서의 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물은 치환도가 약 0.05 내지 약 3.0이다.
폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물은 하부 구조 ­CG­O­C­ (여기서, "­CG­"는 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물의 글루코스 단량체 단위의 2번, 4번, 또는 6번 탄소를 나타내고, "­C­"는 유기 기에 포함됨)를 포함하기 때문에, 본 명세서에서 "에테르"로 지칭된다.
본 명세서에 개시된 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물은 합성, 인공 화합물이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이 "유기 기"는 (i) 화학식 -CnH2n+1을 갖거나 (즉, 완전히 포화된 알킬 기), 또는 (ii) 대부분 포화되지만 하나 이상의 수소가 다른 원자 또는 작용기로 치환되어 있는 (즉, "치환된 알킬 기"), 하나 이상의 탄소의 사슬을 지칭한다. 그러한 치환은 하나 이상의 하이드록실 기, 산소 원자 (그에 의해 알데하이드 또는 케톤 기를 형성함), 카르복실 기, 또는 다른 알킬 기에 의한 것일 수 있다. 다시 말해, R이 유기 기인 경우, R은 하나 이상의 포화된 탄소의 사슬, 또는 하나 이상의 수소가 하이드록실 기, 산소 원자 (이에 의해 알데하이드 또는 케톤 기를 형성함), 카르복실 기, 또는 알킬 기로 치환되어 있는 탄소의 사슬일 수 있다.
본 명세서의 "하이드록시 알킬" 기는, 알킬 기의 하나 이상의 수소 원자가 하이드록실 기로 치환되어 있는, 치환된 알킬 기를 지칭한다. 본 명세서의 "카르복시 알킬" 기는 알킬 기의 하나 이상의 수소 원자가 카르복실 기로 치환되어 있는, 치환된 알킬 기를 지칭한다.
본 명세서의 "할라이드"는 하나 이상의 할로겐 원자 (예를 들어, 불소, 염소, 브롬, 요오드)를 포함하는 화합물을 지칭한다. 본 명세서의 할라이드는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드와 같은 하나 이상의 할라이드 기를 포함하는 화합물을 지칭할 수 있다. 할라이드 기는 에테르화제의 반응성 기로서 역할을 할 수 있다.
용어 "반응물", "반응 조성물", 및 "에테르화 반응물"은 본 명세서에서 상호 교환가능하게 사용되며, 적어도 폴리 알파-1,3-글루칸 및 에테르화제를 포함하는 반응물을 지칭한다. 이들 성분은 전형적으로 수성 알칼리 수산화물에 용해되고/되거나 혼합된다. 반응물은 에테르화제가 폴리 알파-1,3-글루칸의 글루코스 단위의 하나 이상의 하이드록실 기를 유기 기로 에테르화하여, 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 수득하기에 적합한 조건 (예를 들어, 시간, 온도) 하에 놓인다.
본 명세서에서 용어 "알칼리 조건"은 용액 또는 혼합물의 pH가 11 또는 12 이상인 것을 지칭한다. 알칼리 조건은, 본 기술 분야에 공지된 임의의 수단에 의해, 예를 들어, 용액 또는 혼합물에 알칼리 수산화물을 용해함으로써 제조될 수 있다.
용어 "에테르화제" 및 "알킬화제"는 본 명세서에서 상호 교환가능하게 사용된다. 본 명세서의 에테르화제는 폴리 알파-1,3-글루칸의 글루코스 단위의 하나 이상의 하이드록실 기를 유기 기로 에테르화하는 데 사용될 수 있는 작용제를 지칭한다. 따라서, 에테르화제는 유기 기를 포함한다.
본 명세서에서 용어 "폴리 알파-1,3-글루칸 슬러리"는 글루코실트랜스페라아제 효소 반응의 성분들, 예를 들어, 폴리 알파-1,3-글루칸, 수크로스, 하나 이상의 글루코실트랜스페라아제 효소, 글루코스 및 프럭토스를 포함하는 수성 혼합물을 지칭한다.
본 명세서에서 용어 "폴리 알파-1,3-글루칸 습윤 케이크"는, 슬러리로부터 분리되고 물 또는 수용액으로 세척된 폴리 알파-1,3-글루칸을 지칭한다. 습윤 케이크를 제조할 때, 폴리 알파-1,3-글루칸은 건조되지 않는다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이 용어 "치환도" (DoS)는 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물의 각각의 단량체 단위 (글루코스) 내의 치환된 하이드록실 기의 평균 개수를 지칭한다. 폴리 알파-1,3-글루칸의 각각의 단량체 단위에는 3개의 하이드록실 기가 있기 때문에, 본 명세서의 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물의 치환도는 3보다 클 수 없다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이 용어 "몰 치환" (molar substitution; M.S.)은 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물의 단량체 단위당 유기 기의 몰을 지칭한다. 대안적으로, M.S.는 폴리 알파-1,3-글루칸의 각각의 단량체 단위와 반응하는 데 사용되는 에테르화제의 평균 몰을 지칭할 수 있다 (따라서 M.S.는 에테르화제의 유도체화도를 설명할 수 있다). 폴리 알파-1,3-글루칸에 대한 M.S. 값은 상한이 없을 수 있음이 주목된다. 예를 들어, 하이드록실 기를 함유하는 유기 기 (예를 들어, 하이드록시에틸 또는 하이드록시프로필)가 폴리 알파-1,3-글루칸에 에테르화된 경우, 유기 기의 하이드록실 기가 추가의 반응을 진행하여, 더 많은 유기 기를 폴리 알파-1,3-글루칸에 커플링할 수 있다.
본 명세서에서 "접촉"은, 예를 들어, 용해, 혼합, 진탕, 또는 균질화와 같이, 본 기술 분야에 공지된 임의의 수단에 의해 수행될 수 있다.
본 명세서에서 폴리 알파-1,3-글루칸 및 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물의 "분자량"은 수평균 분자량 (Mn) 또는 중량평균 분자량 (Mw)으로서 표시될 수 있다. 대안적으로, 분자량은 달톤, 그램/몰, DPw (중량평균 중합도), 또는 DPn (수평균 중합도)으로서 표시될 수 있다. 고압 액체 크로마토그래피 (HPLC), 크기 배제 크로마토그래피 (SEC), 또는 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)와 같이, 이러한 분자량 측정치를 계산하기 위한 다양한 수단이 본 기술 분야에 공지되어 있다.
용어 "부피 기준 퍼센트", "부피 퍼센트", "부피%" 및 "v/v %"는 본 명세서에서 상호 교환가능하게 사용된다. 용액 중 용질의 부피 기준 퍼센트는 하기 식을 사용하여 결정될 수 있다: [(용질의 부피)/(용액의 부피)] × 100%.
용어 "중량 기준 퍼센트", "중량 백분율 (중량%)" 및 "중량-중량 백분율 (% w/w)"은 본 명세서에서 상호 교환가능하게 사용된다. 중량 기준 퍼센트는 재료가 조성물, 혼합물 또는 용액에 포함될 때 질량을 기준으로 한 재료의 백분율을 지칭한다.
용어 "증가된", "향상된" 및 "개선된"은 명세서에서 상호 교환가능하게 사용된다. 이들 용어는 원래의 양 또는 활성보다 다소 더 큰 양 또는 활성, 또는 원래의 양 또는 활성과 비교하여 크게 과도한 양 또는 활성과 같이 더 큰 양 또는 활성을 지칭하며, 그 사이의 모든 양 또는 활성을 포함한다. 대안적으로, 이들 용어는, 예를 들어, 증가된 양 또는 활성과 비교되는 양 또는 활성보다 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 100%, 125%, 150%, 175%, 또는 200% (또는 1%와 200% 사이의 임의의 정수) 이상 더 큰 양 또는 활성을 지칭할 수 있다.
개시된 본 발명의 실시 형태는 하기 구조식으로 표시되는 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 포함하는 조성물에 관한 것이다:
Figure pct00005
.
이러한 구조식과 관련하여, n은 6 이상일 수 있고, 각각의 R은 독립적으로 H 또는 유기 기일 수 있다. 게다가, 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물은 치환도가 약 0.05 내지 약 3.0이다. 유의하게는, 본 명세서의 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물은 폴리 알파-1,3-글루칸의 알킬 에테르 및/또는 하이드록시알킬 에테르 유도체일 수 있다.
본 명세서에 개시된 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물의 치환도 (DoS)는 대안적으로 약 0.2 내지 약 2.0일 수 있다. 여전히 대안적으로, DoS는 약 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 또는 3.0 이상일 수 있다. 본 명세서에 개시된 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물은 치환도가 약 0.05 내지 약 3.0이기 때문에, 그리고 에테르이기 때문에, 화합물의 R 기가 오직 수소일 수만은 없음이 당업자에게 이해될 것이다.
폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물의 글루코스 단량체 단위들 사이의 글리코시드 결합 중 알파-1,3인 것의 백분율은 약 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 또는 100% (또는 50%와 100% 사이의 임의의 정수) 이상이다. 따라서, 그러한 실시 형태에서, 본 화합물은 알파-1,3이 아닌 글리코시드 결합이 약 50%, 40%, 30%, 20%, 10%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 또는 0% (또는 0%와 50% 사이의 임의의 정수 값) 미만이다.
본 명세서에 개시된 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물의 골격은 바람직하게는 선형/비분지형이다. 소정 실시 형태에서, 본 화합물은 분지점을 갖지 않거나, 또는 중합체 내의 글리코시드 결합에 대한 퍼센트로서 약 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 또는 1% 미만의 분지점을 갖는다. 분지점의 예에는 알파-1,6 분지점이 포함된다.
소정 실시 형태에서, 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물의 화학식에서의 n 값은 6 이상일 수 있다. 대안적으로, n은 10, 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600, 1700, 1800, 1900, 2000, 2100, 2200, 2300, 2400, 2500, 2600, 2700, 2800, 2900, 3000, 3100, 3200, 3300, 3400, 3500, 3600, 3700, 3800, 3900, 또는 4000 (또는 10과 4000 사이의 임의의 정수) 이상의 값을 가질 수 있다.
본 명세서에 개시된 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물의 분자량은 수평균 분자량 (Mn) 또는 중량평균 분자량 (Mw)으로서 측정될 수 있다. 대안적으로, 분자량은 달톤 또는 그램/몰의 단위로 측정될 수 있다. 이것은 또한 본 화합물의 폴리 알파-1,3-글루칸 중합체 성분의 DPw (중량평균 중합도) 또는 DPn (수평균 중합도)를 지칭하는 데 유용할 수 있다.
본 명세서에 개시된 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물의 Mn 또는 Mw는 약 1000 이상일 수 있다. 대안적으로, Mn 또는 Mw는 약 1000 내지 약 600000 이상일 수 있다. 여전히 대안적으로, Mn 또는 Mw는, 예를 들어, 약 10000, 25000, 50000, 75000, 100000, 150000, 200000, 250000, 300000, 350000, 400000, 450000, 500000, 550000, 또는 600000 (또는 10000과 600000 사이의 임의의 정수) 이상일 수 있다.
폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물의 화학식에서 각각의 R 기는 독립적으로 H 또는 유기 기일 수 있다. 유기 기는, 예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 또는 데실 기와 같은 알킬 기일 수 있다.
대안적으로, 유기 기는 알킬 기의 하나 이상의 탄소 상에 치환체가 있는, 치환된 알킬 기일 수 있다. 치환체(들)는 하나 이상의 하이드록실, 알데하이드, 케톤, 및/또는 카르복실 기일 수 있다. 예를 들어, 치환된 알킬 기는 하이드록시 알킬 기, 다이하이드록시 알킬 기, 또는 카르복시 알킬 기일 수 있다.
적합한 하이드록시 알킬 기의 예는 하이드록시메틸 (­CH2OH), 하이드록시에틸 (예를 들어, ­CH2CH2OH, ­CH(OH)CH3), 하이드록시프로필 (예를 들어, ­CH2CH2CH2OH, ­CH2CH(OH)CH3, ­CH(OH)CH2CH3), 하이드록시부틸 및 하이드록시펜틸 기이다. 다른 예에는 다이하이드록시 알킬 기 (다이올), 예를 들어, 다이하이드록시메틸, 다이하이드록시에틸 (예를 들어, ­CH(OH)CH2OH), 다이하이드록시프로필 (예를 들어, ­CH2CH(OH)CH2OH, ­CH(OH)CH(OH)CH3), 다이하이드록시부틸 및 다이하이드록시펜틸 기가 포함된다.
적합한 카르복시 알킬 기의 예는 카르복시메틸 (­CH2COOH), 카르복시에틸 (예를 들어, ­CH2CH2COOH, ­CH(COOH)CH3), 카르복시프로필 (예를 들어, ­CH2CH2CH2COOH, ­CH2CH(COOH)CH3, ­CH(COOH)CH2CH3), 카르복시부틸 및 카르복시펜틸 기이다.
여전히 대안적으로, 알킬 기의 하나 이상의 탄소는, 다른 알킬 기를 갖는 치환체(들)를 가질 수 있다. 그러한 치환체 알킬 기의 예는 메틸, 에틸 및 프로필 기이다. 예시를 위해, R 기는, 예를 들어, ­CH(CH3)CH2CH3 또는 ­CH2CH(CH3)CH3일 수 있으며, 이들 둘 모두는 메틸 치환체를 갖는 프로필 기이다.
