PL48285B1 - - Google Patents

Description

Wedlug tego autora hydroliza, prowadzona jest w ciagu wielu godzin, a w koncowej jej fazie oznaczenia wykonywane sa co 5 minut. W obu sposobach, azeby wyniki dla poszczególnych szarz byly porówny¬ walne, konieczne jest zachowanie stalego stezenia dla kazdej z nich, np. wedlug Wolffa z tolerancja ± 0,05%, gdyz lepkosc wzgledna lub kinematyczna jest cecha roztworu zalezna od stezenia.Szereg autorów uwaza nadal, ze hydroliza dek¬ stranu w skali przemyslowej nie daje sie stero¬ wac. Behrens i Ringpfeil podaja w opisie paten¬ towym nr 45228 na str. 2 wiersz 10 „...nie dajacy sie sterowac, a tym samym deficytowy przebieg hydrolizy..." Sposób wedlug wynalazku, pozwala na osia¬ ganie wydajnosci produktu koncowego rzedu 70— 82%, przy odchyleniach w wartosci lepkosci istot¬ nej hydrolizatu w granicach ± 0,01 (srednio ±0,006) jednostki w stosunku do wartosci zalozo¬ nej dla danej szarzy, sposób ten nie ogranicza zakresu parametrów, moze byc stosowany zarów¬ no przy procesie trwajacym kilkanascie godzin, jak i przy bardziej korzystnych warunkach, a nawet w procesie zachodzacym w czasie ponizej 60 minut. Nie jest konieczne takze zachowanie niezmiennego stezenia dla wszystkich szarz, moze ono wynosic zarówno np. 5% jak i 20%. Sposób wedlug wynalazku pozwala takze na otrzymywa¬ nie w skali przemyslowej dekstranu niskoczaste- czkowego, ó ciezarze czasteczkowym rzedu 2500 — 4000 i lepkosciach istotnych rzedu 0,050 —• 0,065, przy czym uzyskuje sie wyniki rózniace sie od zalozonych w granicach ± 0,003.Wedlug wynalazku jako wartosc kontrolowana w czasie hydrolizy przyjeto lepkosc istotna lub wewnetrzna. Funkcje te daja wartosci liczbowe prawie równe. Lepkosc istotna zdefiniowana jest wzorem: fi ti 2,303 . log -— c w którym ti = czas wyplywu w wiskozymetrze roztworu dekstranu przy rozcien¬ czeniu do stezenia okolo 1% t0 = czas wyplywu wody destylowa¬ nej w tych samych warunkach i w tym samym wiskozymetrze c = stezenie dekstranu w g/100 iml Lepkosc wewnetrzna zdefiniowana jest wzorem: ["I (t| wzgl - 1) ^ J = lim—T c -+ O w którym r\ wzgl. = lepkosc wzgledna c = stezenie Jak widac z wzorów, wartosci te okreslaja wlasci¬ wosc substancji rozpuszczonej, a nie samego roz- 5 tworu.Badajac wartosci lepkosci istotnej dekstranu w róznych momentach w czasie procesu hydrolizy dekstranu stwierdzono, ze w stalej temperaturze wartosci te sa funkcja czasu trwania hydrolizy, o wiele mmiej zlozona i na wykresie bardziej zblizona do prostej niz wartosc innych funkcji lepkosci, np. lepkosci wzglednej lub kinematycz¬ nej. Dalej stwierdzono, ze przy wyrazaniu za¬ leznosci wartosci lepkosci istotnej (lub wewnetrz¬ nej) od czasu trwania procesu w ukladzie wspól¬ rzednych log/log, zaleznosc ta przedstawia linie prosta, w zakresie praktycznie stosowanych do hydrolizy dekstranu parametrów.Spostrzezenia te stanowia podstawe prowadze¬ nia procesu hydrolitycznej degradacji dekstranu w sposób kontrolowany, w którym trudne do u- stabilizowania w skali przemyslowej parametry zmienne (jak wlasciwosci surowca, róznice w u- stawieniu stezenia), kompensowane sa przez zmienny dla kazdej szarzy