羧甲基果聚糖的鹼金屬鹽的濃縮水溶液的製備方法

2023-10-20 18:46:57 1

羧甲基果聚糖的鹼金屬鹽的濃縮水溶液的製備方法
【專利摘要】本發明涉及用於製備羧甲基果聚糖的鹼金屬鹽的水溶液的新方法。更具體地，本發明涉及用於製備水溶液的新方法，所述水溶液包含按重量計至少20％的具有至少1.2的羧甲基取代度的羧甲基果聚糖的鹼金屬鹽。
【專利說明】錢甲基果聚糖的鹼金屬鹽的濃縮水溶液的製備方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種用於製備具有1.2或更大的駿甲基取代度的駿甲基果聚糖的鹼 金屬鹽的濃縮、均勻水溶液的新方法，其中，所述水溶液包含降低水平的鹼金屬團化物鹽。

【背景技術】
[0002] 果聚糖是具有大量的脫水果糖單元的寡糖和多糖。果聚糖可W具有多分散性的 鏈長分布並且可W是直鏈或支鏈的。果聚糖具有至少3至約1000的平均鏈長（聚合度； D巧。菊糖是包含在還原端具有a-D-化喃葡糖基單元的（2-1)-目-D-巧喃果糖基殘基的 果聚糖。在不同的植物如菊宦、洋姜和天竺牡丹中，該果聚糖可W作為儲備多糖（reserve polysaccharide)而被發現。
[0003] 駿甲基化是用於衍生化單糖、寡糖和多糖的已知方法，通過駿甲基化，用駿甲基基 團離化伯醇和/或仲醇基團。由此獲得的衍生物是（聚）駿酸亞甲醋，發現其用於許多應 用中，特別是在洗塗劑配方中、造紙工業和油類獲得（oil winning)中。
[0004] 駿甲基化產品的已知實例是例如在US 2, 639, 281、US 3, 284, 441和CA 523,243 中所描述的駿甲基纖維素（CMC)。
[0005] 涉及像該樣的駿焼基菊糖的現有技術及其製造方法相當多且多樣化。長時間W 來已知駿甲基菊糖鹽，參見，例如1958/1959的捷克專利號90980。化ien，J. Immunology Methods 26 (1979) 39-46,涉及在相對低的溫度下在稀釋的鹼性溶液中通過使用六倍摩爾 過量的氯己酸軸製備駿甲基菊糖（CMI)D由此製備的CMI具有非常低的取代度，並且所述方 法麻煩而不適合於任何經濟可行的工業（undertaking)。
[0006] EP 0733073描述了在鹼性條件下，通過使菊糖和氯己酸軸反應製備駿甲基菊糖的 方法。該技術尤其會經歷可W導致低的轉化率和不期望的副產物的大量的粘度困難。此外， 建立（work up)反應混合物，在於在反應結束時用合適的溶劑如無水甲醇沉澱反應混合物。
[0007] EP 1713831描述了用於製備駿焼基菊糖的鹼金屬鹽的方法，包括；製備含有分散 在其中的團代焼基駿酸鹽的鹼金屬鹽的水介質，在基本上呈中性的抑條件下向包含駿酸 鹽的介質中加入菊糖，隨後將該混合物加熱至60°C至90°C的範圍內的溫度，並且在鹼性條 件（pH 8-12)下進行反應，同時加入另外的團代焼基駿酸鹽和鹼性氨氧化物。EP 1713831 中聲稱的方法沒有經歷粘度問題並且允許製備具有可接受的產率、純度和含有高於約1. 5 至約3的駿焼基取代度值巧的轉化度的駿焼基菊糖。為了在水中具有均勻的an溶液，通 常用水稀釋如此形成的駿焼基菊糖的鹼金屬鹽。
[000引取決於它們的駿甲基取代度，在室溫及更低的溫度下，在水裡僅有低濃度的駿甲 基菊糖是穩定的。目前，對於2. 5的駿甲基取代度，可W製成具有按重量計高達（上達，UP to) 15%的駿甲基菊糖濃度的水溶液；並且對於1. 5的駿甲基取代度，可W製成具有按重量 計高達25%的駿甲基菊糖濃度的水溶液。雖然如此，具有增加的濃度的駿甲基菊糖的水溶 液具有相當顯著的經濟和生態重要性，不僅因為降低了運輸成本-運輸較少的水用於獲得 相同量的活性材料-而且針對固體駿甲基菊糖-需要較少的能量用於蒸觸掉較少的水。此 夕F，在它們的應用中，濃縮的溶液更實用。