다양한 치환된 알킬 기의 상기 예로부터 명백한 바와 같이, 소정 실시 형태에서 알킬 기 상의 치환체 (예를 들어, 하이드록시 또는 카르복시 기)는 알킬 기의 말단 탄소 원자에 결합될 수 있으며, 여기서, 말단 탄소 기는 상기 화학식에서 글루코스 기에 에테르 결합되어 있는 말단의 반대편에 있다. 이러한 말단 치환체의 예는 하이드록시프로필 기 ­CH2CH2CH2OH이다. 대안적으로, 치환체는 알킬 기의 내부 탄소 원자 상에 있을 수 있다. 내부 치환체의 예는 하이드록시프로필 기 ­CH2CH(OH)CH3이다. 알킬 기는 하나 이상의 치환체를 가질 수 있으며, 이들은 동일할 수 있거나 (예를 들어, 2개의 하이드록실 기 [다이하이드록시]) 또는 상이할 수 있다(예를 들어, 하이드록실 기 및 카르복실 기).
본 명세서에 개시된 소정 실시 형태에서의 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물은 하나의 유형의 유기 기를 함유할 수 있다. 예를 들어, 상기 화학식에서 글루코스 기에 에테르 결합된 하나 이상의 R 기는 메틸 기일 수 있고; 따라서 이러한 특정 예에서의 R 기는 독립적으로 수소 및 메틸 기일 것이다. 오직 하나의 유형의 유기 기를 함유하는 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물의 소정 실시 형태는 유기 기로서 카르복시 알킬 기 (예를 들어, 카르복시메틸 기)를 갖지 않는다.
대안적으로, 본 명세서에 개시된 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물은 둘 이상의 상이한 유형의 유기 기를 함유할 수 있다. 그러한 화합물의 예는 (i) R 기로서의 2개의 상이한 알킬 기, (ii) R 기로서의 알킬 기 및 하이드록시 알킬 기 (총칭하여, 알킬 하이드록시알킬 폴리 알파-1,3-글루칸), (iii) R 기로서의 알킬 기 및 카르복시 알킬 기 (총칭하여, 알킬 카르복시알킬 폴리 알파-1,3-글루칸), (iv) R 기로서의 하이드록시 알킬 기 및 카르복시 알킬 기(총칭하여, 하이드록시알킬 카르복시알킬 폴리 알파-1,3-글루칸), (v) R 기로서의 2개의 상이한 하이드록시 알킬 기, 또는 (vi) R 기로서의 2개의 상이한 카르복시 알킬 기를 함유한다. 그러한 화합물의 구체적인 비제한적인 예에는 에틸 하이드록시에틸 폴리 알파-1,3-글루칸 (즉, R 기가 독립적으로 H, 에틸, 또는 하이드록시에틸인 경우), 하이드록시알킬 메틸 폴리 알파-1,3-글루칸 (즉, R 기가 독립적으로 H, 하이드록시알킬, 또는 메틸인 경우), 카르복시메틸 하이드록시에틸 폴리 알파-1,3-글루칸 (즉, R 기가 독립적으로 H, 카르복시메틸, 또는 하이드록시에틸인 경우), 및 카르복시메틸 하이드록시프로필 폴리 알파-1,3-글루칸 (즉, R 기가 독립적으로 H, 카르복시메틸, 또는 하이드록시프로필인 경우)이 포함된다. 둘 이상의 상이한 유형의 유기 기를 함유하는 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물의 소정 실시 형태는 유기 기들 중 하나로서 카르복시 알킬 기 (예를 들어, 카르복시메틸 기)를 갖지 않는다.
개시된 발명은 또한 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물의 제조 방법에 관한 것이다. 이 방법은, 알칼리 조건 하의 반응물에서 폴리 알파-1,3-글루칸을, 유기 기를 포함하는 적어도 하나의 에테르화제와 접촉시키는 단계를 포함하며, 여기서, 에테르화제는 폴리 알파-1,3-글루칸에 에테르화되어 하기 구조식으로 표시되는 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 생성한다:
Figure pct00006
(여기서,
(i) n은 6 이상이고,
(ii) 각각의 R은 독립적으로 H 또는 유기 기이고,
(iii) 화합물은 치환도가 약 0.05 내지 약 3.0임).
이러한 방법에 의해 생성되는 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르는 선택적으로 단리될 수 있다.
알칼리 조건 하의 반응물에서 폴리 알파-1,3-글루칸을, 유기 기를 포함하는 적어도 하나의 에테르화제와 접촉시킨다. 이 단계는, 예를 들어, 폴리 알파-1,3-글루칸을 용매 및 하나 이상의 알칼리 수산화물과 접촉시켜 용액 또는 혼합물을 제공함으로써 알칼리 조건을 우선 준비하는 것에 의해 수행될 수 있다. 따라서, 반응물의 알칼리 조건은 알칼리 수산화물 용액을 포함할 수 있다. 알칼리 조건의 pH는 약 11.0, 11.2, 11.4, 11.6, 11.8, 12.0, 12.2, 12.4, 12.6, 12.8, 또는 13.0 이상일 수 있다.
다양한 알칼리 수산화물, 예를 들어, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘, 수산화리튬, 및/또는 테트라에틸암모늄 하이드록사이드가 사용될 수 있다. 폴리 알파-1,3-글루칸 및 용매를 갖는 조제물 중 알칼리 수산화물의 농도는 약 1 내지 70 중량%, 5 내지 50 중량%, 10 내지 50 중량%, 10 내지 40 중량%, 또는 10 내지 30 중량% (또는 1 중량%와 70 중량% 사이의 임의의 정수)일 수 있다. 대안적으로, 수산화나트륨과 같은 알칼리 수산화물의 농도는 약 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 또는 30 중량% 이상일 수 있다. 알칼리 조건을 준비하는 데 사용되는 알칼리 수산화물은 하나 이상의 수용성 유기 용매, 예를 들어, 에탄올 또는 아이소프로판올을 포함하는 완전 수용액 또는 수용액의 형태일 수 있다. 대안적으로, 알칼리 수산화물을 고형물로서 첨가하여 알칼리 조건을 제공할 수 있다.
반응물을 제조할 때 선택적으로 포함될 수 있는 다양한 유기 용매에는, 예를 들어, 알코올, 아세톤, 다이옥산, 아이소프로판올 및 톨루엔이 포함되며; 이들 용매 중 어느 것도 폴리 알파-1,3-글루칸을 용해시키지 않는다. 톨루엔 또는 아이소프로판올이 소정 실시 형태에서 사용될 수 있다. 유기 용매는 알칼리 수산화물의 첨가 전에 또는 후에 첨가될 수 있다. 폴리 알파-1,3-글루칸 및 알칼리 수산화물을 포함하는 조제물 중 유기 용매 (예를 들어, 아이소프로판올 또는 톨루엔)의 농도는 약 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 또는 90 중량% (또는 10 중량%와 90 중량% 사이의 임의의 정수) 이상일 수 있다.
대안적으로, 폴리 알파-1,3-글루칸을 용해시킬 수 있는 용매가 반응물 제조 시에 사용될 수 있다. 이러한 용매에는, 염화리튬(LiCl)/N,N-다이메틸-아세트아미드 (DMAc), SO2/다이에틸아민 (DEA)/다이메틸 설폭사이드 (DMSO), LiCl/1,3-다이메틸-2-이미다졸리디논 (DMI), N,N-다이메틸포름아미드 (DMF)/N2O4, DMSO/테트라부틸-암모늄 플루오라이드 트라이하이드레이트 (TBAF), N-메틸모르폴린-N-옥사이드 (NMMO), Ni(tren)(OH)2 [tren¼트리스(2-아미노에틸)아민] 수용액 및 LiClO4·3H2O의 용융물, NaOH/우레아 수용액, 수산화나트륨 수용액, 수산화칼륨 수용액, 포름산, 및 이온성 액체가 포함되지만 이에 한정되지 않는다.
폴리 알파-1,3-글루칸은 혼합에 의해 용매 및 하나 이상의 알칼리 수산화물과 접촉될 수 있다. 그러한 혼합은 이들 성분을 서로 첨가하는 동안 또는 첨가한 후에 수행될 수 있다. 혼합은, 예를 들어 수동 혼합, 오버헤드 혼합기를 사용한 혼합, 자석 교반 막대를 사용한 혼합, 또는 진탕에 의해 수행될 수 있다. 소정 실시 형태에서, 폴리 알파-1,3-글루칸을 먼저 물 또는 수용액 중에 혼합한 후에, 용매 및/또는 알칼리 수산화물과 혼합할 수 있다.
폴리 알파-1,3-글루칸, 용매, 및 하나 이상의 알칼리 수산화물을 서로 접촉시킨 후에, 생성된 조성물을 선택적으로 최대 14일 동안 주위 온도에서 유지할 수 있다. 용어 "주위 온도"는 본 명세서에 사용되는 바와 같이 약 15 내지 30℃ 또는 20 내지 25℃ (또는 15℃와 30℃ 사이의 임의의 정수)의 온도를 지칭한다. 대안적으로, 본 조성물은 약 30℃ 내지 약 150℃ (또는 30℃와 150℃ 사이의 임의의 정수)의 온도에서 최대 약 48시간 동안 환류를 사용하거나 사용하지 않고 가열될 수 있다. 소정 실시 형태에서 본 조성물은 약 55℃에서 약 30분 또는 60분 동안 가열될 수 있다. 따라서, 폴리 알파-1,3-글루칸, 용매, 및 하나 이상의 알칼리 수산화물을 서로 혼합하여 얻어지는 조성물을 약 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 또는 60℃에서 약 30 내지 90분 동안 가열할 수 있다.
폴리 알파-1,3-글루칸, 용매, 및 하나 이상의 알칼리 수산화물을 서로 접촉시킨 후에, 선택적으로, 생성된 조성물을 (온도 처리 단계를 적용하거나 적용하지 않고) 여과할 수 있다. 그러한 여과는, 깔때기, 원심분리기, 프레스 필터, 또는 고형물로부터 액체를 제거하는 것을 가능하게 하는 본 기술 분야에 공지된 임의의 다른 방법 및/또는 장비를 사용하여 수행될 수 있다. 여과가 다량의 알칼리 수산화물을 제거하더라도, 여과된 폴리 알파-1,3-글루칸은 알칼리성으로 유지되어 (즉, 머서화된(mercerized) 폴리 알파-1,3-글루칸), 알칼리 조건을 제공할 것이다.
본 명세서의 방법에서는 유기 기를 포함하는 에테르화제를 알칼리 조건 하의 반응물에서 폴리 알파-1,3-글루칸과 접촉시켜 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 생성한다. 예를 들어, 상기에 기재된 바와 같이 폴리 알파-1,3-글루칸, 용매, 및 하나 이상의 알칼리 수산화물을 서로 접촉시켜 제조되는 조성물에 에테르화제를 첨가할 수 있다. 대안적으로, 에테르화제는 알칼리 조건을 준비할 때 포함될 수 있다 (예를 들어, 에테르화제를 폴리 알파-1,3-글루칸 및 용매와 혼합한 후에 알칼리 수산화물과 혼합할 수 있다).
본 명세서의 에테르화제는 폴리 알파-1,3-글루칸의 글루코스 단위의 하나 이상의 하이드록실 기를 상기에 정의된 바와 같은 유기 기로 에테르화하는 데 사용될 수 있는 작용제를 지칭한다. 그러한 유기 기의 예에는 알킬 기, 하이드록시 알킬 기, 및 카르복시 알킬 기가 포함된다. 하나 이상의 에테르화제가 반응에 사용될 수 있다.
알킬 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 제조하는 데 적합한 에테르화제에는, 예를 들어, 다이알킬 설페이트, 다이알킬 카르보네이트, 알킬 할라이드 (예를 들어, 알킬 클로라이드), 요오도알칸, 알킬 트라이플레이트 (알킬 트라이플루오로메탄설포네이트) 및 알킬 플루오로설포네이트가 포함된다. 따라서, 메틸 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르를 생성하기 위한 에테르화제의 예에는 다이메틸 설페이트, 다이메틸 카르보네이트, 메틸 클로라이드, 요오도메탄, 메틸 트라이플레이트 및 메틸 플루오로설포네이트가 포함된다. 에틸 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르를 생성하기 위한 에테르화제의 예에는 다이에틸 설페이트, 다이에틸 카르보네이트, 에틸 클로라이드, 요오도에탄, 에틸 트라이플레이트 및 에틸 플루오로설포네이트가 포함된다. 프로필 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르를 생성하기 위한 에테르화제의 예에는 다이프로필 설페이트, 다이프로필 카르보네이트, 프로필 클로라이드, 요오도프로판, 프로필 트라이플레이트 및 프로필 플루오로설포네이트가 포함된다. 부틸 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르를 생성하기 위한 에테르화제의 예에는 다이부틸 설페이트, 다이부틸 카르보네이트, 부틸 클로라이드, 요오도부탄 및 부틸 트라이플레이트가 포함된다.
