3-葡聚糖酯产物的结构、分子量和DoS。
[0115] 用于制备本文聚α-1，3-葡聚糖酯化合物的聚α-1，3-葡聚糖的葡萄糖单体单 元之间，为α -1，3的糖苷键的百分比为至少约50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、 97%、98%、99%、或100%(或介于50%和100%之间的任何整数值）。因此在此类实施例 中，聚 α -1，3-葡聚糖具有小于约 50%、40%、30%、20%、10%、5%、4%、3%、2%、1%、或 〇% (或介于〇%和50%之间的任何整数值）的非α-1，3的糖苷键。
[0116] 用于制备本文聚α -1，3-葡聚糖酯化合物的聚α -1，3-葡聚糖优选是直链的/非 支链的。在某些实施例中，所述聚α-1，3_葡聚糖没有分枝点，或分枝点占所述聚合物中糖 苷键百分比小于约1〇%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、或1%。分枝点的示例包括 α -1，6分枝点。
[0117] 用于制备本文聚α-1，3-葡聚糖酯化合物的聚α-1，3-葡聚糖的1或1可为至 少约500至约300000。还作为另外一种选择，]\^或1可为例如至少约10000、25000、50000、 75000、100000、125000、150000、175000、200000、225000、250000、275000、或 300000(或介 于10000和300000之间的任何整数）。
[0118] 本文公开了使用聚α-1，3-葡聚糖三乙酸酯，制备具有0.05至2. 70的DoS的聚 α -1，3-葡聚糖乙酸酯的方法。该方法中所用的三乙酸酯可根据例如任何上述方法制得。 该方法包括：使聚α -1，3-葡聚糖三乙酸酯与乙酸和水接触形成制剂，并且向所述制剂施 加约3-10kg/cm2的蒸气压以将其温度升至至多约260°C。该方法获得具有0. 05至2. 70的 DoS的聚α-1，3_葡聚糖乙酸酯。DoS的此类降低由聚α-1，3_葡聚糖三乙酸酯的一部分 乙酰基基团水解而引起。可任选分离出由该方法制得的聚α-1，3_葡聚糖乙酸酯。
[0119] 聚α -1，3-葡聚糖三乙酸酯在用于该方法中之前，可任选洗涤和/或具有中性pH。 可通过首先将葡聚糖三乙酸酯溶于乙酸中，然后将水加入到该溶液中，使聚α -1，3-葡聚 糖三乙酸酯与乙酸和水接触。在某些实施例中，制剂中乙酸的量可为约75、80、85、或90重 量％，并且制剂中水的量可为至多约1、2、3、4、5、6、7、8、9、或10重量％。
[0120] 然后使包含聚α -1，3-葡聚糖三乙酸酯、乙酸和水的制剂经受约3-lOkg/cm2的蒸 气压，以将其温度升至至多约260°C。该步骤可任选在压力容器诸如Parr反应器、高压釜、 或本领域已知的任何其它压力容器中实施。可采用例如约4、5、或6kg/cm 2的蒸气压以将制 剂温度升至约140-160°C (例如150°C )。将该高温保持约30、40、50、60、或70分钟，之后 可将施加的压力进一步升至约7、8、或9kg/cm2。达到该高压后，可将温度冷却至环境温度。
[0121] 可采用上文公开的任何沉淀、洗涤和分离步骤，将具有0. 05至2. 70的DoS的聚 α-1，3-葡聚糖乙酸酯从压力/热处理过的制剂中分离出来。
[0122] 采用上述各种方法形成的聚α-1，3_葡聚糖酯可用于制备各种类型的膜。根据 所公开方法制得的聚α-1，3_葡聚糖酯可溶于一种或多种溶剂中，以提供聚α-1，3_葡聚 糖酯的溶液。如本文所用，术语"聚α-1，3_葡聚糖酯的溶液"是指溶于一种或多种溶剂中 的聚α-1，3-葡聚糖酯。可用于此目的的溶剂包括但不限于亚甲基氯（二氯甲烷）、甲醇、 氯仿、四氯乙烷、甲酸、乙酸、硝基苯、溴仿、吡啶、二氧杂环己烷、乙醇、丙酮、醇、芳族化合物 (诸如一氯苯、苯和甲苯）、酯诸如乙酸乙酯和乙酸丙酯、醚诸如四氢呋喃、甲基溶纤剂和乙 二醇一甲基醚、或它们的组合。在一个实施例中，聚α-1，3_葡聚糖乙酸酯溶于丙酮中以制 备聚α-l，3-葡聚糖乙酸酯的溶液。然后可将该溶液施涂于表面，并且使溶剂蒸发以形成 具有所期望厚度的膜。适用于该应用的表面可为但不限于玻璃、Teflon_A_、塑料、或各种类 型的基底。由上述溶液制备膜的方法是本领域熟知的，包括但不限于溶液流铸、旋涂、热喷 涂和常规喷涂。在一个实施例中，将聚α-1，3-葡聚糖酯的溶液浇铸在玻璃板上。