[0009] 利用該【技術領域】中熟知的常規方法的幫助，還可W回收和純化駿焼基菊糖。納米 過濾隨後蒸發被用於去除大多數的低分子量雜質如氯化軸和己醇酸/二己醇酸。該技術允 許獲得按重量計高於25%的較高駿焼基菊糖濃縮物。然而，該技術消耗時間和能量、不經濟 並且不太適合於實際和可預知的商業需求。


【發明內容】

[0010] 發明目的
[0011] 本發明旨在提供用於製備不存在現有技術水平的方法的缺點的駿甲基果聚糖 (優選菊糖）的鹼金屬鹽的水溶液的方法。
[0012] 本發明的目的是提供用於製備駿甲基果聚糖（優選菊糖）的鹼金屬鹽的均勻水溶 液的有效且經濟的方法，駿甲基果聚糖（優選菊糖）的鹼金屬鹽具有高於1. 2至3. 0的駿 甲基取代度，水溶液具有按重量計至少20%的駿甲基果聚糖（優選菊糖）的鹼金屬鹽濃度 和按重量計至多10%的鹼金屬團化物鹽濃度。因此，本發明的進一步的目的是獲得製造和 運輸更容易且成本更低，並且在室溫及更低溫度下即正常使用和船運條件下穩定的此類濃 縮溶液。
[001引發明概述
[0014] 本發明公開了用於製備駿甲基果聚糖（優選菊糖）的鹼金屬鹽的水溶液的方法， 包括W下步驟：
[0015] a)在包括在約5(TC和約IOOC之間的溫度下在鹼性氨氧化物的存在 下，使果聚糖（優選菊糖）和團代甲基駿酸的鹼金屬鹽（a化ali metal salt of halogenomethylcarbo;sylate)在水介質中反應W形成反應介質；
[0016] b)冷卻反應介質至低於4(TC的溫度，W形成包含鹼金屬團化物沉澱的漿液；
[0017] C)從漿液中分離鹼金屬團化物沉澱，並且收集包含按重量計至少20%的具有至 少1. 2的駿甲基取代度的駿甲基果聚糖（優選菊糖）的鹼金屬鹽的水溶液。
[0018] 本發明的優選的實施方式公開了一個或多個W下特徵：
[0019] -步驟a),包括W下步驟：
[0020] a. 1)將果聚糖（優選菊糖）和鹼性氨氧化物加入至水介質，同時加熱至約6(TC和 約IOOC之間的溫度，W產生包含W相對水的量表示按重量計約25%和約70%之間的果聚 糖（菊糖）的反應介質，並且特徵在於抑在約8至約13的範圍內；
[0021] a. 2)同時逐漸加入團代甲基駿酸的鹼金屬鹽和鹼性氨氧化物，W產生約1. 2至約 5.0的團代甲基駿酸的鹼金屬鹽與果聚糖（菊糖）的重複單糖單元的摩爾比W及約8至約 13的範圍內的抑；
[002引 a. 3)將反應介質維持在包括在約6(TC和約IOOC之間的溫度下，並且完成駿甲基 化反應；
[0023] -步驟a)中的水介質是水或水分散體，所述水分散體包含W相對於果聚糖（菊 糖）（100% )中的單糖單元的摩爾量表示的約25 %至約150 %摩爾的團代甲基駿酸 化alogenomethylcarboxylate)的鹼金屬鹽；
[0024] -步驟a)中的團代甲基駿酸的鹼金屬鹽，其中，團素選自由氯、漠和楓組成的組， 並且鹼性離子選自由軸和鍾組成的組；
[0025] -步驟a)中的團代甲基駿酸的鹼金屬鹽是一氯己酸的軸鹽或者一氯己酸的鐘鹽， 或者它們的混合物；
[0026] -從步驟C)中獲得的水溶液包含按重量計約20%和約50%之間，並且優選按重量 計約25%和約40%之間的駿甲基果聚糖（菊糖）的鹼金屬鹽；
[0027] -從步驟C)獲得的水溶液中的駿甲基果聚糖（菊糖）的鹼金屬鹽，存在包括在約 1. 2和約3. 0之間的駿甲基取代度；
[002引-從步驟C)中獲得的水溶液包含按重量計小於10%的鹼金屬團化物鹽；
[0029] -當維持包括在約7(TC和約9(TC之間的反應介質的溫度W及約9. 5至約11. 5的 範圍內的抑時，進行步驟a. 1)和a. 2);
