先端化学工学ジャーナル

概要

工業用途向けカチオン性カシアトーラ 1, 5 ガラクトマンナンの合成: グリーンアプローチ

ディーパック・シャルマ

多糖類は特殊なバイオポリマーであり、その物理化学的特性および医薬特性が広く研究されています。マメ科植物の種子から得られるガラクトマンナンは、製薬、ヘルスケア、石油、製紙、繊維産業でさまざまな用途を持つ、工業的に使用される最も重要な多糖類の 1 つです。現在、グアーガムとその誘導体は、最も頻繁に使用される工業用ガラクトマンナンです。工業需要の増加により、グアーガムは高価になり、経済的でグアーガムと同等の代替品が強く求められていました。Cassia tora Linn (インドなどの熱帯地域に豊富に生息する野生の一年生草本植物) の種子から得られるガラクトマンナンは、ガラクトースとマンノースの比率が 1:5 であり、グアーガムの良い代替品となる可能性があります。これを考慮して、C. tora ガムのカチオン誘導体が調製されています。第四級アンモニウム誘導体は、産業においてさまざまな用途があります。製紙業界では、第四級部分が存在するため、ウェットエンド添加剤、繊維、シャンプー、コンディショナー、ローション、クリーム、ボディウォッシュ、シャワージェルとして使用されています。当研究室では、3-クロロ-2-ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリド (CHPTAC) をカチオン試薬として使用し、アルカリ媒体中でさまざまな反応条件下で簡便な方法でカシア トラ ガム (CTG) の第四級アンモニウム誘導体を調製しました。反応条件の最適化は、NAOH と CHPTAC の濃度、溶媒比、反応時間、温度などのさまざまなパラメーターを変更することで達成されました。機能化された製品は、窒素含有量の推定と置換度 (DS) の分析によって特性評価されました。最大 DS (0.29) は、ガム 0.0123 モル、NAOH 0.0125 モル、CHPTAC 0.00956 モルを使用し、50�?C で 4 時間の反応時間で得られました。さらに、分光学的手法とレオロジー研究を用いて製品の特性評価を実施しました。その結果、Cassia tora からの四級化製品は、生物多様性の保全とともに産業用途に持続的に利用できることが明らかになりました。