하이드록시알킬 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 제조하기 위해 적합한 에테르화제에는, 예를 들어, 알킬렌 옥사이드, 예를 들어, 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드 (예를 들어, 1,2-프로필렌 옥사이드), 부틸렌 옥사이드 (예를 들어, 1,2-부틸렌 옥사이드; 2,3-부틸렌 옥사이드; 1,4-부틸렌 옥사이드), 또는 이들의 조합이 포함된다. 예로서, 프로필렌 옥사이드는 하이드록시프로필 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하기 위한 에테르화제로서 사용될 수 있고, 에틸렌 옥사이드는 하이드록시에틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하기 위한 에테르화제로서 사용될 수 있다. 대안적으로, 하이드록시알킬 할라이드 (예를 들어, 하이드록시알킬 클로라이드)는 하이드록시알킬 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하기 위한 에테르화제로서 사용될 수 있다. 하이드록시알킬 할라이드의 예에는 하이드록시에틸 할라이드, 하이드록시프로필 할라이드 (예를 들어, 2-하이드록시프로필 클로라이드, 3-하이드록시프로필 클로라이드) 및 하이드록시부틸 할라이드가 포함된다. 대안적으로, 알킬렌 클로로하이드린은 하이드록시알킬 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하기 위한 에테르화제로서 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 알킬렌 클로로하이드린에는, 에틸렌 클로로하이드린, 프로필렌 클로로하이드린, 부틸렌 클로로하이드린, 또는 이들의 조합이 포함되지만 이에 한정되지 않는다.
다이하이드록시알킬 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 제조하기 위해 적합한 에테르화제에는, 예를 들어, 다이하이드록시에틸 할라이드, 다이하이드록시프로필 할라이드 (예를 들어, 2,3-다이하이드록시프로필 클로라이드 [즉, 3-클로로-1,2-프로판다이올]), 또는 다이하이드록시부틸 할라이드와 같은 다이하이드록시알킬 할라이드 (예를 들어, 다이하이드록시알킬 클로라이드)가 포함된다. 2,3-다이하이드록시프로필 클로라이드가, 예를 들어 다이하이드록시프로필 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하는 데 사용될 수 있다.
카르복시알킬 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 제조하기 위해 적합한 에테르화제에는 할로알킬레이트 (예를 들어, 클로로알킬레이트)가 포함될 수 있다. 할로알킬레이트의 예에는 할로아세테이트 (예를 들어, 클로로아세테이트), 3-할로프로피오네이트 (예를 들어, 3-클로로프로피오네이트) 및 4-할로부티레이트 (예를 들어, 4-클로로부티레이트)가 포함된다. 예를 들어, 클로로아세테이트 (모노클로로아세테이트) (예를 들어, 소듐 클로로아세테이트)가 카르복시메틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하는 데에 에테르화제로서 사용될 수 있다.
둘 이상의 상이한 유기 기를 갖는 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 생성하는 경우에는, 그에 따라, 둘 이상의 상이한 에테르화제가 사용될 것이다. 예를 들어, 알킬 하이드록시알킬 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르를 생성하기 위해서 알킬렌 옥사이드 및 알킬 클로라이드 둘 모두가 에테르화제로서 사용될 수 있다. 그러므로, 둘 이상의 상이한 유기 기를 갖는 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 제조하기 위해서, 본 명세서에 개시된 임의의 에테르화제들이 조합될 수 있다. 그러한 둘 이상의 에테르화제는 반응에 동시에 사용될 수 있거나, 또는 반응에 순차적으로 사용될 수 있다. 순차적으로 사용되는 경우, 하기에 개시된 임의의 온도-처리 (예를 들어, 가열) 단계가 각각의 첨가 사이에 선택적으로 사용될 수 있다. 각각의 유기 기의 원하는 DoS를 제어하기 위하여 에테르화제의 순차적인 도입을 선택할 수 있다. 일반적으로, 첨가되는 다른 유기 기의 DoS와 비교하여 소정 유기 기가 더 높은 DoS로 에테르 생성물에 형성되기 원하는 경우, 특정 에테르화제가 먼저 사용될 것이다.
알칼리 조건 하의 반응물에서 폴리 알파-1,3-글루칸과 접촉하는 에테르화제의 양은 생성되는 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물에 필요한 치환도에 기초하여 결정될 수 있다. 본 명세서에서 생성된 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물의 각각의 단량체 단위 상의 에테르 치환기의 양은 핵 자기 공명 (NMR) 분광법을 사용하여 결정될 수 있다. 폴리 알파-1,3-글루칸에 대한 몰 치환 (MS) 값은 상한을 갖지 않는다. 일반적으로, 에테르화제는 폴리 알파-1,3-글루칸 1 몰당 약 0.05 몰 이상의 양으로 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 에테르화제의 양에는 상한이 없다.
본 명세서의 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 제조하기 위한 반응은, 선택적으로, 압력 용기, 예를 들어, 파르(Parr) 반응기, 오토클레이브, 진탕기 튜브 또는 본 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 다른 압력 용기에서 수행될 수 있다. 소정 실시 형태에서 진탕기 튜브를 사용하여 반응을 수행한다.
폴리 알파-1,3-글루칸을 알칼리 조건 하에서 에테르화제와 접촉시키는 단계 후에, 선택적으로 본 명세서의 반응물을 가열할 수 있다. 반응 온도 및 그러한 온도를 적용하는 시간은 넓은 한도 내에서 달라질 수 있다. 예를 들어, 선택적으로, 반응물을 주위 온도에서 최대 14일 동안 유지할 수 있다. 대안적으로, 반응물을, 환류를 사용하거나 사용하지 않고, 약 25℃ 내지 약 200℃ (또는 25℃와 200℃ 사이의 임의의 정수)에서 가열할 수 있다. 그에 상응하여 반응 시간이 변화될 수 있으며, 낮은 온도에서는 시간이 더 길고 높은 온도에서는 시간이 더 짧다.
하이드록시프로필 폴리 알파-1,3-글루칸을 생성하는 소정 실시 형태에서는, 반응물을 약 3시간 동안 약 75℃로 가열할 수 있다. 하이드록시에틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하기 위한 반응물은 예를 들어 약 6시간 동안 약 60℃로 가열할 수 있다. 따라서, 본 명세서의 하이드록시알킬 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하기 위한 반응물은, 선택적으로, 예를 들어 약 2시간 내지 약 7시간 동안 약 55℃ 내지 약 80℃ (또는 55℃와 80℃ 사이의 임의의 정수)로 가열할 수 있다.
메틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하는 소정 실시 형태에서는, 반응물을 약 17시간 동안 약 55℃ 또는 70℃로 가열할 수 있다. 에틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하기 위한 반응물은 예를 들어 약 17시간 동안 약 90℃로 가열할 수 있다. 따라서, 본 명세서의 알킬 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하기 위한 반응 혼합물은 예를 들어 약 15시간 내지 약 20시간 동안 약 55℃ 내지 약 95℃ (또는 55℃와 95℃ 사이의 임의의 정수)로 가열할 수 있다.
카르복시메틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 생성하는 소정 실시 형태에서는, 반응물을 약 3시간 동안 약 55℃로 가열할 수 있다. 따라서, 본 명세서의 카르복시알킬 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하기 위한 반응물은 예를 들어 약 2시간 내지 약 5시간 동안 약 50℃ 내지 약 60℃ (또는 50℃와 60℃ 사이의 임의의 정수)로 가열할 수 있다.
다이하이드록시알킬 (예를 들어, 다이하이드록시프로필) 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르를 생성하는 소정 실시 형태에서, 폴리 알파-1,3 글루칸은 약 4, 5, 6, 7, 또는 8 중량% (예를 들어, 약 6.5 중량%)의 폴리 알파-1,3 글루칸의 최종 농도 또는 질량 기여도(mass contribution)로 알칼리 수산화물 용액 (예를 들어, 테트라에틸암모늄 하이드록사이드) (예를 들어, 약 20 중량% 용액)에 첨가된다. 폴리 알파-1,3 글루칸을 용해하기 위한 가열/교반 단계 후에, 적절한 에테르화제 (예를 들어, 2,3-다이하이드록시프로필 클로라이드와 같은 다이하이드록시알킬 클로라이드)를 약 7, 8, 9, 10, 또는 11 중량% (예를 들어, 약 9.5 중량%)의 최종 농도로 첨가할 수 있다. 생성된 반응물을, 예를 들어, 반응물을 중화시키기 전에, 약 50℃ 내지 약 60℃ (또는 50℃와 60℃ 사이의 임의의 정수, 예를 들어, 55℃)에서 약 1.5 내지 2.5시간 (예를 들어 약 2시간) 동안 유지할 수 있다. 이러한 단계들을 이용하여 수용성 다이하이드록시알킬 폴리 알파-1,3-글루칸을 생성할 수 있다.
선택적으로, 본 명세서의 반응물은, 가열과 함께 또는 가열 없이, 불활성 가스 하에 유지될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "불활성 가스"는, 본 명세서에서 반응물을 제조하는 데 대해 개시된 것들과 같은, 일련의 주어진 조건 하에서 화학 반응을 진행하지 않는 가스를 지칭한다.
본 명세서에 개시된 반응물의 성분들 모두를 동시에 함께 혼합하고 원하는 반응 온도에 이르게 할 수 있는데, 원하는 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물이 형성될 때까지 교반하면서 또는 교반하지 않고 그 온도를 유지한다. 대안적으로, 혼합된 성분들을 상기에 기재된 바와 같이 주위 온도에서 유지할 수 있다.
에테르화 후에, 반응물의 pH를 중화시킬 수 있다. 반응물의 중화는 하나 이상의 산을 사용하여 수행될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이 용어 "중성 pH"는 실질적으로 산성도 아니고 염기성도 아닌 pH (예를 들어, 약 6 내지 8, 또는 약 6.0, 6.2, 6.4, 6.6, 6.8, 7.0, 7.2, 7.4, 7.6, 7.8, 또는 8.0의 pH)를 지칭한다. 이러한 목적을 위해 사용될 수 있는 다양한 산에는 황산, 아세트산, 염산, 질산, 임의의 광산 (무기산), 임의의 유기산, 또는 이들 산의 임의의 조합이 포함되지만 이에 한정되지 않는다.
본 명세서의 반응물에서 생성된 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물은, 본 화합물을 용이하게 용해하지 않는 액체로 선택적으로 1회 이상 세척할 수 있다. 예를 들어, 에테르 화합물의 용해성에 따라, 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르를 물, 알코올, 아세톤, 방향족 물질, 또는 이들의 임의의 조합으로 세척할 수 있다 (세척을 위해서는 용해성이 결여된 것이 바람직함). 일반적으로, 알코올과 같은 유기 용매를 포함하는 용매가 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르를 세척하는 데에 바람직하다. 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 생성물을, 예를 들어, 메탄올 또는 에탄올을 함유하는 수용액으로 1회 이상 세척할 수 있다. 예를 들어, 70 내지 95 중량% 에탄올이 생성물을 세척하는 데에 사용될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 생성물은 메탄올:아세톤 (예를 들어, 60:40) 용액으로 세척할 수 있다. 소정 실시 형태에서, 예를 들어, 알킬 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 (예를 들어, 에틸 폴리 알파-1,3-글루칸) 및 알킬 하이드록시알킬 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 (예를 들어, 에틸 하이드록시에틸 폴리 알파-1,3-글루칸)를 세척하기 위해, 열수 (약 95 내지 100℃)를 사용할 수 있다.
개시된 반응물에서 생성된 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르는 단리될 수 있다. 이 단계는, 중화 및/또는 세척 단계 전에 또는 후에, 깔때기, 원심분리기, 프레스 필터, 또는 고형물로부터 액체를 제거하는 것을 가능하게 하는 본 기술 분야에 공지된 임의의 다른 방법 또는 장비를 사용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 뷰흐너 깔때기를 사용하여 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 생성물을 단리할 수 있다. 단리된 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 생성물은 본 기술 분야에 공지된 임의의 방법, 예를 들어, 진공 건조, 공기 건조, 또는 동결 건조를 사용하여 건조할 수 있다.
추가의 개질을 위해 시재료로서 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 생성물을 사용하여 임의의 상기 에테르화 반응을 반복할 수 있다. 이러한 접근법은 유기 기의 DoS를 증가시키고/시키거나, 하나 이상의 상이한 유기 기를 에테르 생성물에 부가하는 데 적합할 수 있다. 예를 들어, 다이하이드록시프로필 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 생성물은 다이하이드록시프로필 기에 의한 추가적인 개질을 위한 기질로서 사용될 수 있다.
NMR 분광법 및 크기 배제 크로마토그래피 (SEC)와 같은 본 기술 분야에 공지된 다양한 물리화학적 분석을 사용하여 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 생성물의 구조, 분자량 및 치환도를 확인할 수 있다.
본 명세서의 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 제조하는 데 사용되는 폴리 알파-1,3-글루칸의 글루코스 단량체 단위들 사이의 글리코시드 결합 중 알파-1,3인 것의 백분율은 약 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 또는 100% (또는 50%와 100% 사이의 임의의 정수 값) 이상이다. 따라서, 그러한 실시 형태에서, 폴리 알파-1,3-글루칸은 알파-1,3이 아닌 글리코시드 결합이 약 50%, 40%, 30%, 20%, 10%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 또는 0% (또는 0%와 50% 사이의 임의의 정수 값) 미만이다.
본 명세서의 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 제조하는 데 사용되는 폴리 알파-1,3-글루칸은 바람직하게는 선형/비분지형이다. 소정 실시 형태에서, 폴리 알파-1,3-글루칸은 분지점을 갖지 않거나, 또는 중합체 내의 글리코시드 결합에 대한 퍼센트로서 약 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 또는 1% 미만의 분지점을 갖는다. 분지점의 예에는 알파-1,6 분지점이 포함된다.
본 명세서의 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 제조하는 데 사용되는 폴리 알파-1,3-글루칸의 Mn 또는 Mw는 약 500 내지 약 300000 이상일 수 있다. 여전히 대안적으로, Mn 또는 Mw는, 예를 들어, 약 10000, 25000, 50000, 75000, 100000, 125000, 150000, 175000, 200000, 225000, 250000, 275000, 또는 300000 (또는 10000과 300000사이의 임의의 정수) 이상일 수 있다.