parametr czasu trwa¬ nia hydrolizy. Przy zalozonej, pozadanej lepkosci istotnej hydrolizatu, czas trwania procesu wyzna¬ cza sie w czasie jego biegu przez wykonanie kil¬ ku (conajmniej dwóch) oznaczen lepkosci istotnej, w róznym czasie od poczatku hydrolizy — w tej fazie hydrolizy, gdy nie zachodzi obawa, ze wy¬ nik oznaczenia bedzie spózniony. Nastepnie wy¬ niki oznaczen nanosi sie na wykres, w którym w ukladzie podwójnej siatki logarytmicznej wspólrzednymi sa lepkosci istotne i czas od mo¬ mentu rozpoczecia hydrolizy. Przez wyznaczone pomiarami, jak wyzej, punkty prowadzi sie prosta przedluzajac ja do przeciecia z prosta rów¬ nolegla do osi czasu wyrazajaca pozadana lepkosc koncowa. Punkt przeciecia rzutowany na os cza¬ su daje dokladny czas, w którym nalezy przer¬ wac proces.Szczególy praktycznego stosowania wynalazku wynikaja z przytoczonych nizej przykladów. 45 Przyklady te wykazuja mozliwosc stosowania sposobu wedlug wynalazku1 zarówno do hydroli¬ zy dekstranu surowego otrzymanego przez fer¬ mentacje jak i do hydrolizy wtórnej frakcji od¬ padkowych oraz do hydrolizy dekstranu na pro¬ so dukt niskoczasteczkowy.Rysunki przedstawiaja szereg krzywych lub prostych ilustrujacych poszczególne przyklady.Przyklad I. Zalozona lepkosc istotna hydroli- 55 zatu 0,250. 420 g surowego dekstranu wysokocza- steczkowego (otrzymanego na drodze biosyntezy za pomoca krajowego szczepu Leuconostoc me- senteroides „L") o zawartosci suchej substancji 147,2 g rozpuszczono w 2000 ml wody destylowa- 60 nej, przy mieszaniu mechanicznym i ogrzewaniu w temperaturze 80—85°C. Otrzymano 2230 ml roz¬ tworu o stezeniu 6,6 g/100 ml. Temperature pod¬ wyzszono do 90°C i utrzymywano przez czas re¬ akcji z dokladnoscia ± 0,5^C. Dodano 8 ml 4n 65 HCl, Pb 210, 300, 375 i 435 minutach mieszania i 15 20 25 30 355 48285 6 415 g dekstranu hydrolizowanego, o srednim ciezarze czasteczkowym Mw 47 300 i lepkosci is¬ totnej 0,210 rozpuszczono w wodzie destylowanej, uzupelniajac roztwór do objetosci 2000 ml. Otrzy- 5 many 20,7%-owy roztwór ogrzewano przy inten¬ sywnym mieszaniu mechanicznym pod chlodnica zwrotna do temperatury 100° ± 0,5°C. W tej tem¬ peraturze dodano 50 ml 4n HCl i kontynuowano mieszanie i ogrzewanie. Po 15 minutach i 60 mi¬ lo nutach hydrolizy, pobrano próbki i oznaczono lepkosci istotne w sposób opisany w poprzednich przykladach. Otrzymano odpowiednio wartosci 0,117 i 0,061. Dla uzyskania hydrolizatu o lepkos¬ ci istotnej 0,052 wyznaczony wykreslnie czas trwa- 15 nia hydrolizy wynosil 83 minuty. Dokladnie w tym czasie rozpoczeto zobojetnianie lugiem sodo¬ wym i chlodzenie roztworu. Lepkosc istotna hy¬ drolizatu wynosila dokladnie 0,052. ogrzewania pobierano próbki, które po szybkim schlodzeniu do temperatury 25^ rozcienczano do stezenia 1,10 g/100 ml (stezenie kontrolowano po¬ larymetrycznie) i z tak rozcienczonych roztworów oznaczano czas wyplywu w wiskozymetrze kapi¬ larnym iUbbelhode'go typ Oa. Odpowiednie war¬ tosci lepfcosei istotnej wyniosly dla kolejnych o- znaczen: 0,430, 0,336, 0,292, 0,264. Z ekstrapolacji wykreslnej na siatce log/log wynikalo, ze hydroli¬ zat osiagnie zalozona lepkosc istotna