RU2126012C1 - Process for preparing water-soluble oligosaccharides - Google Patents

Process for preparing water-soluble oligosaccharides Download PDF

Info

Publication number
RU2126012C1
RU2126012C1 RU97104138A RU97104138A RU2126012C1 RU 2126012 C1 RU2126012 C1 RU 2126012C1 RU 97104138 A RU97104138 A RU 97104138A RU 97104138 A RU97104138 A RU 97104138A RU 2126012 C1 RU2126012 C1 RU 2126012C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chitin
sulfuric acid
acetone
water
added
Prior art date
Application number
RU97104138A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97104138A (en
Inventor
В.И. Максимов
В.Е. Родоман
Е.В. Максимова
Original Assignee
Российский Университет Дружбы Народов
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 Российский Университет Дружбы Народов filed Critical Российский Университет Дружбы Народов
Priority to RU97104138A priority Critical patent/RU2126012C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2126012C1 publication Critical patent/RU2126012C1/en
Publication of RU97104138A publication Critical patent/RU97104138A/en

Links

Landscapes

  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Abstract

FIELD: organic chemistry. SUBSTANCE: claimed process comprises treating chitin with sulfuric acid solution on heating and recovering the desired product. Chitin is added portionwise to reaction, chitin to sulfuric acid weight ratio being from 1:1-1.5. In order to recover the desired product, not more than 7.5 ml of acetone is used per 1 g of chitin. Amount of sulfuric acid and acetone is reduced by about 2 times. EFFECT: more efficient preparation process. 2 cl

Description

Изобретение относится к получению низкомолекулярных олигосахаридов из хитина, которые могут быть использованы самостоятельно или в качестве промежуточных продуктов, отдельно или в смеси с неорганическими или органическими соединениями разного строения. Хитиновые олигосахариды находят применение в качестве биологически активных веществ в медицине, косметике, пищевой промышленности, животноводстве и растениеводстве. The invention relates to the production of low molecular weight oligosaccharides from chitin, which can be used alone or as intermediates, alone or in a mixture with inorganic or organic compounds of different structures. Chitin oligosaccharides are used as biologically active substances in medicine, cosmetics, food industry, animal husbandry and crop production.

Известен способ получения водорастворимых олигосахаридов (патент РФ N 2057761, МПК C 08 B 37/08, 1996), по которому используют серную кислоту 55-75%-ной концентрации в количестве 2,7-10 мл на 1 г хитина, реакционную смесь обрабатывают водой в количестве 20-25 мл на 1 г хитина и нейтрализуют кальцийсодержащими соединениями. A known method of producing water-soluble oligosaccharides (RF patent N 2057761, IPC C 08 B 37/08, 1996), which use sulfuric acid of 55-75% concentration in the amount of 2.7-10 ml per 1 g of chitin, the reaction mixture is treated water in an amount of 20-25 ml per 1 g of chitin and neutralized with calcium-containing compounds.

Недостатком этого способа является большой расход кислоты и трудности нейтрализации (образование объемного осадка, появление устойчивой пены и др. ). The disadvantage of this method is the high consumption of acid and the difficulties of neutralization (the formation of bulk sediment, the appearance of a stable foam, etc.).

