202252. lajstromszámú szabadalom • Eljárás új kitozán-származékok és ezekkel bevont takarmányadalékok előállítására
1 HU 202252 B 2 A találmány eljárás új, szerves oldószerekben oldódó kitozán-származékok előállítására, valamint eljárás egy vagy több részből álló gyomrú állatok részére előállított takarmányadalékok, vagy biológiailag aktív anyagok bevonatának előállítására, amelyet az új, szerves oldószerekben oldódó és a pH-változásaival szemben érzékeny kitozán-származékokból állítunk elő. A kitozán bázisos poliszacharid, amelynek molekulatömege általában 500.000 fölötti és amely 1,4-es helyzetben kapcsolódó 2-amino-2-dezoxi-béta-D-glükopiranóz-részekből áll. A kitozán a kitin dezacetilezésével állítható elő, amelyet például a rákfélék páncéljából extrahálhatunk, és ezekben jelentős mennyiségekben található. Kitozán kémiai szerkezete miatt nem hidrolizál bázisos közegben az oxigénatom kapcsolódási szintjén, és nem oldódik pH 6,5 fölötti értéken, azonban oldódik és hidrolizálható savas közegben, kitozán filmképző tulajdonsága következtében kiváló anyag lenne számos szubsztancia védelmére, mivel a pH függvényében szabályozható lenne ezen anyagok leadása. Azonban a kitozán nem oldódik a szokásos szerves oldószerekben, ami nehézzé teszi a film vagy a bevont képzését kitozánnal. Azt találtuk, hogy a találmány szerinti eljárással előállított új kitozán-származékok szerves oldószerekben oldódnak és megőrzik filmképző tulajdonságaikat, valamint érzékenyek a pH változással szemben. A találmány szerinti új kitozán-származékokat az (la) és az (Ib) általános képletű részegységek lánca jellemzi, amely statisztikus egyensúly révén kialakult keverék, ahol a képletben Rl jelentése 2-4 szénatomos alkil-karbonil-csoport, R2 jelentése 2-21 szénatomos alkilcsoport vagy fenilcsoport, amely hidroxilcsoportta! és alkoxicsoporttal helyettesített, R3 és R4 jelentése azonos vagy eltérő és 2-4 szénatomos alkil-karbonil- csoport vagy hidrogénatom. A kitozán-származékok molekulatömege előnyösen 10.000 és 80.000 közötti, még előnyösebben 10.000 és 20.000 közötti. Előnyösek azok a kompozíciók, ahol az (la) általános képletű egységek részaránya 60-100% és (Ib) általános képletű egységek részaránya 0-40%. A találmány szerinti eljárással előállított kitozánszármazékok közül előnyösek azok, ahol legalább egy, előnyösen több szubsztituens jelentése megegyezik az alábbiakkal: Rl szubsztituens jelentése legalább 50%-ban acetilcsoport, R2 jelentése legalább 50%-ban 5-12 szénatomos alkilcsoport, R3 jelentése és R4 jelentése legalább 50%-ban acetilcsoport. Az új kitozán-származékokat úgy állítjuk elő, hogy egy legalább egy 80% fölötti mértékben dezacetilezett kitozánból indulunk ki, majd: első művelet során hidrolizáljuk a kitozánt, a második művelet során az első műveletnél kapott kitozánt alifás vagy aromás aldehiddel kondenzáljuk, harmadik művelet sorána második műveletnél kapott kitozánt észterezzük. A rákfajták páncéljából kinyert kitinből indulunk ki a dezacetilezés során, amelyet úgy végzünk el, hogy vizes nátrium-hidroxid-oldatba helyezzük kb. 1 órára, 135 °C hőmérsékleten. Dezacetilezés után és a hidrolízis művelete előtt előnyös, ha a kitozánt ecetsavval kezeljük, majd erős bázissal kicsapjuk, előnyösen nátrium-hidroxíd-oldattal, majd vízzel és etanollal mossuk és etanolban 80 °C hőmérsékleten hevítjük. Ezzel az eljárással tisztítjuk a technikai tisztaságú kitozánt. Az első műveletet előnyös módszerrel úgy végezzük, hogy ha a kitozánt erős savval, mint hidrogénkloriddal, kénsavval, salétromsavval, megfelelő ásványi savval (Tonsil®) hidrolizáljuk. Az első műveletet gyakorlatilag úgy végezzük, hogy 25-50 g kitozánt helyezünk egy liter erős savba, amelynek aciditása 0,5 n-ln. A hidrolízist 80 és 120 “C közötti és előnyösen 100 °C hőmérsékleten végezzük 5-30 órán keresztül. A hidrolizált kitozánt ezt követően lúgossá tesszük pH 10 körüli értéken és ekkor a kitozán kiválik. Ezt követően szűréssel elkülönítjük. A hidrolízis során kapott poliszacharid molekula átlagos molekulatömege 10.000 és 80.000 közötti és elsősorban 10.000 és 20.000 közötti. A második művelet során az első műveletnél kapott hidrolizált kitozán előnyösen egy (II) általános képletű aldehiddel kondenzáljuk, a képletben R2 jelentése a fentiek szerinti. Az aldehid és a hidrolizált kitozán kondenzálását előnyösen 5,5 és 6 közötti pH-n, különösen 5,5 pH értéken végezzük. A kondenzálást előnyösen vizes alkoholos közegben végezzük, amely alkoholként metanolt, etanolt vagy izopropanolt tartalmaz. Víz és az alkohol tömegaránya előnyösen 0,45 és 0,65 közötti. A (II) általános képletű aldehidek közül előnyösen a 3—14 szénatomos alifás aldehideket alkalmazuk, mint propanalt, butanalt, pentanalt, hexanalt, heptanalt, dekanalt, dodekanalt, és tetradekanalt alkalmazunk. A találmány szerinti eljárás előnyös megvalósítása céljából a (II) általános képletű aldehid mólaránya a kitozán monomer egységeihez képest 15 fölötti és előnyösen 20 körüli legyen. A kondenzálást előnyösen 10 és 50 °C közötti, és még előnyösebben 10 és 30 “C közötti hőmérsékleten végezzük. A találmány szerinti eljárás második művelete során az aldehid és a kitozán kondenzálási termékét szerves oldószerrel extraháljuk, mint: ketonnal, mint acetonnal, alkohollal, mint etanollal. A találmány szerinti eljárás harmadik művelete abból áll, hogy a módosított kitozánt, amelyet a második művelet során kaptunk, észterezzük. Észterezési reakciót úgy végezzük, hogy a második művelet során kapott módosított kitozánt egy (III) általános képeltű savval vagy savszármazékkal reagáltatjuk, ahol a képletben 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