[0030] -當維持包括在約7(TC和約9(TC之間的反應介質的溫度時，進行步驟a. 3);
[0031] -在步驟b)中，冷卻本方法的步驟a)的反應介質至包括在約15°C和約30°C之間， 優選地，在約15C和約25C之間的溫度；
[0032] -通過使用常規的分離技術，優選地，通過離也技術，進行步驟C);
[0033] -優選地，根據本發明的方法獲得的駿甲基果聚糖（菊糖）的鹼金屬鹽的水溶液， 包含按重量計至少20%的駿甲基果聚糖（菊糖）的鹼金屬鹽，其中，駿甲基果聚糖（菊糖） 的鹼金屬鹽特徵為至少1. 2的駿甲基取代度；
[0034] -優選地，根據本發明的方法獲得的駿甲基果聚糖（菊糖）的鹼金屬鹽的水溶液， 包含按重量計約20%和約50%之間的駿甲基果聚糖的鹼金屬鹽、按重量計約5%和約10% 之間的鹼金屬團化物鹽，按重量計約5%和約15%之間的鹼金屬己醇酸鹽W及按重量計約 1%和約10%之間的鹼金屬二己醇酸鹽；
[0035] -優選地，根據本發明的方法獲得的駿甲基果聚糖（菊糖）的鹼金屬鹽的水溶液， 可W用作汙垢抑制劑（scale inhibitor)、分散劑和/或金屬陽離子馨合劑（sequestering agent)。

【具體實施方式】
[0036] 本發明的方法的高度通用之處在於它提供了直接得到駿甲基果聚糖（優選菊糖） 的鹼金屬鹽的濃縮水溶液（的方式），水溶液進一步特徵為具有低的鹼金屬團化物含量；駿 甲基果聚糖（菊糖）的鹼金屬鹽進一步特徵為駿甲基高取代度。駿甲基取代度限定了每個 已經由駿甲基基團取代的果聚糖的單糖單元中，輕基官能團的平均數目。
[0037] 本發明的方法的一個重要特性在於；在步驟b)中，即在完成駿甲基化反應之後， 一旦冷卻步驟a)中的反應介質，就存在大量的鹼金屬團化物鹽的選擇性沉澱，同時，駿甲 基果聚糖（菊糖）的鹼金屬鹽仍W按重量計至少20%的濃度大量地溶解在水介質中。當有 機低聚物（果聚糖）的鹼金屬鹽仍然溶解在水介質中時，該種來自水介質的鹼金屬團化物 鹽的大量的選擇性沉澱與本領域中通常所預期的相反。在步驟b)中，為了一經冷卻即獲得 副產物的鹼金屬鹽的該種大量的選擇性沉澱，在步驟al)至步驟a3)中公開的條件和說明 是必需的。
[0038] 與本領域中通常實踐的相反，不是通過加入水冷卻本發明的反應混合物；通常通 過加入水冷卻反應混合物W獲得可用於膜過濾的均勻溶液。
[0039] 本發明的方法允許獲得具有降低水平的鹼金屬團化物鹽的駿甲基果聚糖（菊糖） 的鹼金屬鹽的均勻溶液，而沒有應用通常使用的其中需要稀釋的溶液用於進行過濾並且其 中隨後例如需要通過蒸觸濃縮濾液的膜過濾技術，如納米過濾。
[0040] 本發明的方法存在顯著的經濟利益，不僅由於原材料和能量的有效利用，而且由 於降低的運輸成本（運輸較少的溶劑）。
[0041] 果聚糖，在本發明範圍內優選考慮菊糖，是一種寡糖，所述寡糖由在還原端具有 a -D-化喃葡糖基單元的（2-1)-連接的目-D-巧喃果糖基殘基組成並且優選表徵為3至 60,尤其是5至30的單糖單元的平均鏈長。適合用在要求保護的技術中的改性果聚糖，可 W W具有酶式增加鏈長的左聚糖（Ievan)、支鏈型果聚糖（graminan)和菊糖，具有縮短的 鏈的果聚糖水解產物（果糖寡聚體（低聚果糖））和具有改性的鏈長的分觸產物為代表。 例如，通過包括低溫結晶（參見WO 94/01849)、柱色譜法（參見WO 94/12541)、膜過濾（參 見EP-A-0440074、EP-A-0627490)或者用醇選擇性沉澱的已知技術，可W完成菊糖的分觸。 例如，通過酶促地（endo-insulase)、化學地（水和酸）或者通過多相催化（酸離子交換樹 脂）進行水解W產生較短的果聚糖。還原的、氧化的、輕基焼基化的和/或交聯的果聚糖也 可W代表合適的原材料。在實際實踐中，給予優選的是具有範圍從約10至約30的平均DP 的菊糖。