Прототипом предлагаемого способа является способ получения водорастворимых олигосахаридов по авторскому свидетельству СССР N 1571047, МПК C 08 B 38/08, 1990. Согласно прототипу в качестве концентрированной кислоты используют 65%-ную серную кислоту в количестве 2,7 - 10 мл на 1 г хитина, обработку проводят при 40 - 50oС в течение 20 - 120 мин, после чего к реакционной смеси добавляют ацетон в количестве 5 - 7 объемов на 1 объем кислоты, осадок отделяют, растворяют в воде, центрифугируют, раствор нейтрализуют и высушивают. Недостатком этого способа является большой расход реактивов.The prototype of the proposed method is a method of producing water-soluble oligosaccharides according to the USSR author's certificate N 1571047, IPC C 08 B 38/08, 1990. According to the prototype, 65% sulfuric acid in the amount of 2.7 - 10 ml per 1 g of chitin is used the treatment is carried out at 40-50 ° C for 20-120 minutes, after which acetone is added to the reaction mixture in an amount of 5-7 volumes per 1 volume of acid, the precipitate is separated, dissolved in water, centrifuged, the solution is neutralized and dried. The disadvantage of this method is the high consumption of reagents.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе получения олигосахаридов, включающем обработку хитина раствором серной кислоты при нагревании и выделение целевого продукта, хитин в реакционную смесь вносят частями, добавляя каждую последующую часть после разжижения предыдущей, при весовом соотношении хитина и серной кислоты 1:1-1,5. Для выделения целевого продукта используют ацетон в количестве 7,5 мл на 1 г хитина. The essence of the invention lies in the fact that in the method of producing oligosaccharides, comprising treating chitin with a solution of sulfuric acid by heating and isolating the target product, chitin is introduced into the reaction mixture in parts, adding each subsequent part after diluting the previous one, with a weight ratio of chitin and sulfuric acid of 1: 1 -1.5. To isolate the target product, acetone is used in an amount of 7.5 ml per 1 g of chitin.

В результате количество расходуемой серной кислоты и ацетона снижается примерно в два раза по сравнению с прототипом. As a result, the amount of consumed sulfuric acid and acetone is reduced by about half compared with the prototype.

Для осуществления заявленного способа хитин вводят в реакцию частями. Первую часть хитина смешивают с 55 - 75%-ной серной кислотой, нагревают и после разжижения реактивной смеси вносят вторую часть хитина, перемешивают и продолжают инкубирование в тех же условиях до окончания реакции. To implement the claimed method, chitin is introduced into the reaction in parts. The first part of chitin is mixed with 55 - 75% sulfuric acid, heated and after liquefying the reactive mixture, the second part of chitin is added, mixed and incubation is continued under the same conditions until the reaction is completed.

Изобретение иллюстрируют примеры. The invention is illustrated by examples.

Пример 1. Example 1

1 г хитина панциря крабов смешивают с 3 мл 65%-ной серной кислоты, перемешивают первые 15 мин при 40oC до получения полужидкого раствора, к которому добавляют еще 1 г хитина, смесь перемешивают при 40oC еще 1 час 45 мин, после чего вносят 15 мл ацетона (5 объемов по отношению к 1 объему кислоты), перемешивают, супернатант удаляют, а к осадку добавляют 40 мл воды ( 20 мл по отношению к 1 г хитина), после перемешивания смесь центрифугируют, супернатант нейтрализуют добавлением CаCO3. В супернатанте измеряют концентрацию растворимых в воде олигосахаридов хитина с использованием специфической реакции Элсона-Моргана на глюкозамин и получают концентрацию аминосахаров 1,3%.1 g of crab shell chitin is mixed with 3 ml of 65% sulfuric acid, stirred for 15 minutes at 40 ° C. until a semi-liquid solution is added to which 1 g of chitin is added, the mixture is stirred at 40 ° C. for another 1 hour 45 minutes, after whereupon 15 ml of acetone (5 volumes with respect to 1 volume of acid) are added, stirred, the supernatant is removed, and 40 ml of water (20 ml with respect to 1 g of chitin) is added to the precipitate, after stirring, the mixture is centrifuged, the supernatant is neutralized by the addition of CaCO 3 . In the supernatant, the concentration of water-soluble chitin oligosaccharides is measured using the specific Elson-Morgan reaction for glucosamine and an amino sugar concentration of 1.3% is obtained.

Из полученных данных расход основных реактивов в расчете на 1 г водорастворимых олигосахаридов, измеренных как аминосахара, составил: H2SO4 - 5,8 г; ацетон - 29 мл; хитин - 3,8 г.From the data obtained, the consumption of the main reagents per 1 g of water-soluble oligosaccharides, measured as amino sugar, was: H 2 SO 4 - 5.8 g; acetone - 29 ml; chitin - 3.8 g.

