多糖生物材料PPT

1.2 烷基糖苷（APG）
A PG 是由天然脂肪醇（天然油脂水解后加氢）和 葡萄糖（淀粉水解产物）在酸性催化剂的作用下合成而来 的 糖单元作为亲水基 ， 烷基作为亲油基。 A PG 是单苷 、二苷 、三苷等的混合物 ， 通常可 用通式RO (G)n表示 ，其中 R 为 C8 ～ 18烷基 ，G 代表 C5 或 C6的糖单元，n 表示每个烷基结合的平均糖 单元数或称平均聚合度(DP)。DP值越大 ，单苷含量越 低，多苷含量越高。
探究 APG 新的合成工艺
5.前景与展望
由于国内外烷基糖苷产值 的增长迅速。合成反应时 间长、产品色泽深、有异 味仍然是研究的主要问题 ，因此探究更适合的合成 工艺，改进合成条件，仍 然是主要方向。
开发性能优良 烷基糖苷衍生物 对烷基多苷进行改性，引 进铵盐、磺基琥珀酸盐、 磷酸盐、硫酸盐类等功能 性基团以获得性能更加优 良的产品，拓宽其使用的 领域，成为 APG 发展 的大趋势。
截至2013 年已上升为 3 万 t / a。 虽然我国在 APG 生 产上已经取得了很大 的进步，但不可否认 的是相对于国外成熟 技术，国内合成的 APG 在气味、色泽上 还有一定差距，限制 了 APG 在日化行业 的应用。
3. 烷基糖苷的应用
APG 作为安全无毒、对皮肤无刺激、生物降解性好、配伍性好及对 环境友好的表面活性剂被广泛应用在纺织、化妆品、农药、印染、高 效油污清洗剂及生物化学领域。
田俊等对 APG 在牙膏中的应用进行了可行性分析，研究表明， APG 较牙膏中通常使用的 SLS 具有低毒、对黏膜低刺激、良好的 抗菌能力，APG 取代现有的表面活性剂是牙膏配方的新趋势。 Stefan 等指出 APG 在甲醇助溶剂的条件下对提高采油率方面表 现出显著的优势。 孙琳等分析了 APG 应用在采油时与界面张力、润湿性的关系。 佟芳芳等分析了甲基葡萄糖苷钻井液具有对环境无污染、易生物降解 、性能优良等多方面优点，有很好的应用前景，这些都为采油业的发 展提供了基础依据。 由于 APG 良好的起泡性，被广泛应用于选煤工业。 在有机废物形成肥料过程中，APG 的加入为堆肥形成过程提供了有 利条件，使得堆肥质量大大提高。

降低水的表面张 力和界面张力
去污力 强
泡沫丰富 细腻而稳 定
APG的优点
复配性 能极佳
对皮肤 和眼膜 刺激小
生物降解性能好, 对环境源自文库染程度轻
APG的合成方法
②直接糖苷化法
③转糖苷化法
④酶催化法
APG
⑤原酯法 ①Koenigs-Knorr反应 ⑥糖的缩酮物 的分解
1.3 转糖苷法合成APG
反应机理 转糖苷化法也称两步法 。首先由葡 萄糖和低碳醇 （一般为丁醇 ）在催化剂的作用 下反应生成低碳链糖苷，再由低碳链糖苷和高碳 醇进行醇交换反应生成高碳链糖苷和低碳醇， 低 碳醇再回收利用。其反应模式如下: R1+糖→APGⅠ+ R2→APGⅡ +R1 式中 R1———低碳醇 R2———高碳醇 两步反应均需要Lewis酸做催化剂