[0123] 可由本领域熟知的方法，测定聚α -1，3-葡聚糖酯膜的抗撕裂度、拉伸强度和温 度稳定性。如本文所用，术语"抗撕裂度"定义为膜可经受撕裂效应的程度的量度。如本文 所用，术语"拉伸强度"是指材料不撕裂而可经受的最大张力。本文所公开的聚α-1，3_葡 聚糖酯膜的适宜抗撕裂度可为至少0. lgf/mil。适用于所公开发明的膜的拉伸强度可为至 少10kg/mm2。在一个实施例中，聚α-1，3-葡聚糖二乙酸酯膜的抗撕裂度为2-2. 4gf/mil， 并且拉伸强度为206-208kg/mm2。在另一个实施例中，抗撕裂度为I. 4-3. lgf/mil，并且拉 伸强度为 39-203kg/mm2。
[0124] 可由本领域熟知的方法，测定聚α-1，3_葡聚糖酯膜的雾度和透射率。如本文所 用，术语"雾度"是指偏离入射光方向2. 5度以上的光的百分比。低雾度值对应于更好的透 明度。如本文所用，术语"透射率"是指指定波长下透过膜的入射光的份数。适用于本专利 申请中聚α_1，3-葡聚糖乙酸酯膜的膜可具有至多20%的雾度和至少80%的透射率。在 一个实施例中，雾度为6. 2 %，并且透射率为94. 6 %。
[0125] 可通过将除了二氯甲烷之外的弱溶剂诸如甲醇和环己烷、乙醇和正丁醇或大量甲 醇或乙醇加入到聚α -1，3-葡聚糖酯溶液中加速固化速率而增加制膜的速率。可通过控制 表面温度和膜的收缩百分比，限制平面取向度和结晶度。
[0126]
[0127] 本发明将在下面的实例中得到进一步阐述。应该理解，这些实例虽然说明了本发 明的某些优选方面，但仅是以例证的方式给出的。从上文的讨论和这些实施例中，本领域的 技术人员能够确定本发明的特性，并且在不脱离其实质和范围的情况下，能对本发明进行 各种变化和修改以适应不同的用途和条件。
[0128] 缩写:
[0129] "mL"为毫升；"g"为克；"D1水"为去离子水；" yL"为微升；"°C"为摄氏度；"mg" 为毫克；"TFA"为三氟乙酸；"Hz"为赫兹；"MHz"为兆赫；"ppm"为份每一百万份；"HFIP" 为六氟-2-丙醇；"TFA-d"为氘代三氟乙酸。
[0130] 材料
[0131] 硫酸、乙酸和碳酸氢钠得自EMD Chemicals (Billerica，MA)。乙酸酐得自Acros Organics (Pittsburgh，PA)。丁酸、丁酸酐、丙酸酐和0· IN高氯酸的乙酸溶液得自Sigma Aldrich(St.Louis，MO)。丙酸得自 JT Baker(Center Valley，PA)。乙酸儀得自 Alfa Aesar (Ward Hill，MA)。除非另外指明，本文所用的所有酸和酸酐均是无水的或基本上无水 的。
[0132] 聚α-1,3-葡聚糖的制备
[0133] 使用如美国专利申请公布2013/0244288中所述的gtfj酶制剂，制备聚α-1， 3-葡聚糖，将所述文献全文以引用方式并入本文。
[0134] 测宙聚α-1,3-葡聚糖乙酸醅衍牛物的取代度的iH核磁共振（NMR)方法
[0135] 采用1H NMR测定聚α-1，3-葡聚糖乙酸酯衍生物的取代度（DoS)。在分析天平 上称量约20mg衍生物样品到小瓶中。将小瓶从天平上取下，并且将0. 7mL的TFA-d加入到 小瓶中。将磁力搅拌棒加入到小瓶中，并且搅拌混合物，直至固体样品溶解。然后将〇. 3mL 氘代苯（C6D6)加入到小瓶中，以提供比TFA-d所提供的更佳的NMR锁场信号。使用玻璃吸 移管将一部分（0. 8mL)溶液转移到5-mm NMR管中。使用配备有5mm自动转换四极探头的 Agilent VNMRS 400MHz NMR光谱仪，采集定量1H NMR光谱。以399. 945MHz的光谱频率，使 用6410. 3Hz光谱窗口，1. 278秒采集时间，以及10秒脉冲间延迟和124个脉冲，采集光谱。 使用0. 78Hz指数级倍增来转化时域数据。
[0136] 将所得光谱的两个区域积分：3. Ippm至6. Oppm，获得七个聚α -1，3-葡聚糖质子 的积分，和I. 4ppm至2. 7ppm，获得三个乙酰基质子的积分。通过将乙酰基质子积分面积的 三分之一除以聚α -1，3-葡聚糖质子积分面积的七分之一，计算乙酰化度。