Пример 2. Example 2

К 1,5 г хитина панциря креветок прибавляют 4,5 мл 65%-ной серной кислоты, перемешивают первые 15 мин при 40oC до получения жидкого раствора, к которому добавляют еще 1,5 г хитина, смесь перемешивают при 40oC еще в течение 1 часа 45 мин, после чего вносят 22,5 мл ацетона (5 объемов по отношению к 1 объему кислоты), перемешивают, супернатант удаляют, а к осадку добавляют 70 мл воды (23 мл по отношению к 1 г хитина), после перемешивания смесь центрифугируют, осадок (коллоидный хитин) высушивают и получают 1,53 г нерастворимого материала, а супернатант нейтрализуют добавлением CaCO3. В супернатанте измеряют концентрацию растворимых в воде олигосахаридов хитина с использованием специфической реакции Элсона - Моргана на глюкозамин и получают концентрацию аминосахаров 1,2%.4.5 ml of 65% sulfuric acid are added to 1.5 g of chitin of the shrimp shell, stirred for 15 minutes at 40 ° C until a liquid solution is added, to which another 1.5 g of chitin is added, the mixture is stirred at 40 ° C within 1 hour 45 minutes, after which 22.5 ml of acetone are added (5 volumes with respect to 1 volume of acid), stirred, the supernatant is removed, and 70 ml of water is added to the precipitate (23 ml with respect to 1 g of chitin), after stirring, the mixture is centrifuged, the precipitate (colloidal chitin) is dried and 1.53 g of insoluble material are obtained, and the supernatant is neutralized. by CaCO 3 . In the supernatant, the concentration of water-soluble chitin oligosaccharides is measured using a specific Elson-Morgan reaction on glucosamine and an amino sugar concentration of 1.2% is obtained.

Из полученных данных расход основных реактивов в расчете на 1 г водорастворимых олигосахаридов, измеренных как аминосахара, составил: H2SO4 - 5,2 г; ацетон - 31 мл; хитин - 3,5 г.From the data obtained, the consumption of the main reagents per 1 g of water-soluble oligosaccharides, measured as amino sugar, was: H 2 SO 4 - 5.2 g; acetone - 31 ml; chitin - 3.5 g.

Пример 3. Example 3

1,0 г хитина панциря крабов смешивают с 3,0 мл 65%-ной серной кислоты, перемешивают первые 10 мин при 45oC до получения жидкого раствора, к которому добавляют еще 1,0 г хитина, смесь перемешивают при 45oC еще в течение 1 часа, после чего вносят 70 мл воды, центрифугируют, осадок (коллоидный хитин) высушивают и получают 0,95 г нерастворимого материала, а супернатант нейтрализуют добавлением 3,18 г CaCO3. В супернатанте измеряют концентрацию растворимых в воде олигосахаридов хитина с использованием специфической реакции Элсона-Моргана на глюкозамин и получают концентрацию аминосахаров 1,0%.1.0 g of crab shell chitin is mixed with 3.0 ml of 65% sulfuric acid, stirred for 10 minutes at 45 ° C. until a liquid solution is added to which another 1.0 g of chitin is added, and the mixture is stirred at 45 ° C. for 1 hour, after which 70 ml of water are added, centrifuged, the precipitate (colloidal chitin) is dried and 0.95 g of insoluble material is obtained, and the supernatant is neutralized by adding 3.18 g of CaCO 3 . In the supernatant, the concentration of water-soluble chitin oligosaccharides is measured using the specific Elson-Morgan reaction for glucosamine and an amino sugar concentration of 1.0% is obtained.

Из полученных данных расход основных реактивов в расчете на 1 г водорастворимых олигосахаридов, измеренных как аминосахара, составил: H2SO4 - 4,3 г; CaCO3 - 4,5 г; хитин - 2,9 г.From the data obtained, the consumption of the main reagents per 1 g of water-soluble oligosaccharides, measured as amino sugar, was: H 2 SO 4 - 4.3 g; CaCO 3 - 4.5 g; chitin - 2.9 g.