[12]LuangSukanya,ChoJungIl,MahongBancha,OpassiriRodjana, AkiyamaTakashi,PhasaiKannika,Ko mvongsaJuthamath,SasakiNobuhir o,HuaYanLing,MatsubaYuki,OzekiY oshihiro,JeonJongSeong,KetudatC airnsJamesR.RiceOs9BGlu31isatra nsglucosidasewiththecapacitytoeq uilibratephenolpropenoid,flavonoi dandphytohormoneglycoconjugate s.[J].JBCPapersinPress,2013,:. [13]Franková Lenka,FryStephenC.B iochemistryandphysiologicalroleso fenzymesthat'cutandpaste'plantcel lwallpolysaccharides.[J].Journalof experimentalbotany,2013,6412:. [14]ArabJaziriFaten,BissaroBastien,DionMic hel,SaurelOlivier,HarrisonDavid,Fe rreiraFernando,MilonAlain,TellierC harles,Fauré Ré gis,O'DonohueMich aelJ.Engineeringtransglycosidasea ctivityintoaGH51α-larabinofuranosidase.[J].Newbiote chnology,2013,305:.
1978年
1893年
1893年，德国的 Emil Fischer 报道了甲基葡萄糖苷 的合成技术。.
我国APG的发展现状
2013年
2007年 1998年
据不完全统计， 国内 APG 的生 产能力在 1998 年约为 5 000 t/a
上海发凯有限公司于 2007 年完成了5 000 t / a 的工程化建设和产 业化生产，这是当前 国内最大的一步法 APG 生产装置
4.2 APG合成工艺技术进展
(1)反应体系保持 一定的真空度 ; (2)向反应体系中 通惰性气体； (3)尽可能提高反 应温度, 有利于水 的汽化 ,当然提高 反应温度会使副 产物反应容易进 行; (4)防止反应设备 局部温度过高
TEXT 针对多糖对温度比 较敏感以及多糖和 高碳脂肪醇不互溶 的特点 , 在高温和一定的真 空度下, 将葡萄糖 和脂肪醇进行在线 混合 ,控制 反应速度,始终维 持反应液是一个清 澈的相, 以达到预 定的转化率 ,可避 免葡萄糖的焦化 , 从而改善产品的色 泽。
4.1.2 APG的精制
反应后含有大量脂肪醇的 APG 反应液， 经蒸馏后所得 的 APG ， 产品色泽欠佳，且在高温和碱性条件下储存 一段时间后 ，其颜色有加深的趋势。
产生这种现象的原因有以下几种可能 ：
(1)原料多糖焦化 ，残留 (2)脂肪醇在产品中的残存 (3)反应过程中存在未知名的着色单元,其原因不详。 解决方案： （1）避免局部过热，从粗产品中滤去过多糖的措施，将醛 糖变为醇糖。 （2）①普通蒸馏法去醇②降膜蒸发器 、薄 膜蒸发 器去醇 ③极 性溶剂 除醇脱色④己烷除醇⑤添加丙二醇、丙三醇 等携带剂除醇⑥采用超临界流体萃取法去醇⑦用硅石吸附 除去多余醇
APG 修复土壤中的应用 APG作为土壤淋洗剂修复土壤中的重金属 Cu、Zn、Pb、 Cd 已有研究，且 Cd 的去除率高达 77. 7%。APG 修复土壤 仍然处于实验室研究阶段，作为无毒、易生物降解的表面活性 剂，有望在实际的土壤修复以及重金属富集的应用中 得到应用。
参考文献
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4. 转糖苷法合成APG的研究进展
4.1 合成 APG 研究进展
4.1.1催化剂的选择 最初采用的是氧化银和氧化锌, 继而发展到普通的 质子酸（如 H2SO 4 、HN O3、H3PO 4）和有机酸 （如对甲基苯磺酸 、甲基磺酸）。目前使用得最普遍的 催化剂是对甲基苯磺酸。 近年来 ，合成APG 的催化剂有朝着多元复合化方向 发展的趋势 。例如催化剂由普通酸和缩合剂组成,，其中 推荐的理想缩合剂是磷酸、亚磷酸、硫酸、亚硫酸、硝酸 、亚硝酸 。 还有由普通酸催化剂 、ED TA 、缩合剂组成的三元 催化剂 , 其中 EDT A 约占总量的 1 %～ 40 %, 其作 用是改善反应状态和产品的色泽。
TEXT TEXT 先使用降膜蒸发 在各个反应阶段 器, 通过调整操 应严格控制活化 作参数, 将反应 溶剂在反应体系 液中醇含量从 中的比例 ,所得 70 %～ 80 %, 的产品为浅黄色 蒸至醇含量为 半透明的粘稠状 20 %～30 %。 膏体。 然后用薄膜蒸发 APG 在总固形 器继续蒸馏 , 可 物中含量达 90 使烷基糖苷中醇 %以上, 这样的 含量小于 1 %, 产品在很多场合 同时馏出的醇中 可不需再分离和 烷基糖苷含量小 精制而直接使用。 于 1 %。
4.3 APG的最佳合成工艺条件探索
采用正交法设计实验，以烷基糖苷产率为考察指 标，考察了反应温度、反应时间、醇糖比以及催 化剂用量对合成烷基糖苷产率的影响，计算出十 二烷基糖苷产品的产率与各因素间的关系，得到 最佳实验条件： 葡萄糖与乙二醇用量比为 1:7 葡萄糖与十二醇用量比为 1:8 催化剂用量为葡萄糖量的 2.6% 反应温度为 120 ℃ 反应时间为 4.5 h
2. APG的发展史及现状
1978 年，法国 Seppic 公 司首次实现了 APG 工业化 生产，Henkel 公司也于 1992 年底投产 1 家 2. 5 万 t/a 的 APG 生产厂，并于 1995 年又建1 座年产 3 万 t 的工厂。
2013年
•全球 APG 生产在 1994 年约为 3. 4 万 t/a，截至 2013 年已上升为 58 万 t/a，其产量提升了 15 倍 多，可见 APG 的发展十 分迅猛。
多糖的生物修饰及调控研究进展
转糖苷法合成烷基糖苷的研究进展
目
1.
录
引言
2. APG的发展史及现状
3. APG的应用
4. 转糖苷法合成APG的研究进展 5. 前景与展望
1.引言
1.1多糖的生物修饰及调控
多糖作为一种重要的生物活性成分，由于具有抗肿瘤、抗 凝血和免疫调节活性等多种功能，引起了广泛关注。 多糖的生物活性主要取决于其分子结构，包括糖单元和主 链的糖昔键，支链的类型、聚合度及链的灵活性和空间构 象等。 大量研究表明，可以通过酶法修饰、转糖苷、基因调控等 方法提高多糖原有的生物活性或增加新的活性。