[0042] 在本發明範圍內的團代甲基駿酸的鹼金屬鹽選自一氯甲基駿酸、一漠甲基駿酸或 一楓甲基駿酸的軸鹽或鍾鹽W及它們的任何組合或混合物。優選地，在本發明的範圍內，團 代甲基駿酸的鹼金屬鹽是一氯己駿的軸鹽。
[0043] 在本發明範圍內的鹼性氨氧化物選自在100 %下使用或用作水溶液的氨氧化軸 或氨氧化鍾或它們的混合物。優選地，在本發明範圍內的鹼性氨氧化物W在水中按重量計 50 %使用。
[0044] 在本發明的範圍內：
[0045] 步驟a)起始的水介質選自：
[0046] -水，
[0047] -水分散體，包含W相對於果聚糖（菊糖）（100% )中的單糖單元的摩爾量表示的 約25%至約150%摩爾，優選地，約70%至約100%摩爾的團代甲基駿酸的鹼金屬鹽；在約 25C和約45C之間的溫度下，連續攬拌分散體，
[0048] -水分散體，包含按重量計高達35%，在一個優選的實施例中，包含按重量計約 10%至約30%的果聚糖（菊糖）（W相對於水介質表示）（取決於可方便地作為溶液製得的 果聚糖（菊糖）起始原料，將含水的果聚糖（菊糖）溶液用作水介質是適宜的），
[0049] -水分散體，包含按重量計高達35%，在一個優選的實施例中，包含按重量計約 10 %至約30 %的果聚糖（菊糖）（W相對於水介質表示）並且包含W相對於果聚糖（菊糖） (100% )中的單糖單元的摩爾量表示的約25%至約150%摩爾，優選地，約70%至約100% 摩爾的團代甲基駿酸的鹼金屬鹽；在包括在約25C和約45C之間的溫度下，連續攬拌分散 體。
[0050] 當攬拌並且溫度逐漸-增加至包括在約7(TC和約9(TC之間的值時，進行步驟a. 1) 中的果聚糖（菊糖）的加入。
[0051] 步驟a. 1)中的果聚糖（菊糖）的加入產生漿液，所述漿液具有W相對於漿液中的 水的量表示的包括在按重量計約25 %和約70 %之間，優選地，在按重量計約40 %和約60 % 之間的菊糖濃度。
[0052] 步驟a. 1)的漿液，可選地包含包括在W相對於團代甲基駿酸的鹼金屬鹽的摩爾 量表示的約50%和約150%摩爾之間的量的鹼性氨氧化物。優選地，逐漸加入鹼性氨氧化 物作為水溶液。
[0053] 在包括在約60分鐘和約180分鐘的期間，進行步驟a. 2)中的團代甲基駿酸的鹼 金屬鹽和鹼性氨氧化物的同時逐步的加入W產生反應混合物，所述反應混合物具有在包括 在約7(TC和約9(TC之間的反應介質的溫度下測定的約8和約12之間，優選地，約9. 5和約 11. 5之間的抑。
[0054] W反應介質的溫度在設定值下保持不變的方式，進行步驟a. 2)中團代甲基駿酸 的鹼金屬鹽和鹼性氨氧化物的同時逐步的加入。
[00巧]步驟a. 2)中加入的團代甲基駿酸的鹼金屬鹽的量與存在於步驟a. 1)中的果聚糖 (菊糖）的量相關，並且使得總團代甲基駿酸的鹼金屬鹽與果聚糖（菊糖）的重複單糖單元 的摩爾比在約1. 2和約5. 0之間，優選地，在約1. 5和約4. 5之間。
[0056] 步驟a. 2)中加入的鹼性氨氧化物的量與加入反應介質的總團代甲基駿酸的鹼金 屬鹽是等摩爾的。可選地，相對於果聚糖（菊糖）的單糖單元的摩爾量，加入高達50%摩爾 的額外量的鹼性氨氧化物。
[0057] 步驟a. 2)中加入的鹼性氨氧化物的量使得在反應介質的溫度（約7(TC和約9(TC 之間）下，測量的反應介質的抑在約8和約12之間，優選地，在約9. 5至約11. 5之間。
[0058] 在已經加入所有試劑之後，在攬拌並且維持包括在約7(TC和約9(TC之間的反應 介質的溫度（持續包括在約30分鐘和約4小時之間的一段時間，直至完成駿甲基化反應） 的同時進行步驟a. 3)。
[0059] -步驟a)的反應介質包括駿甲基果聚糖（菊糖）的鹼金屬鹽、鹼金屬團化物鹽、鹼 金屬己醇酸鹽和/或鹼金屬二己醇酸鹽。