[0137] 测宙聚α -1,3-葡聚糖丙酸醅衍牛物的取代度的iH NMR方法
[0138] 采用1H NMR测定聚α-1，3-葡聚糖丙酸酯衍生物的DoS。在分析天平上称量约 20mg衍生物样品到小瓶中。将小瓶从天平上取下，并且将0. 7mL的TFA-d加入到小瓶中。 将磁力搅拌棒加入到小瓶中，并且搅拌混合物，直至固体样品溶解。然后将0. 3mL氘代苯 (C6D6)加入到小瓶中以提供比TFA-d所提供的更佳的NMR锁场信号。使用玻璃吸移管将一部 分（0.8mL)溶液转移到5-mm NMR管中。使用配备有5mm自动转换四极探头的Agilent VNMRS 400MHz NMR光谱仪，采集定量1H NMR光谱。以399. 945MHz的光谱频率，使用6410. 3Hz光 谱窗口，1. 278秒采集时间，以及10秒脉冲间延迟和32个脉冲，采集光谱。使用1.0 Hz指数 线性加宽转化时域数据，并且将苯溶剂峰设为7. 15ppm。
[0139] 就聚α-1，3_葡聚糖丙酸酯样品而言，将所得光谱的三个区域积分：3. 3ppm至 6. Oppm，获得七个聚α -1，3-葡聚糖质子的积分；I. 9ppm至2. 7ppm，获得丙酰基基团的亚甲 基基团与乙酰基基团的甲基基团的积分；和0. Sppm至1. 3ppm，获得丙酰基基团的甲基基团 的积分。
[0140] 通过将丙酰基基团的甲基基团的积分值除以三，计算出丙酰基基团的DoS。然后通 过将丙酰基基团的甲基基团的积分值乘以0. 666,计算出丙酰基基团的亚甲基基团的积分 值。然后将该值从丙酰基基团的亚甲基基团与乙酰基基团的甲基基团的区域积分中减去， 获得乙酰基基团的甲基基团的积分值。
[0141] 测宙聚α -1,3-葡聚糖混合醅衍牛物的取代度的iH NMR方法
[0142] 采用1H NMR测定聚α-1，3_葡聚糖混合酯衍生物的DoS。在分析天平上称量 约20mg衍生物样品到小瓶中。将小瓶从天平上取下，并且将0. 7mL的TFA-d加入到小瓶 中。将磁力搅拌棒加入到小瓶中，并且搅拌混合物，直至固体样品溶解。然后将0. 3mL氘 代苯（C6D6)加入到小瓶中，以提供比TFA-d所提供的更佳的NMR锁场信号。使用玻璃吸 移管将一部分（0. 8mL)溶液转移到5-mm NMR管中。使用配备有5mm自动转换四极探头的 Agilent VNMRS 400MHz NMR光谱仪，采集定量1H NMR光谱。以399. 945MHz的光谱频率，使 用6410. 3Hz光谱窗口，1. 278秒采集时间，以及10秒脉冲间延迟和32个脉冲，采集光谱。 使用1.0 Hz指数线性加宽转化时域数据，并且将苯溶剂峰设为7. 15ppm。
[0143] 就聚α-1，3_葡聚糖乙酸酯丙酸酯样品而言，将所得光谱的三个区域积分： 3. 3ppm至6. Oppm，获得七个聚α -1，3-葡聚糖质子的积分；I. 9ppm至2. 7ppm，获得丙酰基 基团的亚甲基基团与乙酰基基团的甲基基团的积分；和0. Sppm至I. 3ppm，获得丙酰基基团 的甲基基团的积分。
[0144] 通过将丙酰基基团的甲基基团的积分值除以三，计算出葡聚糖上丙酰基基团的 DoS。然后通过将丙酰基基团的甲基基团的积分值乘以0. 666,计算出丙酰基基团的亚甲基 基团的积分值。然后将该值从丙酰基基团的亚甲基基团与乙酰基基团的甲基基团的区域积 分中减去，获得乙酰基基团的甲基基团的积分值。最后，将乙酰基基团积分值除以三，获得 乙酰化度。
[0145] 就聚α-1，3-葡聚糖乙酸酯丁酸酯样品而言，将所得光谱的三个区域积分： 3. 3ppm至6. Oppm，获得七个聚α -1，3-葡聚糖质子的积分；I. 9ppm至2. 6ppm，获得与丁 酰基基团的羰基呈α位的亚甲基基团与乙酰基基团的甲基基团的积分；和〇.6ppm至 1.0 ppn，获得丁酰基基团的甲基基团的积分。
[0146] 通过将丁酰基基团的甲基基团的积分值除以三，计算出葡聚糖上丁酰基基团的 DoS。然后通过将丁酰基基团的甲基基团的积分值乘以0. 666,计算出丁酰基基团的亚甲基 基团的积分值。然后将该值从丁酰基基团的亚甲基基团与乙酰基基团的甲基基团的区域积 分中减去，获得乙酰基基团的甲基基团的积分值。最后，将乙酰基基团积分值除以三，获得 乙酰化度。
[0147] 聚合度的测宙
[0148] 经由尺寸排阻色谱法（SEC)测定聚合度（DP)。将聚α-1，3_葡聚糖酯溶 于HFIP(2mg/