Способ очистки продуктов гидролиза целлюлозы Советский патент 1982 года по МПК C13K1/04 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРОДУКТОВ ГИДРОЛИЗА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относится к микробиологической промьвиленности и может быть использовано для получения продуктов гидролиза целлюлозы, служащих в качестве субстратов при определении активности ферментных препаратов целлюлозного действия, а также в качестве полупродуктов в производстве олигосахаридов и для других целей.

Наиболее близким к предлагаемому является способ очистки продуктов гидролиза целлюлозы, согласно которому сахарный раствор, полученный после кислотного гидролиза, обрабатывают .растворителем, не смешивающимся с водой, при атмосферном давлении и температуре 18-30°С. При такой обработке кислота экстрагируется в слой растворителя (н-бутиловый, третамиловый спирты или их смесь), количество растворителя берут в соотношении к гидролизату 1:1-1:10. Для регенерации растворителя осуществляют, повторную экстракцию кислоты из него бензолом с последующей ректификацией l .

Недостатком известного способа является сложность технологического процесса из-за введения стадии вторичной экстракции, осуществляемой при

регенераций растворителя, а также невозможность получения веществ с низкой восстанавливающей способностью, 5 необходимой для использования продуктов реакции при анализах целлюлозы.

Целью изобретения является получение водорастворимых субстратов с низкой восстанавливающей способ 0 ностью, для определения целлюлозной активности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки продуктов гидролиза.целлюлозы обработкой их растворов растворителем при 1815 и атмосферном давлении, в качестве растворителя используют этиловый спирт, обработку проводят при соотнсяцении раствора продуктов гидролиза и этилового спирта 1:3-1:10,

20 а полученный продукт промывают 3075%-ным водным раствором этилового спирта.

Применение этилового спирта для удаления кислоты в предлагаемом спо25собе вместо н-бутилового и трет-акдалового в известном способе имеет существенные отличия. По известному способу н-бутиловый и рет-амиловый спирты, не смешиваясь с водой, 30 образуют с гидролизатом систему, состоящую из двух отдельных жидких фаз. Экстракция кислоты растворителем осуществляется по принципу ее перехода из одной жидкой фазы в другую. Этиловый спирт смешивается хорошо как с водой, так и с кислотой. Для экстракции кислоты из гидролизата, в котором ее концентрация высока (80%), по предлагаемому способу достаточно смешать гидролизат с растворителем и получить продукт Iреакции (углеводы) в осадке, а основное количество кислоты (более 80%) в супернатанте. Часть кислоты остается с раствором, смачивающим осадок. Она может быть нейтрализова на любым известным способом. Промыв ка водно-спиртовым раствором имеет сушественное значение как для отдел ния соли, так и для фракционировани продуктов гидролиза целлюлозы и удаления наиболее низкомолекулярных продуктов, обладающих повышенными значениями восстанавливающей способ ности., , Поскольку получаемый препарат бу дет использован в качестве субстрат в аналитических измерениях активнос целлюлозных ферментов, а эти измере ния проводят чаще всего по приросту восстанавливающих групп, то основно .качественной характеристикой получаемого продукта служит его восстанавливающая способность. Чем ниже величина восстанавливающей способности, тем качественнее продукт. Восстанавливающг1Я способность тем ниже, чем выше величина молекулярно массы вещества. В свою очередь, сли ком большая молекулярная масса продуктов гидролизата целлюлозы делает их нерастворилими. Поэтому качество продукта должно удовлетворять двум требованиям: сохранение растворимос ти в воде и низкий уровень восстанавливающей способности. Получаемый по предлагаемому способу продукт удовлетворяет названным требованиям Пример. 15 г марли смешив ют с 55 мл 80%-ной Н,504 через 4,5 мин к вязкой смеси добавляют 200 мл этилового спирта соотношение объемов раствора и спирта 1:3,6 осадок отфильтровывают, смешивают с 150 мл спирта, отфильтровывают. Смешивают снова с. 150 мл спирта и добавляют 10 МП 25%-ного раствора аммиака до рН 4, отфильтровывают. После высушивания получают 23 г вещества, -которое содержит 41% углеводов (по антрону), 40% сульфата аммония (несслеризация). .10 г этого продукта промывают 130 мл 30%-ного этилового спирта, отцентрифуговывают, обработку 30%ным спиртом проводят еще два раза. Получают 2 г вещества, которое содержит 64% сульфата аммония и характеризуется восстанавливающей Способностью величиной в 4% (по Шомоди-Нельсону) в расчете на вес препарата или 6,2% в расчете на углеводы. Пример2. 20 г ваты смешивают с 100 мл 80%-ной H2SO при температуре 37°С. Через 5 мин смесь стала жидкой, оставляют стоять еще на 20 мин. К смеси добавляют 300 мл этилового спирта соотношение объемов раствора и спирта 1:3, супернатант отделяют центрифугированием, осадок смешивают с 150 мл спирта, оставляют стоять на ночь, отфильтровывают, осадок смешивают с 100 мл 75%-ного спирта, смесь нейтрализуют раствором аммиака до рН 6 осадок отфильтровывают и высушивают при 50-60С. Вес 7,2 г. Содержание углеводов 60%, сульфата аммония 22%, восстанавливающих групп на 5% (в расчете на навеску) и 8,3% (э расчете на углеводы) , ПримерЗ. 45г ваты смешивают с 100 МП 80%-ной при 20С через 45 мин добавляют 1000 мл этилового спирта, соотношение объемов раствора;и спирта 1:10, осадок отфильтровывают, смешивают с 250 мл спирта, добавляют раствор аммиака до нейтрального рН, осадок отфильтровывают, смешивают с 750 мл 30%-ного спирта, оставляют на ноЧь, осадок отделяют декантацией и центрифугированием и еще два раза обрабатывают 30%-ным спиртом по 450 мл. Получают 17,8 г вещества, содержащего углеводов 68%, сульфата аммония 11,5%. Пример4. 25 г ваты смешивают с 120 мл 80%-ной HjSO при . Через 30 мин к смеси прибавляют 400 мл спирта, соотношением объемов раствора и спирта 1:3,3, выпавший осадок промывают дополнительно 300 мл спирта и растворяют в 500 мл воды. Порциями добавляют СаСО ДО тех пор пока не прекращается выделение углекислого газа. После центрифугирования получают .360 мл раствора, к которому добавляют 1000 мл спирта (общая концентрация спирта в растворе составила около 60%). После высушивания получено 7,9 г вещества, содержащего 60% углеводов с восстанавливающей способностью около 12% в расчете на углеводы. Получаемый по предлагаемому способу продукт кислотного ГИ/1РОЛИЗ& испытан на пригодность для использования в качестве субстрата при определении активности целлюлозы с применением методики измерения восстанавливающих групп. По сравнению с нерастворимым субстратом - бумагой, испбльзуес-юй в методике Менделе и Вебера, предлагаекий субстрат позволяет повысить чувствительность измерения.в 20-30 раз.

Формула изобретения

Способ очистки продуктов гидролиза целлюлозы обработкой их растворов растворителем при IS-SO C и атмосферном давлении, о т л и ч ающий с я тем, что, с целью получения водорастворимых субстратов с низкой восстанавливающей

529606

способностью для определения целлю-i лозной активности, в качестве растворителя используют этиловый спирт, обработку проводят при соотношении раствора продуктов гидролиза и этилового спирта 1:3-1:10, а полученный п рдукт промывают 30-75%-нь1м ., водным раствором этилового спирта.

Источники информации, 10 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 735633, кл. С 13 К 1/04, 1979 (прототип).