[0060] -在鹼性氨氧化物的存在下，通過果聚糖（菊糖）和團代甲基駿酸的金屬鹽的反應 形成鹼金屬團化物鹽。
[0061] -在攬拌下，在步驟b)中冷卻本方法的步驟a)中的反應介質至包括在約15C和 約25C之間的溫度，引起步驟a)中產生的鹼金屬團化物鹽沉澱。
[0062] -在本方法的步驟C)中，通過使用常規的分離技術，優選地，通過離也技術從包含 駿甲基果聚糖（菊糖）的鹼金屬鹽的水溶液中分離鹼金屬團化物鹽沉澱。
[0063] -根據本發明並且優選從本發明的方法獲得的駿甲基果聚糖（菊糖）的鹼金屬鹽 特徵為約1. 2和約3. 0之間的駿甲基取代度。使用技術人員熟知的技術如有機酸基團的滴 定，通過HPLC分析W及通過"C NMR，有機化學領域的技術人員可W容易地確定/計算駿甲 基取代度。如在 D. Verraest et al.,Carbohy 化 ate Research,271, 101-112(1995)中可 W 讀出的，由H種分析技術獲得的結果高度一致使得可W斷定，H種方法均是用於測定駿甲 基菊糖的駿甲基取代度的合適的方法（第104頁，第3欄第6行。結果與討論）。
[0064] -從本方法的步驟C)獲得的水溶液包含按重量計約20%至約50%，並且優選地， 按重量計約25%至約40%的駿甲基果聚糖（菊糖）鹼金屬鹽。
[0065] -從本方法的步驟C)獲得的水溶液進一步包含按重量計約5%和約10%之間的鹼 金屬團化物鹽、按重量計約5%和約15%之間的鹼金屬己醇酸鹽W及按重量計約1%和約 10%之間的鹼金屬二己醇酸鹽。
[0066] -根據發明並且優選根據本發明的方法獲得的駿甲基果聚糖（菊糖）的鹼金屬鹽 的水溶液旨在用於基於主要水介質的應用中。
[0067] -根據發明並且優選根據本發明的方法獲得的駿甲基果聚糖（菊糖）的鹼金屬鹽 的水溶液旨在用作汙垢抑制劑、分散劑和/或金屬陽離子掩蔽劑（金屬陽離子馨合劑）。可 控的金屬離子的實例包括鹼±金屬離子，如巧、餓、頓和鎮，W及金屬離子，如鐵、鉛、猛、鑽、 媒和銅。熟知有效地控制水中無機沉積物的形成，尤其是抑制類似沉積物的形成，包括常見 的碳酸巧、碳酸猛、硫酸頓和硫酸餓。
[0068] 連施例
[0069] W下實施例說明了本發明；它們僅是旨在例證本發明，而並非旨在限制或另外地 限定本發明的範圍。
[0070] 實施例1 :
[0071] 在1升的圓底燒瓶中，在攬拌下，將30. 9g的一氯己酸軸鹽（SMCA)溶解在113. 6g 的水中，同時將反應燒瓶加熱至約35-4(TC的溫度。在劇烈的攬拌下，向該溶液中加入 113. 6g的菊糖（直接獲自Cosucra-Warcoing的Fibruline吸）。獲得粘性漿液。將溫度逐 漸增加至7(TC。隨後，W 6分鐘期間的全程2. 3g/min的速率，將按重量計50%的氨氧化軸 水溶液加入至漿液。由此獲得的反應介質具有約75C的溫度和大於10. 2的抑值。
[007引然後，W維持反應溫度在74C至78C的範圍內並且抑值大於10. 2的方式，進行 一方面是按重量計50%的氨氧化軸的水溶液，另一方面是SMCA的同時加入。
[007引 因此：
[0074]-在128分鐘期間，W全程1. 7g/min的速率（1. 7g/min的總速率）加入按重量計 50%的氨氧化軸的水溶液（或者217. 6g的總量）；
[00巧]-在121分鐘期間，W全程2. 3g/min的速率化3g/min的總速率）部分地加入固 體SMCA (或者278. 3g的總量）。
[0076] 在完成反應物的加入之後，在攬拌下，將黑色（深色，dark)漿液（總量為767. Sg) 維持在75C下另外1小時時間。
[0077] 隨後，在攬拌下，冷卻反應混合物至室溫，由此形成沉澱物。