Для сравнения приводим пример выполнения способа по прототипу. For comparison, we give an example of the prototype method.

Пример 4 (по способу прототипа). Example 4 (by the method of the prototype).

2,1 г хитина панциря крабов смешивают с 6,3 мл 65% -ной кислоты, инкубируют при 40oC в течение 90 мин, добавляют 34,0 мл ацетона (5,4 объемов по отношению к 1 объему кислоты), перемешивают, супернатант удаляют, а осадку добавляют 50 мл воды ( 24 мл по отношению к 1 г хитина), перемешивают, центрифугируют, осадок (коллоидный хитин) высушивают и получают 1 г нерастворимого материала, а супернатант нейтрализуют добавлением CaCO3, фильтруют, раствор лиофилизируют, получают 1,35 г материала, содержащего 55% водорастворимых олигосахаридов хитина, измеренных специфическим методом Элсона - Моргана.2.1 g of crab shell chitin are mixed with 6.3 ml of 65% acid, incubated at 40 ° C. for 90 minutes, 34.0 ml of acetone are added (5.4 volumes with respect to 1 volume of acid), mixed, the supernatant is removed, and the precipitate is added 50 ml of water (24 ml relative to 1 g of chitin), stirred, centrifuged, the precipitate (colloidal chitin) is dried and 1 g of insoluble material is obtained, and the supernatant is neutralized by the addition of CaCO 3 , filtered, the solution is lyophilized to obtain 1.35 g of material containing 55% water-soluble chitin oligosaccharides, measured specifically them by Elson - Morgan.

Из полученных данных расход основных реактивов в расчете на 1 г водорастворимых олигосахаридов, измеренных как аминосахара, составил: H2SO4 - 8,5 г; ацетон - 46 мл; хитин - 2,83 г.From the data obtained, the consumption of the main reagents per 1 g of water-soluble oligosaccharides, measured as amino sugar, was: H 2 SO 4 - 8.5 g; acetone - 46 ml; chitin - 2.83 g.

Предлагаемый способ обеспечивает значительное снижение расхода реактивов, достигаемое благодаря внесению хитина в реакционную смесь частями в разное время по мере его растворения и разжижения реакционной смеси. Минимальное количество серной кислоты и ацетона, расходуемое по способу-прототипу в расчете на 1 г исходного хитина, составляет 2,7 мл (для 65%-ного раствора H2SO4 это составляет 2,7 г) серной кислоты и 14 мл ацетона. По предлагаемому способу оно равно соответственно 1,5 г кислоты и 7,5 мл ацетона. При расчете на готовый продукт, которым является смесь водорастворимых олигосахаридов хитина, оно может составить экономию кислоты и ацетона на 39 и 33% соответственно.The proposed method provides a significant reduction in reagent consumption, achieved by introducing chitin into the reaction mixture in parts at different times as it dissolves and liquefies the reaction mixture. The minimum amount of sulfuric acid and acetone consumed by the prototype method per 1 g of the starting chitin is 2.7 ml (for a 65% solution of H 2 SO 4 this is 2.7 g) of sulfuric acid and 14 ml of acetone. According to the proposed method, it is equal to 1.5 g of acid and 7.5 ml of acetone, respectively. When calculating the finished product, which is a mixture of water-soluble chitin oligosaccharides, it can account for 39 and 33% savings in acid and acetone, respectively.

Claims (2)

1. Способ получения водорастворимых олигосахаридов, включающий обработку хитина раствором серной кислоты при нагревании и выделение целевого продукта, отличающийся тем, что хитин в реакционную смесь вносят частями, добавляя каждую последующую часть после разжижения предыдущей, при массовом соотношении хитина и серной кислоты 1 : (1 - 1,5). 1. A method of producing water-soluble oligosaccharides, including treating chitin with a solution of sulfuric acid by heating and isolating the target product, characterized in that chitin is introduced into the reaction mixture in parts, adding each subsequent part after diluting the previous one, with a mass ratio of chitin and sulfuric acid of 1: (1 - 1.5). 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для выделения целевого продукта используют ацетон в количестве не более 7,5 мл на 1 г хитина. 2. The method according to claim 1, characterized in that for the isolation of the target product, acetone is used in an amount of not more than 7.5 ml per 1 g of chitin.
RU97104138A 1997-03-17 1997-03-17 Process for preparing water-soluble oligosaccharides RU2126012C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97104138A RU2126012C1 (en) 1997-03-17 1997-03-17 Process for preparing water-soluble oligosaccharides