상기에 개시된 바와 같이, 본 명세서의 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 제조하는 데 사용되는 폴리 알파-1,3-글루칸은 하나 이상의 글루코실트랜스페라아제 (gtf) 효소를 사용하여 수크로스로부터 효소적으로 생성될 수 있다. 이러한 효소 반응의 폴리 알파-1,3-글루칸 생성물은, 이것을 사용하여 에테르를 제조하기 전에, 개시된 방법을 사용하여 정제될 수 있다. 대안적으로, gtf 반응의 폴리 알파-1,3-글루칸 생성물은 전혀 또는 거의 처리되지 않은 채로 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 제조하는 데 사용될 수 있다.
폴리 알파-1,3-글루칸 슬러리는 본 명세서에 개시된 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 생성하기 위한 임의의 상기 방법에 바로 사용될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "폴리 알파-1,3-글루칸 슬러리"는 gtf 효소 반응의 성분들을 포함하는 혼합물을 지칭한다. gtf 효소 반응은, 폴리 알파-1,3-글루칸 그 자체에 더하여, 다양한 성분들, 예를 들어, 수크로스, 하나 이상의 gtf 효소, 글루코스, 프럭토스, 류크로스, 완충제, 페르마슈어(FermaSure)(등록상표), 가용성 올리고당, 올리고당 프라이머, 박테리아 효소 추출물 성분, 보레이트, 수산화나트륨, 염산, 세포 용해물, 단백질 및/또는 핵산을 포함할 수 있다. 최소한으로, gtf 효소 반응의 성분은, 폴리 알파-1,3-글루칸 그 자체에 더하여, 예를 들어, 수크로스, 하나 이상의 gtf 효소, 글루코스 및 프럭토스를 포함할 수 있다. 다른 예에서, gtf 효소 반응의 성분은, 폴리 알파-1,3-글루칸 그 자체에 더하여, 수크로스, 하나 이상의 gtf 효소, 글루코스, 프럭토스, 류크로스 및 가용성 올리고당 (및 선택적으로 박테리아 효소 추출물 성분)을 포함할 수 있다. 본 명세서에 개시된 바와 같은 슬러리 중에 있을 때, 폴리 알파-1,3-글루칸은 정제 또는 세척되지 않은 것임이 명백할 것이다. 슬러리는, gtf 효소 반응이 완료되거나 또는 관찰가능한 양의 폴리 알파-1,3-글루칸 - 이는 수성 반응 환경 (예를 들어, pH가 5 내지 7임)에서 불용성이기 때문에 고형물을 형성함 - 이 반응 동안 생성되었음을 나타낸다는 것이 또한 명백할 것이다. 폴리 알파-1,3-글루칸 슬러리는, 예를 들어, 미국 특허 제7,000,000호 또는 미국 특허 출원 공개 제2013/0244288호 및 제2013/0244287호 - 이들 모두는 본 명세서에 참고로 포함됨 - 에 개시된 바와 같은 gtf 반응을 설정함으로써 제조될 수 있다. 폴리 알파-1,3-글루칸 슬러리는, 예를 들어, 카르복시알킬 폴리 알파-1,3-글루칸, 예를 들어, 카르복시메틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 생성하기 위한 반응물에 도입될 수 있다.
대안적으로, 폴리 알파-1,3-글루칸의 습윤 케이크가 본 명세서에 개시된 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 생성하기 위한 임의의 상기 방법에 직접 사용될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이 "폴리 알파-1,3-글루칸의 습윤 케이크"는 슬러리로부터 분리되고 (예를 들어, 여과되고) 물 또는 수용액으로 세척된 폴리 알파-1,3-글루칸을 지칭한다. 습윤 케이크는, 예를 들어, 적어도 1회, 2회, 3회, 4회, 5회, 또는 그 이상 세척될 수 있다. 습윤 케이크를 제조할 때, 폴리 알파-1,3-글루칸은 건조되지 않는다. 습윤 케이크는 세척된 폴리 알파-1,3-글루칸에 의한 물의 보유를 고려하여 "습윤"으로 지칭된다.
폴리 알파-1,3-글루칸의 습윤 케이크는 액체로부터 고형물을 분리하기 위한 본 기술 분야에 공지된 임의의 장치, 예를 들어, 필터 또는 원심분리기를 사용하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 슬러리 중 폴리 알파-1,3-글루칸 고형물을 여과지 위에 메시 스크린을 사용하여 뷰흐너 깔때기 상에 수집할 수 있다. 여과된 습윤 케이크를 물 (예를 들어, 탈이온수) 중에 재현탁하고 1회 이상 여과하여 슬러리의 가용성 성분, 예를 들어, 수크로스, 프럭토스 및 류크로스를 제거할 수 있다. 습윤 케이크를 제조하기 위한 다른 예로서, 슬러리로부터의 폴리 알파-1,3-글루칸 고형물을, 원심분리를 통해 펠렛으로서 수집하고, 물 (예를 들어, 탈이온수) 중에 재현탁하고, 재-펠렛화하고 추가로 1회 이상 재현탁할 수 있다. 본 명세서의 임의의 에테르 화합물, 예를 들어, 카르복시알킬 폴리 알파-1,3-글루칸 (예를 들어, 카르복시메틸 폴리 알파-1,3-글루칸)을 생성하기 위해 폴리 알파-1,3-글루칸 습윤 케이크를 반응물에 도입할 수 있다.
실시예
개시된 발명은 하기 실시예에서 추가로 한정된다. 이들 실시예는 본 발명의 소정 바람직한 태양을 나타내는 한편, 단지 예시로 주어짐을 이해해야 한다. 당업자라면, 상기 논의 및 이러한 실시예로부터 본 발명의 본질적인 특징을 확인할 수 있으며, 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않고서도 본 발명을 다양하게 변경하고 수정하여 본 발명을 다양한 용도 및 조건에 적합하게 할 수 있다.
재료
아세톤, 수산화나트륨, 아세트산, 및 아이소프로판올은 이엠디 케미칼스(EMD Chemicals; 미국 매사추세츠주 빌레리카 소재)로부터 입수하였다. 메틸 클로라이드, 아세트산, 톨루엔, 다이메틸 설페이트, 에탄올 및 프로필렌 옥사이드는 시그마 알드리치(Sigma Aldrich; 미국 미주리주 세인트루이스 소재)로부터 입수하였다. 메탄올 및 2-프로판올은 비디에이치 케미칼스(BDH Chemicals; 영국 풀 도셋 소재)로부터 입수하였다.
폴리 알파-1,3-글루칸의 제조
본 명세서에 전체적으로 참고로 포함된 미국 특허 출원 공개 제2013/0244288호에 기재된 바와 같은 gtfJ 효소 조제물을 사용하여 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하였다.
폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 유도체의 몰 치환을 결정하기 위한 1 H 핵 자기 공명 (NMR) 방법
분석용 저울 상의 바이알 내로 대략 30 mg의 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 유도체를 칭량해 넣었다. 바이알을 저울로부터 치우고 1.0 mL의 산화중수소를 바이알에 첨가하였다. 자석 교반 막대를 바이알에 첨가하고 혼합물을 교반하여 고형물을 현탁시켰다. 이어서, 중합체를 탈중합 및 용해하기 위하여, 중수소화 황산 (D2O 중 50% v/v), 1.0 mL를 바이알에 첨가하고 혼합물을 90℃에서 1시간 동안 가열하였다. 용액을 실온으로 냉각되게 두었고, 이어서 유리 피펫을 사용하여 0.8 mL 분량의 용액을 5-mm NMR 튜브 내로 옮겼다. 5-mm 오토스위처블 쿼드(Autoswitchable Quad) 탐침이 구비된 애질런트(Agilent) VNMRS 400 ㎒ NMR 분광계를 사용하여 정량적 1H NMR 스펙트럼을 획득하였다. 399.945 ㎒의 스펙트럼 주파수에서, 6410.3 ㎐의 스펙트럼 윈도우(spectral window), 3.744초의 획득 시간, 10초의 펄스간 지연(inter-pulse delay) 및 64회의 펄스를 사용하여 스펙트럼을 획득하였다. 0.50 ㎐의 지수 곱(exponential multiplication)을 사용하여 시간 도메인 데이터를 변환하였다.
하이드록시프로필 폴리 알파-1,3-글루칸의 NMR 분석을 위해, 얻어진 스펙트럼의 두 영역을 적분하였다: 존재하는 모든 아이소프로필 기의 3개의 메틸 양성자를 나타내는, 1.1 ppm으로부터 1.4 ppm까지의 적분; 글루코스 고리의 아노머 양성자를 나타내는, 4.7 ppm으로부터 5.6 ppm까지의 적분. 아이소프로필 메틸 영역의 적분값을 3으로 나누어서, 존재하는 OCH2CH(CH3)O 기의 측정치를 얻었다. OCH2CH(CH3)O 기의 측정치를, 존재하는 모든 글루코스 고리의 측정치 (아노머 양성자의 적분값)로 나누어서, OCH2CH(CH3)O 기에 의한 몰 치환을 계산하였다.
메틸 폴리 알파-1,3-글루칸의 NMR 분석을 위해, 얻어진 스펙트럼의 두 영역을 적분하였다: 3.0 ppm으로부터 4.2 ppm까지의 적분은 6개의 글루칸 양성자 + OCH3 양성자를 나타내었고, 4.6 ppm으로부터 5.6 ppm까지의 적분은 글루코스 고리의 아노머 양성자를 나타내었다. 이러한 후자의 영역의 적분값에 6을 곱하여 다른 6개의 글루칸 양성자의 적분값을 얻었다. 6개의 비-아노머 글루칸 양성자에 대해 계산된 적분값을, 3.0 ppm으로부터 4.2 ppm까지의 영역의 적분값으로부터 빼서 OCH3 양성자의 기여 적분값(integral contribution)을 얻었다. 이러한 적분값을 3.0으로 나누어서, 존재하는 OCH3 기의 측정치를 얻었다. 이어서, OCH3 기의 측정치를, 존재하는 모든 글루코스 고리의 측정치 (아노머 양성자의 적분값)로 나누어서 메틸화도를 계산하였다.
카르복시메틸 폴리 알파-1,3-글루칸의 NMR 분석과 관련하여, 스펙트럼에서 선의 화학적 이동은 C2OH에 치환체가 없는 알파 아노머 양성자에 대한 신호를 기준으로 하였다. 이러한 신호는 스펙트럼의 가장 왼쪽 가장자리로부터 세 번째 군의 피크들일 것이다. 이러한 군의 피크들에서 가장 왼쪽 신호를 5.222 ppm으로 설정하였다. 기준 스펙트럼의 5개의 영역을 적분하였다: 5.44 ppm으로부터 4.60 ppm까지의 적분은 모든 아노머 양성자를 나타내고; 4.46 ppm으로부터 4.41 ppm까지의 적분 및 4.36 ppm으로부터 4.32 ppm까지의 적분은 알파 또는 베타 C1HOH 중 어느 하나에 인접한 C2 위치에서의 카르복시메틸 CH2로부터의 것이고; 4.41 ppm으로부터 4.36 ppm까지의 적분은 C4 위치에서의 카르복시메틸 CH2로부터의 것이고; 4.24 ppm으로부터 4.17 ppm까지의 적분은 C6 위치에서의 카르복시메틸 CH2로부터의 것이다. 이어서, OCH2COOH 기에 대한 적분값을 2로 나눈 다음 그 결과를 모든 아노머 양성자에 대한 적분값으로 나누어서, 2, 4, 및 6 위치에서의 카르복시메틸화도를 계산하였다. 3개의 개개의 치환도를 함께 더하여 총 치환도를 얻었다.
중합도의 결정
크기 배제 크로마토그래피 (SEC)에 의해 중합도 (DP)를 결정하였다. SEC 분석을 위해, 건조 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 유도체를 포스페이트-완충 염수 (PBS) (0.02 내지 0.2 mg/mL)에 용해하였다. 사용된 크로마토그래피 시스템은, 하기 3개의 온라인 검출기와 커플링된, 워터스 코포레이션(Waters Corporation; 미국 매사추세츠주 밀포드 소재)으로부터의 알리안스(Alliance™) 2695 액체 크로마토그래프였다: 워터스로부터의 시차 굴절계 410, 와이어트 테크놀로지스 (Wyatt Technologies; 미국 캘리포니아주 산타바바라 소재)로부터의 다각도 광산란 광도계 헬레오스(Heleos™) 8+, 및 와이어트 테크놀로지스로부터의 시차 모세관 점도계 비스코스타(ViscoStar™). SEC를 위해 사용된 컬럼은 수성 중합체를 위한 2개의 토소 하스 바이오사이언스(Tosoh Haas Bioscience) TSK GMPWXL g3K 및 g4K G3000PW 및 G4000PW 중합체 컬럼이었다. 이동상은 PBS였다. 사용된 크로마토그래피 조건은, 컬럼 및 검출기 구획에서 30℃, 샘플 및 주입기 구획에서 30℃, 0.5 mL/min의 유량, 및 100 μL의 주입 부피였다. 데이터 정리를 위해 사용된 소프트웨어 패키지는 와이어트로부터의 아스트라(Astra) 버전 6이었다 (컬럼 보정을 사용하는 삼중 검출 방법).