[0078] 從水溶液中分離沉澱物：將741. 5g的W上漿液傾入離也機，由此獲得131. 6g的沉 澱物和609. 9g的水溶液。
[0079] 固體分離的操作條件如下；用於從粘性液體中分離固體部分的設備是安裝有具有 20微米開 口的聚丙帰籃的轉子（a rotor hosting a 20microns openings polyprop5dene basket)的離也機Rousselet Robatel飯Type RA20 VxR。在室溫下將反應混合物漿液逐漸 傾入籃化asket)中，同時離也機逐漸旋轉至2000巧m。一旦已經加入所有的液體，離也過程 在2000巧m下進行30分鐘，並且在離也機出口處收集液體。
[0080] 除了通過用AgN〇3標準滴定法測定氯化軸的含量W外，通過HPLC，按照D. Verraest et al. in Carbohy化ate Research, 271, 101-112(199巧中所描述的方法，分析籃中收集的 所得固體和液體。
[0081] 沉澱物由W下表徵：
[0082] 氯化鋼； 按重量計％.50% 簇甲基菊糖的鋼鹽； 按重量計5.31% 芒醇酸鋼 按重量汁1.60% 二乙醇酸鑰 按重量計1.10%
[0083] 水溶液由W下表徵：
[0084] 簇甲基菊糖的鋼鹽： 按重量汁30.60% 簇甲基取代度（DS) 2.47 氯化鋼 按重量汁6.90% 乙醇酸鋼 按重巧計10.00% 二乙醇酸銷 按重量汁6.85% 一氯乙酸的鋼鹽 按重量升<0.1%
[0085] 實施例2 :
[0086] 在1升的圓底燒瓶中，在攬拌下將38. Sg的一氯己酸軸鹽（SMCA)溶解於95. Sg的 水中，同時將反應燒瓶加熱至約35-4CTC的溫度。在劇烈的攬拌下，向該溶液中加入142. Og 的菊糖（直接獲自Cosucra-Warcoing的Fibmline飯）。獲得粘性漿液。將溫度逐漸增加 至7(TC。隨後，在8分鐘期間，W全程1. 9g/min的速率將按重量計50%的氨氧化軸水溶液 加入至漿液。由此獲得的反應介質具有約75C的溫度和大於10. 2的抑值。
[0087] 然後，W維持反應溫度在74C至78C的範圍內並且抑值大於10. 2的方式，進行 一方面是按重量計50%的氨氧化軸的水溶液，另一方面是SMCA的同時加入。
[0088] 因此：
[0089] -在88分鐘期間，W全程2. 15g/min的速率加入按重量計50%的氨氧化軸的水溶 液（或者189. 2g的總量）；
[0090] -在67分鐘期間，W全程3. 5g/min的速率部分地加入固體SMCA (或者234. 5g的 總量）。
[0091] 在完成反應物的加入之後，在攬拌下，將黑色漿液（深色漿液）（總量為715. 4g) 維持在75C下另外的1小時時間。
[0092] 隨後，在攬拌下，冷卻反應混合物至室溫，由此形成沉澱物。
[0093] 從水溶液中分離沉澱物：將715. 4g的W上漿液傾入離也機，由此獲得136. 7g的沉 澱物和561. 2g的水溶液。
[0094] 沉澱物由W下表徵：
[0095] 氯化鋼： 按重量計73.74% 獲甲基菊糖的鋼鹽； 按重量計12.31% 乙醇酸鋪 按重量汁2.90% 二乙醇酸鋼 按重量汁1.40%
[0096] 水溶液由W下表徵：
[0097] 簇甲基菊糖的鋼鹽； 按重量汁38.30% 簇甲基取代度（DS) 2 Il 氯化鑰： 按重量汁6.90% 乙醇酸鋼： 按重量汁9.40% 二乙醇酸鋼： 按重量汁4.60%
[0098] 一氯乙酸鋼鹽： 按重量汁<0.1%
[0099] 實施例3 :