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97104138A RU2126012C1 (en) 1997-03-17 1997-03-17 Process for preparing water-soluble oligosaccharides

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2126012C1 true RU2126012C1 (en) 1999-02-10
RU97104138A RU97104138A (en) 1999-03-10

Family

ID=20190892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97104138A RU2126012C1 (en) 1997-03-17 1997-03-17 Process for preparing water-soluble oligosaccharides

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2126012C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1102153C (en) * 2000-08-28 2003-02-26 李高霖 Water-soluble chitosan and its capsules
CN1108311C (en) * 2000-04-17 2003-05-14 武汉大学 High concentration process of preparing water soluble oligomerized chitosan
RU2595162C2 (en) * 2014-12-30 2016-08-20 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (государственный университет)" (МФТИ) Method of producing low-molecular water-soluble chitin in electron-beam plasma
RU2600133C1 (en) * 2015-08-21 2016-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет" Method of producing water-soluble oligosaccharides

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1108311C (en) * 2000-04-17 2003-05-14 武汉大学 High concentration process of preparing water soluble oligomerized chitosan
CN1102153C (en) * 2000-08-28 2003-02-26 李高霖 Water-soluble chitosan and its capsules
RU2595162C2 (en) * 2014-12-30 2016-08-20 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (государственный университет)" (МФТИ) Method of producing low-molecular water-soluble chitin in electron-beam plasma
RU2600133C1 (en) * 2015-08-21 2016-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет" Method of producing water-soluble oligosaccharides

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2126012C1 (en) Process for preparing water-soluble oligosaccharides
SU499813A3 (en) The method of obtaining water-insoluble enzyme preparation
EP1078884A3 (en) Manufacturing process for quaternary ammonium tannate, a vegetable coagulating/flocculating agent
Iyengar et al. Urease bound to chitin with glutaraldehyde
NO993314D0 (en) Gel pre-product, agent for making the product and process for making said product
JPH0443624B2 (en)
US1680865A (en) Method of neutralizing acidity or alkalinity of decomposed product or products by glutamic acid or its salts
US5053113A (en) Method of chitin production from chitin containing raw materials
RU2483110C1 (en) Method to produce chitosan-nucleic hydrolysate
DE2615349A1 (en) PROCESS FOR CHEMICAL MODIFICATION OF PROTEIN SUBSTANCES BY REACTING WITH QUINONES
JPS59109152A (en) Preparation of yeast extract
RU97104138A (en) METHOD FOR PRODUCING WATER-SOLUBLE OLIGOSACCHARIDES
SU442185A1 (en) Method for Producing Modified Starch
JP2003183296A (en) Method for producing glucosamine or (and) chitosan oligomer composition
RU2536967C1 (en) Method for manufacture of food product with foaming properties
JPH0133482B2 (en)
RU2269274C2 (en) Semi-product preparation for meat foodstuffs
RU2264371C2 (en) Humic acids-containing sapropel concentrate and method for its preparing
SU1558979A1 (en) Method of obtaining yeast with low content of nucleic acids
RU2090084C1 (en) Method for mussels processing
RU2010540C1 (en) Method for production of pectin
RU1448443C (en) Method of preparing of substance recovering reproductive function of mature cattle testicles
WO1996038535A1 (en) Method of obtaining a biomass of microorganisms with a low nucleic acids content
SU1311058A1 (en) Method of processing brown algae
CA1325014C (en) Ferric ion catalyzed complexation of zinc and/or manganese with alpha amino acids