실시예 1
하이드록시프로필 폴리 알파-1,3-글루칸의 제조
본 실시예는 글루칸 에테르 유도체인, 하이드록시프로필 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하는 것을 설명한다.
10 g의 폴리 알파-1,3-글루칸 (수평균 분자량 [Mn] = 71127)을 101 g의 톨루엔 및 5 mL의 20% 수산화나트륨과 혼합하였다. 이러한 조제물을, 자석 교반 플레이트 상의 500 mL 유리 비이커 내에서 55℃에서 30분 동안 교반하였다. 이어서, 조제물을 진탕기 튜브 반응기로 옮긴 후에, 34 g의 프로필렌 옥사이드를 첨가하고; 이어서, 반응물을 75℃에서 3시간 동안 교반하였다. 이어서, 반응물을 20 g의 아세트산으로 중화시켰고, 그렇게 형성된 하이드록시프로필 폴리 알파-1,3-글루칸 고형물을 뷰흐너 깔때기로 여과하였다. 이어서, 고형물을 비이커 내에서 70% 에탄올로 세척하고, 약간의 질소 블리드(nitrogen bleed)를 갖는 진공 오븐에서, 일정한 건조 상태가 달성될 때까지 건조하였다. 건조된 생성물의 몰 치환 (MS)을 NMR에 의해 3.89인 것으로 보고하였다.
이와 같이, 글루칸 에테르 유도체인, 하이드록시프로필 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하고 단리하였다.
실시예 2
하이드록시에틸 폴리 알파-1,3-글루칸의 제조
본 실시예는 글루칸 에테르 유도체인, 하이드록시에틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하는 것을 설명한다.
10 g의 폴리 알파-1,3-글루칸 (Mn = 71127)을 150 mL의 아이소프로판올 및 40 mL의 30% 수산화나트륨과 혼합하였다. 이러한 조제물을, 자석 교반 플레이트 상의 500 mL 유리 비이커 내에서 55℃에서 1시간 동안 교반하고, 이어서 주위 온도에서 하룻밤 교반하였다. 이어서, 조제물을 진탕기 튜브 반응기로 옮긴 후에, 15 g의 에틸렌 옥사이드를 첨가하고; 이어서, 반응물을 60℃에서 6시간 동안 교반하였다. 이어서, 반응물을 밀봉된 진탕기 튜브 내에 하룻밤 (대략 16시간) 그대로 둔 후에, 20.2 g의 아세트산으로 중화시켜 하이드록시에틸 폴리 알파-1,3-글루칸 고형물을 형성하였다. 35-마이크로미터 여과지가 구비된 뷰흐너 깔때기를 사용하여 고형물을 여과하였다. 이어서, 메탄올:아세톤 (60:40 v/v) 혼합물을 첨가하고 교반 막대로 20분 동안 교반함으로써 비이커 내에서 고형물을 세척하였다. 이어서, 메탄올:아세톤 혼합물을 고형물로부터 여과해 제거하였다. 이 세척 단계를 2회 반복하였다. 다소 갈색/베이지색인 고형물을 질소 블리드를 갖는 진공 오븐에서 건조하였다. 하이드록시에틸 폴리 알파-1,3-글루칸 생성물은 10% NaOH 용액에 가용성이었다. 건조된 생성물의 MS를 NMR에 의해 0.72인 것으로 보고하였다.
이와 같이, 글루칸 에테르 유도체인, 하이드록시에틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하고 단리하였다.
실시예 3
에틸 폴리 알파-1,3-글루칸의 제조
본 실시예는 글루칸 에테르 유도체인, 에틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하는 것을 설명한다.
폴리 알파-1,3-글루칸을 진탕기 튜브에 첨가한 후에, 수산화나트륨 (1 내지 70% 용액) 및 에틸 클로라이드를 첨가하여 반응물을 제공한다. 반응물을 25 내지 200℃로 가열하고 그 온도를 1 내지 48시간 동안 유지한 후에, 반응물을 아세트산으로 중화시킨다. 그렇게 형성된 고형물을 진공 여과에 의해 수집하고, 세척하고 진공 하에 20 내지 25℃에서 건조하고, NMR 및 SEC에 의해 분석하여 에틸 폴리 알파-1,3-글루칸의 분자량 및 치환도 (DoS)를 결정한다.
이와 같이, 글루칸 에테르 유도체인, 에틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하고 단리한다.
실시예 4
에틸 하이드록시에틸 폴리 알파-1,3-글루칸의 제조
본 실시예는 글루칸 에테르 유도체인, 에틸 하이드록시에틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하는 것을 설명한다.
폴리 알파-1,3-글루칸을 진탕기 튜브에 첨가한 후에, 수산화나트륨 (1 내지 70% 용액)을 첨가한다. 이어서, 에틸 클로라이드를 첨가한 후에 에틸렌 옥사이드/에틸 클로라이드 혼합물을 첨가하여 반응물을 제공한다. 반응물을 25 내지 200℃로 천천히 가열하고 그 온도에서 1 내지 48시간 동안 유지한 후에 아세트산으로 중화시킨다. 그렇게 형성된 고형물을 진공 여과에 의해 수집하고 열수로 세척하고 진공 하에 20 내지 70℃에서 건조하고, NMR 및 SEC에 의해 분석하여 에틸 하이드록시에틸 폴리 알파-1,3-글루칸의 분자량 및 DoS를 결정한다.
이와 같이, 글루칸 에테르 유도체인, 에틸 하이드록시에틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하고 단리한다.
실시예 5
메틸 폴리 알파-1,3-글루칸의 제조
본 실시예는 글루칸 에테르 유도체인, 메틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하는 것을 설명한다.
10 g의 폴리 알파-1,3-글루칸 (Mn = 71127)을 40 mL의 30% 수산화나트륨 및 40 mL의 2-프로판올과 혼합하고, 55℃에서 1시간 동안 교반하여 알칼리 폴리 알파-1,3-글루칸을 제공하였다. 이어서, 이 조제물을, 뷰흐너 깔때기를 사용하여 여과하였다. 이어서, 알칼리 폴리 알파-1,3-글루칸을 150 mL의 2-프로판올과 혼합하여 슬러리를 만들었다. 진탕기 튜브 반응기를 이 슬러리로 충전하고 15 g의 메틸 클로라이드를 첨가하여 반응물을 제공하였다. 반응물을 70℃에서 17시간 동안 교반하였다. 생성된 메틸 폴리 알파-1,3-글루칸 고형물을 여과하고 20 mL의 90% 아세트산으로 중화시킨 후에, 3회 200 mL 에탄올 세척을 행하였다. NMR 분석을 실시하였고, 이는 메틸 폴리 알파-1,3-글루칸 생성물의 DoS가 1.2임을 나타내었다.
표 1은 상기 방법과 비교하여 소정 변경을 갖는 방법 (표 1 참조)을 사용하여 제조된 메틸 폴리 알파-1,3-글루칸의 다양한 샘플에 대한 DoS 측정치의 목록을 제공한다. 표 1에 열거된 각각의 방법을 위한 머서화 단계 (메틸화 시약 첨가 전, 폴리 알파-1,3-글루칸의 알칼리 처리)는 상기와 같이 1시간 동안 행하였다.
[표 1]
이와 같이, 글루칸 에테르 유도체인, 메틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하고 단리하였다.
실시예 6
수용성 메틸 폴리 알파-1,3-글루칸의 제조
본 실시예는 수용성 메틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하는 것을 설명한다.
실시예 5 (표 1)에서 제조된 것과 같은 10 g의 메틸 폴리 알파-1,3-글루칸 (DoS = 1.38)을 40 mL의 30% 수산화나트륨 및 40 mL의 2-프로판올과 혼합하고 55℃에서 1시간 동안 교반하였다. 이어서, 이 혼합물을, 뷰흐너 깔때기를 사용하여 여과하였다. 150 mL의 2-프로판올을 첨가하여 슬러리를 만들고, 이어서 이것을 진탕기 튜브 반응기에 넣었다. 15 g의 메틸 클로라이드를 슬러리에 첨가하여 반응물을 제공하였다. 반응물을 55℃에서 17시간 동안 교반한 후에, 10 mL의 아세트산으로 중화시키고, 200 mL의 아세톤과 혼합하여 생성물을 침전시켰다. 이어서, 생성물을 2회의 추가적인 200 mL 아세톤 세척으로 세척하였다. 메틸 폴리 알파-1,3-글루칸 생성물의 NMR 분석은 이것의 DoS가 2임을 나타내었다.
9.8 g의 물에 0.2 g의 생성물을 용해하고 실온에서 혼합하여, 물 중 메틸 폴리 알파-1,3-글루칸 생성물의 용액을 제조하였다. 투명한 용액이 형성되었으며, 이는 메틸 폴리 알파-1,3-글루칸 생성물이 수용성임을 나타낸다.
이와 같이, 수용성 메틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하고 단리하였다.
실시예 7
하이드록시알킬 메틸 폴리 알파-1,3-글루칸의 제조
본 실시예는 글루칸 에테르 유도체인, 하이드록시알킬 메틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하는 것을 설명한다.
폴리 알파-1,3-글루칸을 용기에 첨가한 후에, 수산화나트륨 (5 내지 70% 용액)을 첨가한다. 이 조제물을 0.5 내지 8시간 동안 교반한다. 이어서, 메틸 클로라이드를 용기에 첨가하여 반응물을 제공하고, 이어서 이것을 최대 14일 동안 30 내지 100℃로 가열한다. 이어서, 온도를 제어하면서 알킬렌 옥사이드 (예를 들어, 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 부틸렌 옥사이드 등)를 반응물에 첨가한다. 반응물을 최대 14일 동안 25 내지100℃로 가열한 후에, 산으로 중화시킨다. 그렇게 형성된 고형 생성물을 여과하고, 세척하고 건조한다.
이와 같이, 글루칸 에테르 유도체인, 하이드록시알킬 메틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하고 단리한다. 메틸화 단계 후에 사용된 알킬렌 옥사이드에 따라, 이러한 유도체의 예는 하이드록시에틸 메틸 폴리 알파-1,3-글루칸, 하이드록시프로필 메틸 폴리 알파-1,3-글루칸, 및 하이드록시부틸 메틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 포함한다.
실시예 8
카르복시메틸 하이드록시에틸 폴리 알파-1,3-글루칸의 제조
본 실시예는 글루칸 에테르 유도체인, 카르복시메틸 하이드록시에틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하는 것을 설명한다.
폴리 알파-1,3-글루칸을 400 mL 용량 진탕기 튜브 내의 아이소프로판올 또는 톨루엔과 같은 물질의 분취량에 첨가한 후에, 수산화나트륨 (1 내지 70% 용액)을 첨가한다. 이 조제물을 최대 48시간 동안 교반한다. 이어서, 모노클로로아세트산을 첨가하여 반응물을 제공하고, 이어서 이것을 최대 14일 동안 25 내지 100℃로 가열한다. 이어서, 에틸렌 옥사이드를 반응물에 첨가하고, 이어서 이것을 최대 14일 동안 25 내지 100℃로 가열한 후에, 산 (예를 들어, 아세트산, 황산, 질산, 염산 등)으로 중화시킨다. 그렇게 형성된 고형 생성물을 진공 여과에 의해 수집하고, 세척하고 건조한다.
이와 같이, 글루칸 에테르 유도체인, 카르복시메틸 하이드록시에틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하고 단리한다.
실시예 9
소듐 카르복시메틸 하이드록시에틸 폴리 알파-1,3-글루칸의 제조
본 실시예는 글루칸 에테르 유도체인, 소듐 카르복시메틸 하이드록시에틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하는 것을 설명한다.
폴리 알파-1,3-글루칸을 400 mL 용량 진탕기 튜브 내의 아이소프로판올과 같은 알코올의 분취량에 첨가한 후에 수산화나트륨 (1 내지 70% 용액)을 첨가한다. 이 조제물을 최대 48시간 동안 교반한다. 이어서, 소듐 모노클로로아세테이트를 첨가하여 반응물을 제공하고, 이어서 이것을 최대 14일 동안 25 내지 100℃로 가열한다. 이어서, 에틸렌 옥사이드를 반응물에 첨가하고, 이어서 이것을 최대 14일 동안 25 내지 100℃로 가열한 후에, 산 (예를 들어, 아세트산, 황산, 질산, 염산 등)으로 중화시킨다. 그렇게 형성된 고형 생성물을 진공 여과에 의해 수집하고, 세척하고 건조한다.
이와 같이, 글루칸 에테르 유도체인, 소듐 카르복시메틸 하이드록시에틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하고 단리한다.
실시예 10
카르복시메틸 하이드록시프로필 폴리 알파-1,3-글루칸의 제조
본 실시예는 글루칸 에테르 유도체인, 카르복시메틸 하이드록시프로필 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하는 것을 설명한다.
폴리 알파-1,3-글루칸을 400 mL 용량 진탕기 튜브 내의 아이소프로판올 또는 톨루엔과 같은 물질의 분취량에 첨가한 후에 수산화나트륨 (1 내지 70% 용액)을 첨가한다. 이 조제물을 최대 48시간 동안 교반한다. 이어서, 모노클로로아세트산을 첨가하여 반응물을 제공하고, 이어서 이것을 최대 14일 동안 25 내지 100℃로 가열한다. 이어서, 프로필렌 옥사이드를 반응물에 첨가하고, 이어서 이것을 최대 14일 동안 25 내지 100℃로 가열한 후에, 산 (예를 들어, 아세트산, 황산, 질산, 염산 등)으로 중화시킨다. 그렇게 형성된 고형 생성물을 진공 여과에 의해 수집하고, 세척하고 건조한다.