[0100] 在1升的圓底燒瓶中，在攬拌下將54. 3g的一氯己酸軸鹽（SMCA)溶解於144. Og 的水中，同時將反應燒瓶加熱至約35-40°C。在劇烈的攬拌下，向該溶液中加入198. Sg的菊 糖（直接獲自Cosucra-Warcoing的F化mline飯）。將溫度逐漸增加至70°C。隨後，在6 分鐘期間，W全程2. 5g/min的速率，將按重量計50%的氨氧化軸水溶液加入至菊糖/SMCA 混合物中，導致約75C下的反應混合物溫度W及大於10. 2的抑值。
[OW] 然後，W維持反應溫度在74C至78C的範圍內並且抑值大於10. 2的方式，進行 按重量計50%的氨氧化物的水溶液和固體SMCA的同時加入。
[0102] 因此：
[0103] -在68分鐘期間，W全程約2. 51g/min的速率加入按重量計50%的氨氧化物水溶 液（或者170. 7g的總量）；
[0104] 在46分鐘期間，W全程4. 03g/min的速率部分地加入固體SMCA (或者185. 4g的 總量）。
[0105] 在完成反應物的加入之後，在攬拌下，將黑色漿液（深色漿液）（768. Ig的總量） 維持在75C下持續另外的1小時的時期時間。
[0106] 隨後，在攬拌下，冷卻反應混合物至室溫，由此形成沉澱物。
[0107] 通過離也W上漿液，從水溶液中分離沉澱物，由此獲得92. Sg的沉澱物和660. 53g 的水溶液。
[010引沉澱物由W下表徵：
[0109] 氯化鋼： 按重量計73.20% 簇甲基菊糖的鑰鹽； 按重量計12.43% 藝醇酸鋼 按重量計2.40% 二乙醇酸鋼 按重量計1.02%
[0110] 水溶液由W下表徵：
[0111] 幾甲基菊糖的鑰鹽； 按重量計36.90% 簇甲基取代度（DS) 1 54 氯化鋼： 按重量計7.96% 乙醇酸鑰： 按重量汁7.90% 二乙醇酸鋼： 按重量汁2.10% 一氯藝酸的銷鹽： 按重量計<0.1%
[0112] 比較巧I (根據現有技術水平的方法）
[0113] 在攬拌下，向實施例1的黑色漿液中加入614. 4g的冷水W產生由W下分析參數表 徵的1382. 2g的均勻溶液：
[0114] 潑甲基菊糖的鋼鹽； 按重量計15.50% 簇甲基取代度（DS) 2.47
[011 引 藝醇酸納： 按重量計5.85% 二己醇酸鋼： 按重量汁3.85% 一氯乙酸的鋼鹽： 按重量計<0.1% 氯化鋼： 按重量汁7.85%
[0116] 在室溫下，該溶液是均勻液體。
[0117] 比較例證明，實施根據現有技術水平的方法只允許（獲得）包含按重量計15. 5% 的具有2. 47的駿甲基取代度的駿甲基菊糖的鹼金屬鹽的均勻水溶液。應用根據本發明的 方法允許（獲得）包含按重量計30. 6 %的具有相同駿甲基取代度的駿甲基菊糖的鹼金屬鹽 的均勻水溶液。
[0118] W上實施例清楚地表明本發明的方法產生了特徵為駿甲基高取代度（在1. 2和3 之間）的駿甲基菊糖的鹼金屬鹽的濃縮水溶液（按重量計> 20% );水溶液進一步特徵為 鹼金屬團化物鹽的低濃度（按重量計< 10%)。本發明的方法允許W容易且經濟的方式制 備所述水溶液。
[0119] 相當重要地注意到，根據本發明的方法獲得的水溶液具有低鹼金屬團化物鹽濃 度。令人驚訝地觀察到，在完成駿甲基化反應之後，一旦冷卻反應介質，形成的沉澱幾乎僅 包含鹼金屬團化物鹽，而有機化合物，更尤其是駿甲基菊糖的鹼金屬鹽仍然溶解在水中。
【權利要求】
1. 一種用於製備羧甲基果聚糖的鹼金屬鹽的水溶液的方法，包括以下步驟： a) 在包括在50°C和100°C之間的溫度下在鹼性氫氧化物的存在下，使果聚糖與滷代甲 基羧酸的鹼金屬鹽在水介質中反應以形成反應介質，其中，所述滷代甲基羧酸的鹼金屬鹽 與所述果聚糖的重複單糖單元的摩爾比包括在1. 2和5. 0之間； b) 冷卻所述反應介質至溫度低於40°C，以形成包含鹼金屬滷化物沉澱的漿液； c) 從所述漿液中分離所述鹼金屬滷化物沉澱並且收集包含按重量計至少20%的具有 至少1. 2的羧甲基取代度的羧甲基果聚糖的鹼金屬鹽的水溶液。