po 490 mi¬ nutach reakcji. Dokladnie w tym czasie zobojet¬ niono roztwór 4n NaOH do pH = 6,3, przy jed¬ noczesnym chlodzeniu. Lepkosc hydrolizatu wyno¬ sila 0,244. Po frakcjonowaniu etanolem i oczysz¬ czaniu w sposób znany, otrzymano 125 g prepa¬ ratu odpowiadajacego wymogom dla dekstranu klinicznego. (Wydajnosc 84,9%).Przyklad ten ilustruje prosta 1 (fig. 1) na osiach log { y\ } wzgledem log. czasu.Przyklad II. Zalozona lepkosc istotna pro¬ duktu 0,230. Jako surowca uzyto wysokoczastecz- kowych frakcji dekstranu hydriolizowanego uzy¬ skiwanych jako produkt odpadkowy przy produk¬ cji przemyslowej dekstranu klinicznego. 883 g syropowatego roztworu o zawartosci 22,66% dekstranu rozcienczono woda destylowana do objetosci 2000 ml. Otrzymany 10% nozitwór o- grzewano pod chlodnica zwrotna przy mieszaniu do temperatury 90°C, nastepnie utrzymywano te temperature z dokladnoscia ± 0,5XJ. Dodano 6 ml 4n HCl. Po 130 i 190 minutach pobrano próbki, schlodzono i rozcienczono do stezenia 1,00 g/100 ml. Oznaczono lepkosci istotne jak w przykladzie I. Otrzymano wartosci 0,284 i 0,248. Z ekstrapo¬ lacji wykreslnej wynikalo, ze hydrolizat osiagnie zalozona lepkosc istotna po 230 minutach reakcji.Dokladnie w tyin czasie roztwór zobojetniono 4n lugiem sodowym do wartosci pH = 6,0 i schlo¬ dzono. Lepkosc hydrolizatu wynosila 0,232.Po frakcjonowaniu etanolem i oczyszczaniu w sposób znany, otrzymano 165 g preparatu o lep¬ kosci istotnej 0,220, odpowiadajacego wymogom dla dekstranu klinicznego.Przyklad ten ilustruje prosta 2 (fig. 1) na osiach log | rj J wzgledem log. czasu.Przyklacl III. Zalozona lepkosc istotna hydro¬ lizatu 0,052. 20 Po frakcjonowaniu etanolem otrzymano 296 g frakcji wlasciwej o lepkosci istotnej 0,055 nadaja¬ cej sie do otrzymywania polaczen kompleksowych z zelazem oraz 7 g frakcji o lepkosci istotnej 0,061 i 19,5 g frakcji o lepkosci istotnej 0,049. 25 Przyklad ten ilustruje prosta 3 (fig. 2) na osiach log j 7] } wzgledem log. czasu.W celu wykazania przebiegu zaleznosci w o- siach, lepkosci istotnej wzgledem czasu, wykreslo- 30 no szereg punktów wedlug prostej 3, jednakze w wartosciach numerycznych. Otrzymano krzywa 4 (fig. 3), której ekstrapolacja bylaby znacznie trudniejsza i mniej dokladna. 35 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania dekstranu hydrolizowanego o zalozonej z góry lepkosci istotnej lub we¬ wnetrznej na drodze hydrolizy dekstranu surowe- 40 go pochodzacego z biosyntezy, lub tez hydrolizy juz czesciowo zdepolimeryzowanego dekstranu w roztworach wodnych w obecnosci kwasów mine¬ ralnych lub alkalii, znamienny tym, ze proces depolimeryzacji przerywa sie w czasie wyznaczo- 45 nym przez przeciecie prostej laczacej wyniki co- najmniej dwóch oznaczen lepkosci istotnej przed¬ stawionych na osiach wspólrzednych wyrazaja¬ cych logarytm lepkosci i logarytm czasu z prosta wyrazajaca na tym wykresie zalozona lepkosc 50 produktu hydrolizy. 20 25 40 4548 285 230 **00 SOO 600 700 900 4S0 - oA -•• o/A -» aoe Fig. i -*006 3A&. -AOS 004 minuty lec. 20 30 W 50 GO W 00 \ 90 83 Fig.2 8 c^ §* Qf 761. RSW „Prasa", Kielce. Naklad 300 egz. BióLIOTcKfl Urzedu Pa!enfoW*o*| PL