이와 같이, 글루칸 에테르 유도체인, 카르복시메틸 하이드록시프로필 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하고 단리한다.
실시예 11
소듐 카르복시메틸 하이드록시프로필 폴리 알파-1,3-글루칸의 제조
본 실시예는 글루칸 에테르 유도체인, 소듐 카르복시메틸 하이드록시프로필 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하는 것을 설명한다.
폴리 알파-1,3-글루칸을 400 mL 용량 진탕기 튜브 내의 아이소프로판올 또는 톨루엔과 같은 물질의 분취량에 첨가한 후에 수산화나트륨 (1 내지 70% 용액)을 첨가한다. 이 조제물을 최대 48시간 동안 교반한다. 이어서, 소듐 모노클로로아세테이트를 첨가하여 반응물을 제공하고, 이어서 이것을 최대 14일 동안 25 내지 100℃로 가열한다. 이어서, 프로필렌 옥사이드를 반응물에 첨가하고, 이어서 이것을 최대 14일 동안 25 내지 100℃로 가열한 후에, 산 (예를 들어, 아세트산, 황산, 질산, 염산 등)으로 중화시킨다. 그렇게 형성된 고형 생성물을 진공 여과에 의해 수집하고, 세척하고 건조한다.
이와 같이, 글루칸 에테르 유도체인, 소듐 카르복시메틸 하이드록시프로필 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하고 단리한다.
실시예 12
GtfJ 효소를 사용한 폴리 알파-1,3-글루칸 슬러리 및 습윤 케이크의 제조
본 실시예는 글루코실트랜스페라아제 효소인, gtfJ에 의해 촉매되는 반응을 사용하여 폴리 알파-1,3-글루칸의 슬러리 또는 습윤 케이크를 제조하는 것을 설명한다. 이들 조성물을 실시예 13 및 실시예 14에서 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 제조하는 데에 사용하였다.
gtfJ 효소와 관련된 추가적인 정보는 미국 특허 제7,000,000호 및 미국 특허 출원 공개 제2013/0244288호 및 제2013/0244287호 (이들 모두는 본 명세서에 참고로 포함됨)에서 찾아볼 수 있다.
폴리 알파-1,3-글루칸의 슬러리를 제조하기 위해, 수크로스 (100 g/L), 인산칼륨 완충제 (20 mM), 및 페르마슈어(등록상표) (500 ppm)를 함유하는 수용액 (0.75 L)을 제조하고 pH 6.8 내지 7.0으로 조정하였다. 이어서, 이 용액을 gtfJ 효소 추출물 (50 유닛/L)로 충전하였다. 효소 반응 용액을 20 내지 25℃에서 48시간 동안 유지하였다. 반응에서 합성된 폴리 알파-1,3-글루칸이 수-불용성이었기 때문에 슬러리가 형성되었다. 이어서, 이 슬러리를 어떠한 여과도 없이 사용하여 카르복시메틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하였다 (실시예 13 참조).
상기와 같이 gtfJ 효소 반응을 수행하여 폴리 알파-1,3-글루칸 습윤 케이크를 제조하였다. 반응에서 생성된 폴리 알파-1,3-글루칸 고형물을, 40-마이크로미터 여과지 위에 325-메시 스크린이 구비된 뷰흐너 깔때기를 사용하여 수집하였다. 여과된 폴리 알파-1,3-글루칸 고형물을 탈이온수 중에 재현탁하고 상기와 같이 2회 더 여과하여 수크로스, 프럭토스 및 기타 저분자량 가용성 부산물을 제거하였다. 이어서, 폴리 알파-1,3-글루칸 고형물의 습윤 케이크를 사용하여 카르복시메틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하였다 (실시예 14 참조).
이와 같이, 폴리 알파-1,3-글루칸의 슬러리 및 습윤 케이크를 제조하였다. 이러한 유형의 폴리 알파-1,3-글루칸 조제물을 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 제조하기 위한 기질로서 사용할 수 있다.
실시예 13
폴리 알파-1,3-글루칸 슬러리로부터의 카르복시메틸 폴리 알파-1,3-글루칸의 제조
본 실시예는 실시예 12에서 제조된 바와 같은 폴리 알파-1,3-글루칸의 슬러리를 사용하여, 에테르 화합물인, 카르복시메틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하는 것을 설명한다. 이러한 슬러리는 여과하거나 세척하지 않았으며, 따라서 폴리 알파-1,3-글루칸을 합성하는 데 사용된 글루코실트랜스페라아제 반응의 성분들을 포함하였다.
폴리 알파-1,3-글루칸 슬러리 (500 g)를, 온도 감시를 위한 열전쌍, 재순환조에 연결된 응축기, 및 자석 교반 막대가 구비된 1-L 자켓형 반응 용기에 넣었다. 고형 수산화나트륨 (75 g)을 슬러리에 첨가하여 15 중량% 수산화나트륨을 갖는 조제물을 수득하였다. 이 조제물을 핫플레이트 상에서 25℃로 가열하였다. 이어서, 조제물을 1시간 동안 교반한 후에 온도를 55℃로 증가시켰다. 소듐 클로로아세테이트 (227.3 g)를 조제물에 첨가하고 반응 온도를 55℃에서 3시간 동안 유지하였다. 이어서 반응물을 아세트산 (90%)으로 중화시켰다. 진공 여과에 의해 고형물을 수집하고 에탄올 (70%)로 4회 세척하고, 진공 하에 20 내지 25℃에서 건조하고, NMR 및 SEC에 의해 분석하여 분자량 및 DoS를 결정하였다. 얻어진 고형 물질은 DoS가 0.3이고 Mw가 140,000인 수용성 카르복시메틸 폴리 알파-1,3-글루칸으로서 확인되었다.
이와 같이, 글루코실트랜스페라아제 반응의 성분들을 함유하는 폴리 알파-1,3-글루칸의 슬러리를, 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 제조하기 위한 기질로서 사용할 수 있다. 이러한 결과는, 폴리 알파-1,3-글루칸을 합성하는 데 사용된 글루코실트랜스페라아제 반응의 생성물이, 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 제조하는 반응에 사용되기 전에, (예를 들어, 폴리 알파-1,3-글루칸 생성물을 세척하거나 정제하는) 어떠한 처리도 필요로 하지 않음을 나타낸다.
실시예 14
폴리 알파-1,3-글루칸 습윤 케이크로부터의 카르복시메틸 폴리 알파-1,3-글루칸의 제조
본 실시예는 실시예 12에서 제조된 바와 같은 폴리 알파-1,3-글루칸의 습윤 케이크를 사용하여, 에테르 화합물인, 카르복시메틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하는 것을 설명한다. 이러한 습윤 케이크는, 본 실시예에 사용 전에, 건조시키지 않았다.
폴리 알파-1,3-글루칸 습윤 케이크 (500 g)를, 온도 감시를 위한 열전쌍, 재순환조에 연결된 응축기, 및 오버헤드 교반기가 구비된 1-L 자켓형 반응 용기에 넣었다. 아이소프로판올 (500 mL) 및 고형 수산화나트륨 (79.1 g)을 습윤 케이크에 첨가하여 15 중량% 수산화나트륨을 갖는 조제물을 수득하였다. 이 조제물을 핫플레이트 상에서 25℃로 가열하고, 이어서 1시간 동안 교반한 후에 온도를 55℃로 증가시켰다. 소듐 클로로아세테이트 (227.3 g)를 조제물에 첨가하고 반응 온도를 55℃에서 3시간 동안 유지하였다. 이어서 반응물을 아세트산 (90%)으로 중화시켰다. 진공 여과에 의해 고형물을 수집하고 에탄올 (70%)로 4회 세척하고, 진공 하에 20 내지 25℃에서 건조하고, NMR 및 SEC에 의해 분석하여 분자량 및 DoS를 결정하였다. 얻어진 고형 물질은 DoS가 0.7이고 Mw가 250,000인, 수용성 카르복시메틸 폴리 알파-1,3-글루칸으로서 확인되었다.
이와 같이, 폴리 알파-1,3-글루칸의 습윤 케이크를, 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 제조하기 위한 기질로서 사용할 수 있다. 이러한 결과는, 글루코실트랜스페라아제 반응의 폴리 알파-1,3-글루칸 생성물이, (물로 세척하는) 처리가 거의 없이, 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 제조하는 반응에 사용될 수 있음을 나타낸다.
실시예 15
소듐 카르복시메틸 폴리 알파-1,3-글루칸의 제조
본 실시예는 글루칸 에테르 유도체인, 소듐 카르복시메틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하는 것을 설명한다.
온도 감시를 위한 열전쌍 및 재순환조에 연결된 응축기, 및 자석 교반 막대가 구비된 500 mL 용량 둥근 바닥 플라스크 내의 200 mL의 아이소프로판올에 10 g의 폴리 알파-1,3-글루칸 (Mw [중량평균 분자량] = 236,854)을 첨가하였다. 조제물에 40 mL의 수산화나트륨 (15% 용액)을 적가하고, 이어서 이것을 핫플레이트 상에서 25℃로 가열하였다. 조제물을 1시간 동안 교반한 후에 온도를 55℃로 증가시켰다. 이어서, 소듐 클로로아세테이트 (12 g)를 첨가하여 반응물을 제공하고, 이것을 55℃에서 3시간 동안 유지한 후에, 90% 아세트산으로 중화시켰다. 그렇게 형성된 고형물을 진공 여과에 의해 수집하고 에탄올 (70%)로 4회 세척하고, 진공 하에 20 내지 25℃에서 건조하고, NMR 및 SEC에 의해 분석하여 분자량 및 DoS를 결정하였다. 얻어진 고형 물질은 DoS가 0.5이고 Mw가 580,000인, 수용성 소듐 카르복시메틸 폴리 알파-1,3-글루칸으로서 확인되었다.
표 2는 상기 방법을 사용하여 제조된 소듐 카르복시메틸 폴리 알파-1,3-글루칸의 다양한 샘플에 대한 DoS 측정치의 목록을 제공한다. 폴리 알파-1,3-글루칸 시재료는 다양한 분자량을 가졌다 (표 2).
[표 2]
Figure pct00008
이와 같이, 글루칸 에테르 유도체인, 소듐 카르복시메틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하고 단리하였다.
실시예 16
포타슘 카르복시메틸 폴리 알파-1,3-글루칸의 제조
본 실시예는 글루칸 에테르 유도체인, 포타슘 카르복시메틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하는 것을 설명한다.
온도 감시를 위한 열전쌍 및 재순환조에 연결된 응축기, 및 자석 교반 막대가 구비된 500 mL 용량 둥근 바닥 플라스크 내의 200 mL의 아이소프로판올에 10 g의 폴리 알파-1,3-글루칸 (Mw = 168,000)을 첨가하였다. 이 조제물에 40 mL의 수산화칼륨 (15% 용액)을 적가하고, 이어서 이것을 핫플레이트 상에서 25℃로 가열하였다. 조제물을 1시간 동안 교반한 후에 온도를 55℃로 증가시켰다. 이어서, 소듐 클로로아세테이트 (12 g)를 첨가하여 반응물을 제공하고, 이것을 55℃에서 3시간 동안 유지한 후에, 90% 아세트산으로 중화시켰다. 그렇게 형성된 고형물을 진공 여과에 의해 수집하고 에탄올 (70%)로 4회 세척하고, 진공 하에 20 내지 25℃에서 건조하고, NMR 및 SEC에 의해 분석하여 분자량 및 DoS를 결정하였다. 얻어진 고형 물질은 DoS가 0.77인 수용성 포타슘 카르복시메틸 폴리 알파-1,3-글루칸으로서 확인되었다.
이와 같이, 글루칸 에테르 유도체인, 포타슘 카르복시메틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하고 단리하였다.
실시예 17
리튬 카르복시메틸 폴리 알파-1,3-글루칸의 제조
본 실시예는 글루칸 에테르 유도체인, 리튬 카르복시메틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하는 것을 설명한다.
온도 감시를 위한 열전쌍 및 재순환조에 연결된 응축기, 및 자석 교반 막대가 구비된 500 mL 용량 둥근 바닥 플라스크 내의 200 mL의 아이소프로판올에 10 g의 폴리 알파-1,3-글루칸 (Mw = 168,000)을 첨가하였다. 이 조제물에 50 mL의 수산화리튬 (11.3% 용액)을 적가하고, 이어서 이것을 핫플레이트 상에서 25℃로 가열하였다. 조제물을 1시간 동안 교반한 후에 온도를 55℃로 증가시켰다. 이어서, 소듐 클로로아세테이트 (12 g)를 첨가하여 반응물을 제공하고, 이것을 55℃에서 3시간 동안 유지한 후에, 90% 아세트산으로 중화시켰다. 그렇게 형성된 고형물을 진공 여과에 의해 수집하고 에탄올 (70%)로 4회 세척하고, 진공 하에 20 내지 25℃에서 건조하고, NMR 및 SEC에 의해 분석하여 분자량 및 DoS를 결정하였다. 얻어진 고형 물질은 DoS가 0.79인 수용성 CMG로서 확인되었다.
시약의 양을 조정하여, DoS가 0.36인 다른 CMG 샘플을 제조하였다. 본 실시예에서 제조된 CMG 샘플이 표 3에 열거되어 있다.
[표 3]
Figure pct00009
이와 같이, 글루칸 에테르 유도체인, 리튬 카르복시메틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하고 단리하였다.