2. 根據權利要求1所述的方法，其中，步驟a)包括以下步驟： a. 1)在加熱至包括在60°C和100°C之間的溫度的同時，將所述果聚糖和所述鹼性氫氧 化物加入至所述水介質中以產生反應介質，所述反應介質包含以相對於水的量表示的按重 量計25%和70%之間的果聚糖，並且在包括在8和13之間的範圍內的pH下； a. 2)同時逐漸加入所述滷代甲基羧酸的鹼金屬鹽和所述鹼性氫氧化物，以產生1. 2至 5. 0的所述滷代甲基羧酸的鹼金屬鹽與所述果聚糖的重複單糖單元的摩爾比，以及包括在 8和13之間的範圍內的pH; a. 3)將所述反應介質維持在包括在60°C和100°C之間的溫度下，並且完成羧甲基化反 應。
3. 根據權利要求1或2所述的方法，其中，步驟a)中所述水介質是水或水分散體，所述 水分散體包含以相對於所述果聚糖中的單糖單元的摩爾量（100% )表示的25%至150%摩 爾的所述滷代甲基羧酸的鹼金屬鹽。
4. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中： -所述滷代甲基羧酸的鹼金屬鹽中的滷素選自由氯、溴和碘組成的組； -所述鹼性離子選自由鈉和鉀組成的組。
5. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，步驟a)中的所述滷代甲基羧酸的鹼 金屬鹽是一氯乙酸的鈉鹽或一氯乙酸的鉀鹽，或者它們的混合物。
6. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，從步驟c)中獲得的所述水溶液包含 按重量計20%至50%並且優選按重量計25%至40%的羧甲基果聚糖的鹼金屬鹽。
7. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，從步驟c)獲得的所述水溶液中的所 述羧甲基果聚糖的鹼金屬鹽特徵為通過液相色譜法測定的羧甲基取代度包括在1. 2和3. 0 之間。
8. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，從步驟c)中獲得的所述水溶液包含 按重量計25%至38%的羧甲基果聚糖的鹼金屬鹽，所述羧甲基果聚糖的鹼金屬鹽特徵為 羧甲基取代度包括在2. 1和2. 8之間。
9. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，從步驟c)中獲得的所述水溶液包含 按重量計小於10%的鹼金屬滷化物鹽。
10. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，當維持所述反應介質的溫度在 70°C和90°C之間並且所述pH在9. 5和11. 5之間時，進行步驟a. 1)和a. 2)。
11. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，當維持所述反應介質的溫度在 70°C和90°C之間時，進行步驟a. 3)。
12. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，在步驟b)中，冷卻步驟a)的所述反 應介質至包括在15°C和30°C之間，優選15°C和25°C之間的溫度。
13.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述果聚糖是菊糖。
【文檔編號】C08B37/00GK104302672SQ201380008852
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年2月7日 優先權日:2012年2月8日
【發明者】派屈克·皮埃爾·諾特, 阿爾貝特·菲爾明·德沃 申請人:伊塔爾麥奇化學股份公司