실시예 18
메틸 폴리 알파-1,3-글루칸의 제조
본 실시예는 글루칸 에테르 유도체인, 메틸 폴리 알파-1,3-글루칸 (MG)을 제조하는 것을 설명한다. 본 실시예는, MG의 제조를 설명하는 실시예 5에 추가된다.
샘플 1
자석 교반 막대가 구비된 400 mL 비이커 내의 40 mL의 아이소프로판올 및 40 mL의 30 중량% 수산화나트륨에 10 g의 폴리 알파-1,3-글루칸 (Mw = 168584)을 첨가하였다. 비이커를 자석 교반 플레이트 상에서 375 rpm으로 1시간 동안 교반하였다. 이어서, 이 조제물로부터의 고형물을 진공 여과에 의해 수집하고, 150 mL의 아이소프로판올과 혼합하고, 뚜껑이 있는 200 mL 용량 병에 넣었다. 이 조제물을 하룻밤 정치한 후에 250 mL 용량 진탕기 튜브 반응기로 옮겼다. 반응기를 70℃로 가열하고 10 g의 메틸 클로라이드로 충전하였다. 반응물을 그 온도에서 17시간 동안 유지하고, 이어서 추가 20 g의 메틸 클로라이드로 충전하고 그 온도에서 17시간 동안 유지하였다. 냉각 후에, 반응물을 90% 아세트산으로 중화시켰다. 이 반응물로부터 고형물을 진공 여과에 의해 수집하고, 메탄올로 3회 세척하고, 진공 하에 20 내지 25℃에서 건조하고, NMR에 의해 분석하여 DoS를 결정하였다. 얻어진 고형 물질은 DoS가 1.75인 MG로서 확인되었다.
이어서, 8 g의 이러한 MG를, 자석 교반 막대가 구비된 400 mL 비이커 내의 50 mL의 아이소프로판올 및 32 mL의 30 중량% 수산화나트륨과 혼합하였다. 비이커를 자석 교반 플레이트 상에서 375 rpm으로 1시간 동안 교반하였다. 이어서, 진공 여과에 의해 고형물을 수집하고, 150 mL의 아이소프로판올과 혼합하고, 뚜껑이 있는 200 mL 용량 병에 넣었다. 이 조제물을 하룻밤 정치한 후에 250 mL 용량 진탕기 튜브 반응기로 옮겼다. 반응기를 70℃로 가열하고 12 g의 메틸 클로라이드로 충전하였다. 냉각 후에, 반응물을 90% 아세트산으로 중화시켰다. 진공 여과에 의해 고형물을 수집하고 메탄올:아세톤 (60:40)으로 5회 세척하고, 진공 하에 20 내지 25℃에서 건조하고, NMR에 의해 분석하여 DoS를 결정하였다. 얻어진 고형 물질은 DoS가 1.8인 MG로서 확인되었다. 이 MG를 샘플 1로 표시하였다.
샘플 2
자석 교반 막대가 구비된 400 mL 비이커 내의 50 mL의 아이소프로판올 및 80 mL의 30 중량% 수산화나트륨에 20 g의 폴리 알파-1,3-글루칸 (Mw = 245,000)을 첨가하였다. 비이커를 자석 교반 플레이트 상에서 375 rpm으로 1시간 동안 교반하였다. 이어서, 이 조제물로부터 고형물을 진공 여과에 의해 수집하고, 150 mL의 아이소프로판올과 혼합하고, 뚜껑이 있는 200 mL 용량 병에 넣었다. 이 조제물을 하룻밤 정치한 후에 250 mL 용량 진탕기 튜브 반응기로 옮겼다. 반응기를 70℃로 가열하고 30 g의 메틸 클로라이드로 충전하였다. 반응물을 그 온도에서 17시간 동안 유지하였다. 냉각 후에, 반응물을 90% 아세트산으로 중화시켰다. 이 반응물로부터 고형물을 진공 여과에 의해 수집하고, 메탄올:아세톤 (60:40)으로 5회 세척하고, 진공 하에 20 내지 25℃에서 건조하고, NMR에 의해 분석하여 DoS를 결정하였다. 얻어진 고형 물질은 DoS가 1.39인 MG로서 확인되었다.
이어서, 10 g의 이러한 MG를, 자석 교반 막대가 구비된 400 mL 비이커 내의 50 mL의 아이소프로판올 및 40 mL의 30 중량% 수산화나트륨 용액과 혼합하였다. 비이커를 자석 교반 플레이트 상에서 375 rpm으로 1시간 동안 교반하였다. 이어서, 이 조제물로부터 고형물을 진공 여과에 의해 수집하고, 100 mL의 아이소프로판올과 혼합하고, 뚜껑이 있는 200 mL 용량 병에 넣었다. 이 조제물을 하룻밤 정치한 후에 250 mL 용량 진탕기 튜브 반응기로 옮겼다. 반응기를 70℃로 가열하고 15 g의 메틸 클로라이드로 충전하였다. 냉각 후에, 반응물을 90% 아세트산으로 중화시켰다. 진공 여과에 의해 고형물을 수집하고 메탄올:아세톤 (60:40)으로 5회 세척하고, 진공 하에 20 내지 25℃에서 건조하고, NMR에 의해 분석하여 DoS를 결정하였다. 얻어진 고형 물질은 MG로서 확인되었다. 이 MG를 샘플 2로 표시하였다.
이와 같이, 글루칸 에테르 유도체인, 메틸 폴리 알파-1,3-글루칸의 추가적인 샘플을 제조하고 단리하였다.
실시예 19
에틸 폴리 알파-1,3-글루칸의 제조
본 실시예는 글루칸 에테르 유도체인, 에틸 폴리 알파-1,3-글루칸 (EG)을 제조하는 것을 설명한다. 본 실시예는 EG를 제조하는 방법을 설명하는 실시예 3에 추가된다.
자석 교반 막대가 구비된 400 mL 비이커 내의 200 mL의 아이소프로판올 및 109 mL의 15 중량% 수산화나트륨에 20 g의 폴리 알파-1,3-글루칸 (Mw = 245,000)을 첨가하였다. 비이커를 자석 교반 플레이트 상에서 375 rpm으로 1시간 동안 교반하였다. 이어서, 이 조제물로부터 고형물을 진공 여과에 의해 수집하고, 100 mL의 아세톤과 혼합하고, 뚜껑이 있는 200 mL 용량 병에 넣었다. 이 조제물을 하룻밤 정치한 후에 250 mL 용량 진탕기 튜브 반응기로 옮겼다. 반응기를 90℃로 가열하고 85 g의 에틸 클로라이드로 충전하였다. 반응물을 그 온도에서 17시간 동안 유지하였다. 냉각 후에, 반응물을 90% 아세트산으로 중화시켰다. 진공 여과에 의해 고형물을 수집하고, 80% 아세톤으로 5회 세척하고, 진공 하에 20 내지 25℃에서 건조하고, NMR에 의해 분석하여 DoS를 결정하였다. 얻어진 고형 물질은 DoS가 1.03인 EG로서 확인되었다.
이와 같이, 글루칸 에테르 유도체인, 에틸 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하고 단리하였다.
실시예 20
하이드록시프로필 폴리 알파-1,3-글루칸의 제조
본 실시예는 글루칸 에테르 유도체인, 하이드록시프로필 폴리 알파-1,3-글루칸 (HPG)을 제조하는 것을 설명한다. 본 실시예는, HPG를 제조하는 방법을 설명하는 실시예 1에 추가된다.
자석 교반 막대가 구비된 400 mL 비이커 내의 101 mL의 톨루엔 및 5 mL의 20 중량% 수산화나트륨에 10 g의 폴리 알파-1,3-글루칸 (Mw = 168584)을 첨가하였다. 비이커를 자석 교반 플레이트 상에서 375 rpm으로 55℃에서 1시간 동안 교반하였다. 이어서, 이 조제물을 뚜껑이 있는 200 mL 용량 병에 넣고 하룻밤 정치한 후에 250 mL 용량 진탕기 튜브 반응기로 옮겼다. 반응기를 75℃로 가열하고 34 g의 1,2-프로필렌 옥사이드로 충전하였다. 반응물을 그 온도에서 4시간 동안 유지하였다. 냉각 후에, 반응물을 90% 아세트산으로 중화시켰다. 진공 여과에 의해 고형물을 수집하고, 열수로 3회 세척하고, 진공 하에 20 내지 25℃에서 건조하고, NMR에 의해 분석하여 DoS를 결정하였다. 고형 물질은 HPG인 것으로 확인되었다.
이와 같이, 글루칸 에테르 유도체인, 하이드록시프로필 폴리 알파-1,3-글루칸의 추가적인 샘플을 제조하고 단리하였다.
실시예 21
다이하이드록시알킬 폴리 알파-1,3-글루칸의 제조
본 실시예는 폴리 알파-1,3-글루칸의 다이하이드록시알킬 에테르 유도체를 제조하는 것을 설명한다. 구체적으로, 다이하이드록시프로필 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하였다.
온도 감시를 위한 열전쌍 및 재순환조에 연결된 응축기, 및 자석 교반 막대가 구비된 500 mL 용량 둥근 바닥 플라스크 내의 100 mL의 20% 테트라에틸암모늄 하이드록사이드에 10 g의 폴리 알파-1,3-글루칸 (Mw = 138,438)을 첨가하였다 (약 9.1 중량% 폴리 알파-1,3-글루칸이 얻어짐). 이 조제물을 핫플레이트 상에서 30℃로 가열 및 교반하였다. 조제물을 1시간 동안 교반하여 고형물을 용해시킨 후에 온도를 55℃로 증가시켰다. 이어서, 3-클로로-1,2-프로판다이올 (6.7 g) 및 11 g의 탈이온수를 첨가하여 (약 5.2 중량%의 3-클로로-1,2-프로판다이올을 함유하는) 반응물을 제공하고, 이것을 55℃에서 1.5시간 동안 유지하고, 그 시간 후에 5.6 g의 탈이온수를 반응물에 첨가하였다. 반응물을 55℃에서 추가로 3시간 45분 동안 유지한 후에 아세트산으로 중화시켰다. 중화 후에, 과량의 아이소프로판올을 첨가하여 고형물을 침전시켰다. 그렇게 형성된 고형물을 진공 여과에 의해 수집하고 에탄올 (95%)로 4회 세척하고 진공 하에 20 내지 25℃에서 건조하였다. 얻어진 고형 물질은, 수용성이 아니며 치환도가 0.6인 다이하이드록시프로필 폴리 알파-1,3-글루칸으로서 확인되었다.
일부 변경을 가지고 상기 절차를 반복하였으며, 이번에는 상기에서 제조된 다이하이드록시프로필 폴리 알파-1,3-글루칸의 샘플을 시재료로서 사용하였다. 간략히 말하자면, 5 g의 글루칸 에테르를 50 mL의 20% 테트라에틸암모늄 하이드록사이드에 첨가하였다. 이 조제물을 고형물이 용해될 때까지 자석 교반 막대로 교반하고, 이어서 핫플레이트 상에서 1시간 동안 30℃로 가열하였다. 이어서, 이 조제물을 55℃로 가열하고 3-클로로-1,2-프로판다이올 (8 g)을 첨가하여 반응물을 제공하였다. 이어서 반응물을 2시간 동안 교반하고, 그 시간 후에 아세트산으로 중화시켰다. 중화 후에, 과량의 아이소프로판올을 첨가하여 고형물을 침전시켰다. 그렇게 형성된 고형물을 진공 여과에 의해 수집하고 에탄올 (95%)로 4회 세척하고 진공 하에 20 내지 25℃에서 건조하였다. 얻어진 고형 물질은, 수용성이며 치환도가 0.89인 다이하이드록시프로필 폴리 알파-1,3-글루칸으로서 확인되었다.
이와 같이, 폴리 알파-1,3-글루칸의 수용성 다이하이드록시알킬 에테르 유도체를 제조하고 단리하였다.
실시예 22
다이하이드록시알킬 폴리 알파-1,3-글루칸의 제조
본 실시예는 다이하이드록시프로필 폴리 알파-1,3-글루칸을 제조하는 것을 설명한다. 본 실시예는, 이러한 글루칸 에테르 유도체를 생성하는 것을 또한 설명하는 실시예 21에 추가된다.
온도 감시를 위한 열전쌍 및 재순환조에 연결된 응축기, 및 자석 교반 막대가 구비된 500 mL 용량 둥근 바닥 플라스크 내의 143 g의 20% 테트라에틸암모늄 하이드록사이드에 10 g의 폴리 알파-1,3-글루칸 (Mw = 138,438)을 첨가하였다 (약 6.5 중량% 폴리 알파-1,3-글루칸이 얻어짐). 이 조제물을 핫플레이트 상에서 30℃로 가열 및 교반하였다. 조제물을 1시간 동안 교반하여 고형물을 용해시킨 후에 온도를 55℃로 증가시켰다. 이어서, 3-클로로-1,2-프로판다이올 (16 g)을 첨가하여 (약 9.5 중량%의 3-클로로-1,2-프로판다이올을 함유하는) 반응물을 제공하고, 이것을 55℃에서 2시간 동안 유지한 후에 아세트산으로 중화시켰다. 중화 후에, 과량의 아이소프로판올을 첨가하여 고형물을 침전시켰다. 그렇게 형성된 고형물을 진공 여과에 의해 수집하고 에탄올 (95%)로 4회 세척하고 진공 하에 20 내지 25℃에서 건조하였다. 얻어진 고형 물질은, 수용성이며 치환도가 0.6인 다이하이드록시프로필 폴리 알파-1,3-글루칸으로서 확인되었다.
이와 같이, 폴리 알파-1,3-글루칸의 수용성 다이하이드록시알킬 에테르 유도체를 제조하고 단리하였다. 본 실시예에서 제조되는 다이하이드록시프로필 폴리 알파-1,3-글루칸은 치환도가 0.6이었음에도 불구하고, 수용성이었음이 주목된다. 이러한 결과는, 역시 치환도가 0.6이지만 수-불용성인, 상기 실시예 21에 기재된 첫 번째 방법에서 제조된 다이하이드록시프로필 폴리 알파-1,3-글루칸과는 대조적이다.

Claims (15)

  1. 하기 구조식으로 표시되는 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 포함하는, 조성물:
    Figure pct00010

    (여기서,
    (i) n은 6 이상이고,
    (ii) 각각의 R은 독립적으로 H 또는 유기 기이고,
    (iii) 화합물은 치환도가 약 0.05 내지 약 3.0임).
  2. 제1항에 있어서, 상기 유기 기는 하이드록시 알킬 기, 알킬 기, 또는 카르복시 알킬 기이고, 화합물은 하나의 유형의 상기 유기 기, 또는 둘 이상의 유형의 상기 유기 기를 함유하는, 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 유기 기는 하이드록시프로필, 다이하이드록시프로필, 하이드록시에틸, 메틸, 에틸, 또는 카르복시메틸 기인, 조성물.
  4. 제2항에 있어서, 화합물은 하나의 유형의 상기 유기 기를 함유하는, 조성물.
  5. 제2항에 있어서, 화합물은 둘 이상의 유형의 상기 유기 기를 함유하는, 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 치환도는 약 0.2 내지 약 2.0인, 조성물.
  7. (a) 알칼리 조건 하의 반응물에서 폴리 알파-1,3-글루칸을, 유기 기를 포함하는 적어도 하나의 에테르화제 - 여기서, 에테르화제는 폴리 알파-1,3-글루칸에 에테르화되어 하기 구조식으로 표시되는 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물:
    Figure pct00011

    (여기서,
    (i) n은 6 이상이고,
    (ii) 각각의 R은 독립적으로 H 또는 유기 기이고,
    (iii) 화합물은 치환도가 약 0.05 내지 약 3.0임)을 생성함 - 와 접촉시키는 단계; 및
    (b) 선택적으로, 단계 (a)에서 생성된 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물을 단리하는 단계를 포함하는, 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 알칼리 조건은 알칼리 수산화물 용액을 포함하는, 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물의 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서, 반응물은 유기 용매를 포함하는, 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 유기 용매는 아이소프로판올인, 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물의 제조 방법.
  11. 제7항에 있어서, 단계 (a)는
    (i) 반응물을 가열하는 것; 및/또는
    (ii) 반응물의 pH를 중화시키는 것을 추가로 포함하는, 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물의 제조 방법.
  12. 제7항에 있어서, 상기 유기 기는 하이드록시 알킬 기, 알킬 기, 또는 카르복시 알킬 기이고, 화합물은 하나의 유형의 상기 유기 기, 또는 둘 이상의 유형의 상기 유기 기를 함유하는, 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물의 제조 방법.
  13. 제7항에 있어서, 폴리 알파-1,3-글루칸은 슬러리(slurry)의 형태인, 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서, 슬러리는 폴리 알파-1,3-글루칸, 수크로스, 글루코스, 프럭토스 및 글루코실트랜스페라아제 효소를 포함하는, 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물의 제조 방법.
  15. 제7항에 있어서, 폴리 알파-1,3-글루칸은 습윤 케이크(wet cake)의 형태인, 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르 화합물의 제조 방법.
KR1020157016123A 2012-12-20 2013-12-16 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르의 제조 KR20150096671A (ko)

Applications Claiming Priority (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261740106P 2012-12-20 2012-12-20
US201261740127P 2012-12-20 2012-12-20
US201261740087P 2012-12-20 2012-12-20
US201261740119P 2012-12-20 2012-12-20
US201261740076P 2012-12-20 2012-12-20
US61/740,127 2012-12-20
US61/740,119 2012-12-20
US61/740,106 2012-12-20
US61/740,076 2012-12-20
US61/740,087 2012-12-20
PCT/US2013/075285 WO2014099724A1 (en) 2012-12-20 2013-12-16 Preparation of poly alpha-1,3-glucan ethers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150096671A true KR20150096671A (ko) 2015-08-25

Family

ID=49917745

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157016123A KR20150096671A (ko) 2012-12-20 2013-12-16 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르의 제조

Country Status (14)

Country Link
EP (1) EP2935339B1 (ko)
JP (1) JP6389470B2 (ko)
KR (1) KR20150096671A (ko)
CN (1) CN104854135B (ko)
AU (1) AU2013363174B2 (ko)
CA (1) CA2893950C (ko)
CL (1) CL2015001666A1 (ko)
ES (1) ES2740961T3 (ko)
MX (1) MX370288B (ko)
MY (1) MY168444A (ko)
NZ (1) NZ708491A (ko)
PH (1) PH12015501406B1 (ko)
SG (1) SG11201504397WA (ko)
WO (1) WO2014099724A1 (ko)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT514137A1 (de) 2013-04-05 2014-10-15 Lenzing Akiengesellschaft Polysaccharidfaser und Verfahren zu ihrer Herstellung
AT514468A1 (de) 2013-06-17 2015-01-15 Lenzing Akiengesellschaft Hochsaugfähige Polysaccharidfaser und ihre Verwendung
AT514474B1 (de) 2013-06-18 2016-02-15 Chemiefaser Lenzing Ag Polysaccharidfaser und Verfahren zu ihrer Herstellung
JP6598778B2 (ja) 2013-12-16 2019-10-30 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー ポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を含む洗濯洗剤又は衣類柔軟剤
KR102410391B1 (ko) 2013-12-18 2022-06-16 뉴트리션 앤드 바이오사이언시스 유에스에이 4, 인크. 양이온성 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르
CN106103551A (zh) 2014-01-06 2016-11-09 纳幕尔杜邦公司 聚α‑1,3‑葡聚糖膜的制备
US10106626B2 (en) 2014-01-17 2018-10-23 Ei Du Pont De Nemours And Company Production of poly alpha-1,3-glucan formate films
US9714403B2 (en) 2014-06-19 2017-07-25 E I Du Pont De Nemours And Company Compositions containing one or more poly alpha-1,3-glucan ether compounds
US9771548B2 (en) 2014-06-19 2017-09-26 E I Du Pont De Nemours And Company Compositions containing one or more poly alpha-1,3-glucan ether compounds
US10800859B2 (en) 2014-12-22 2020-10-13 Dupont Industrial Biosciences Usa, Llc Polymeric blend containing poly alpha-1,3-glucan
AT518612B1 (de) * 2015-02-06 2019-03-15 Chemiefaser Lenzing Ag Polysaccharid-Suspension, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
ES2803024T3 (es) 2015-02-06 2021-01-22 Dupont Ind Biosciences Usa Llc Dispersiones coloidales de polímeros basados en poli-alfa-1,3-glucano
US10738266B2 (en) 2015-06-01 2020-08-11 Dupont Industrial Biosciences Usa, Llc Structured liquid compositions comprising colloidal dispersions of poly alpha-1,3-glucan
ES2753181T3 (es) * 2015-08-28 2020-04-07 Du Pont Bencil-alfa-(1,3)-glucano y fibras del mismo
ES2939179T3 (es) 2015-10-26 2023-04-19 Nutrition & Biosciences Usa 4 Inc Recubrimientos de polisacáridos para papel
WO2017074862A1 (en) 2015-10-26 2017-05-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Water-insoluble alpha-(1,3->glucan) composition
WO2017083226A1 (en) 2015-11-13 2017-05-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Glucan fiber compositions for use in laundry care and fabric care
EP3374400B1 (en) 2015-11-13 2022-04-13 Nutrition & Biosciences USA 4, Inc. Glucan fiber compositions for use in laundry care and fabric care
EP3374401B1 (en) 2015-11-13 2022-04-06 Nutrition & Biosciences USA 4, Inc. Glucan fiber compositions for use in laundry care and fabric care
US10895028B2 (en) 2015-12-14 2021-01-19 Dupont Industrial Biosciences Usa, Llc Nonwoven glucan webs
BR112018074001B1 (pt) * 2016-06-13 2022-11-08 Nutrition & Biosciences Usa 4, Inc Composição e método de tratamento de substratos
CN109312268A (zh) * 2016-06-13 2019-02-05 纳幕尔杜邦公司 洗涤剂组合物
EP3541870A1 (en) * 2016-11-16 2019-09-25 E. I. du Pont de Nemours and Company Cellulose/polysaccharide composites
ES2952041T3 (es) * 2016-11-22 2023-10-26 Nutrition & Biosciences Usa 4 Inc Esteres de polialfa-1,3-glucano y artículos fabricados a partir de los mismos
CN110382553B (zh) * 2016-12-16 2022-06-14 营养与生物科学美国4公司 两亲多糖衍生物和包含其的组合物
KR20190111060A (ko) * 2017-01-24 2019-10-01 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 다당류를 이용한 침전된 탄산칼슘의 제조 방법
AU2018324496B2 (en) * 2017-09-01 2024-05-02 Nutrition & Biosciences USA 4, Inc. Latex compositions comprising polysaccharides
AU2018347551B2 (en) 2017-10-13 2023-09-14 Nutrition & Biosciences USA 4, Inc. Flowable bulk granular polysaccharide

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000159806A (ja) * 1998-11-24 2000-06-13 Lion Corp カルボキシメチル化ムタン並びに化粧料
CN1133653C (zh) * 1999-08-05 2004-01-07 武汉大学 灵芝α-(1→3)-D-葡聚糖硫酸酯衍生物及其用途和制备方法
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
JP4584146B2 (ja) * 2003-07-09 2010-11-17 江崎グリコ株式会社 α−１，４−グルカンおよび／またはその修飾物を含む成型物およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
MX370288B (es) 2019-12-09
CA2893950A1 (en) 2014-06-26
PH12015501406A1 (en) 2015-09-14
AU2013363174B2 (en) 2017-08-03
EP2935339B1 (en) 2019-05-15
CL2015001666A1 (es) 2015-10-02
CA2893950C (en) 2020-10-20
PH12015501406B1 (en) 2015-09-14
CN104854135A (zh) 2015-08-19
CN104854135B (zh) 2018-06-22
AU2013363174A1 (en) 2015-06-11
ES2740961T3 (es) 2020-02-07
JP6389470B2 (ja) 2018-09-12
MX2015007768A (es) 2015-09-04
JP2016503096A (ja) 2016-02-01
WO2014099724A1 (en) 2014-06-26
SG11201504397WA (en) 2015-07-30
EP2935339A1 (en) 2015-10-28
MY168444A (en) 2018-11-09
NZ708491A (en) 2019-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20150096671A (ko) 폴리 알파-1,3-글루칸 에테르의 제조
US9139718B2 (en) Preparation of poly alpha-1,3-glucan ethers
JP6817972B2 (ja) 環状有機無水物を用いるポリα−１，３−グルカンエステルの調製
Heinze New ionic polymers by cellulose functionalization
Brugnerotto et al. Overview on structural characterization of chitosan molecules in relation with their behavior in solution.
EP2888294B1 (en) Carboxy-functionalized alternan
EP3094671B1 (en) Production of gelled networks of poly alpha-1,3-glucan formate and films therefrom
Schwikal et al. Cationic xylan derivatives with high degree of functionalization
JP6484252B2 (ja) ポリα−１，３−グルカンエステルの調製及びそれから製造されたフィルム
KR20150100702A (ko) 폴리 알파-1,3-글루칸 에스테르의 제조 및 그로부터의 필름
EP3161012A1 (en) Preparation of poly alpha-1,3-glucan ester films
CN103788222B (zh) Fuc3S4S取代的低聚糖胺聚糖及其制备方法
de Carvalho et al. Modification of ulvans via periodate-chlorite oxidation: Chemical characterization and anticoagulant activity
Wang et al. Regioselective sulfation of Artemisia sphaerocephala polysaccharide: Characterization of chemical structure
Zhang et al. Regioselective sulfation of β-glucan from Ganoderma lucidum and structure-anticoagulant activity relationship of sulfated derivatives
Akil et al. Safe and non-toxic hydroxyalkylation of xylan using propylene carbonate
Matsuzaki et al. Synthesis of water‐soluble branched polysaccharides and their antitumor activity, 1. Branched polysaccharides from cellulose acetate
Niu et al. Preparation and sulfation of an α-glucan from Actinidia chinensis roots and their potential activities
CN112646048A (zh) 一种苄泽疏水改性瓜尔胶增稠剂及其制备方法和应用
Yamaguchi et al. Chemical synthesis of (1→ 2)‐α‐d‐mannopyranan
Karakawa et al. The utility of a 3-O-allyl group as a protective group for ring-opening polymerization of α-D-glucopyranose 1, 2, 4-orthopivalate derivatives
Vollmer et al. Comprehensive analysis of the substitution pattern in dextran ethers with respect to the reaction conditions
CN1160363C (zh) 一种甘露多糖抗原因子4及甘露多糖抗原因子6的简易制备方法
Axelsson Carbohydrate Synthesis-Modifications on Cellobiose
CN117659214A (zh) 一种羟丙甲基纤维素的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right