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M. von LILLIENSKIOLD, résidant à DORMAGEN, Rheinland, (Allemagne).
PROCEDE DE DECOMPOSITION DE LA DEXTRANE EN MILIEU NEUTRE.
Suivant un procédé connu, on dépolymérise la dextrane par des acides, alcalis ou enzymes. Il suffit en particulier dans le cas de la dé- composition par un acide d'opérer à une température inférieure au point d'ébullition.
La dextrane en solution aqueuse neutre est parfaitement stable à cette température et on peut stériliser les solutions de dextrane pour infusions par exemple à 120 C, sans qu'elles subissent aucune dépolymérisa- tion.
Il a été découvert qu'à une température encore plus élevée, de préférence de 125 à 1908C, la vitesse de décomposition de la dextrane en présence de l'eau en solution neutre augmente suffisamment pour qu'on puis- se l'utiliser dans la technique. 11 s'agit évidemment dans la dépolymérisa- tion d'une décomposition hydrolytique des composés de glucosides, puisque la présence de l'eau est importante. Au contraire, si on chauffe la dextrane sèche, par exemple dans un récipient ouvert, la dépolymérisation, qui se ma- nifeste par une diminution de la viscosité, est très faible et il ne se dissout après refroidissement qu'une faible proportion de la dextrane brute dans l'eau.
Mais si le chauffage s'effectue sous pression, de préférence dans un autoclave, la décomposition est totale, car l'eau presque toujours contenue dans la dextrane ne peut pas s'échapper et peut dissoudre les composés de glucosides.Théoriquement il suffit d'une proportion d'eau de 0,044 % pour décomposer la dextrane brute à un poids moléculaire de 4 x 104. Cependant, il vaut mieux ajouter une proportion d'eau suffisante pour que la dextrane puisse gonfler complètement et l'excès d'eau facilite une dissolution com- plète, si la durée de la réaction est suffisante, à température peu élevée par exemple à 30 C. On peut ensuite régler la concentration du produit de la réaction avec de l'eau à la valeur qu'on désire.
En agitant le gel de dextrane pendant sa dissolution de préféren-
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ce dans un autoclave à agitateur, on peut accélérer sa dépolymérisation mé- caniquement en augmentant l'étendue de sa surface, et on peut ajouter une proportion d'eau suffisante pour provoquer une hydrolyse plus rapide et par suite une décomposition plus rapide de la dextrane. On obtient ainsi après dissolution une solution de dextrane qu'on peut séparer de l'albumine de préférence par centrifugation.
De même ce procédé permet sans difficulté de poursuivre la dé- polymérisation de la dextrane déjà dissoute à l'état de fraction de poids moléculaire élevé. On peut ainsi régler la viscosité à la valeur qu'on dé- sire.
On augmente notablement la vitesse de la réaction au moment de la décomposition de la dextrane en opérant en présence de sels neutres, de préférence de chlorure de sodium. L'addition de chlorure de sodium à la dex- trane brute convient particulièrement bien lorsqu'il s'agit de préparer des solutions d'infusions, car il n'est pas nécessaire d'éliminer le chlorure de sodium quantitativement. En présence de chlorure de sodium on peut opé- rer à température sensiblement plus basse, par exemple à 120 C, ce qui a l'avantage de ménager le produit et d'empêcher dans une large mesure la for- mation de colorants.
Il est avantageux de faire gonfler la dextrane brute avant de la décomposer, au moyen d'une solution concentrée de sel neutre.
Le procédé peut aussi servir à poursuivre la dépolymérisation de dextrane déjà solubilisée.
EXEMPLE 1. -
On chauffe à 180 C pendant deux heures 200 Grs de dextrane bru- te (obtenue à partir de Leuconostoc mesenteroides) dans un autoclave, dans lequel peut se former par vaporisation de 2 Grs d'eau une atmosphère con- tenant de la vapeur d'eau. La dextrane s'agglomère une fois chauffée et ne contient plus que 5,95 % d'humidité. On reprend la masse dans l'eau chaude et on la fait passer en solution à 87 %. La viscosité relative de la solu- tion = 3,18 % en concentration de 6,46 %.
On chauffe la dextrane brute à 190 C dans un bain d'huile dans un récipient ouvert. Après refroidissement elle ne se dissout dans l'eau qu'en faible proportion. On sépare par centrifugation la solution aqueuse des portions non dissoutes et on la précipite par l'alcool. La viscosité relative du précipité = 9,2 en concentration de 5,5 %.
Le faible degré de décomposition obtenu par ce traitement se manifeste par le fait que la viscosité relative d'une dextrane brute dé- composée par chauffage d'une demi-heure à 190 C ne diminue que de 3,0 à 2, 7.
EXEMPLE 2. -
On fait gonfler 200 Grs de dextrane brute avec 500 cm3 d'eau sous forme de masse analogue à un pudding et on la chauffe dans un auto- clave pendant une heure de demie à une température croissant de 130 C à 150 C. On reprend la masse obtenue dans l'eau et on y ajoute une propor- tion d'alcool suffisante pour précipiter l'albumine bactérielle, mais non la dextrane, on la filtre et on constate que la viscosité relative de la solution = 3,23 à une concentration de 5,7 %.
EXEMPLE 3. -
On sépare par fractionnement de la solution de l'exemple 2 les fractions de poids moléculaire encore trop élevé pour les applications d'infusions, (viscosité relative = 6,5 à une concentration de 6,1 %). En chauffant la fraction de poids moléculaire élevé pendant une heure en so- lution aqueuse à 8,3 % à une température de 125 à 138 C on fait diminuer
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sa -viscosité à 4,2 en concentration de 6,1 %.
EXEMPLE 4.-
On chauffe à une température de 145 à 150 C 200 Grs de dextrane brute avec trois litres d'eau dans un autoclave à agitateur pendant une heu- re et demie. La totalité de la dextrane entre en solution à part un faible résidu (par exemple d'albumine coagulée) qu'on peut séparer par oentrifuga- tion. La viscosité relative de la solution = 5,3 en concentration de 6 % et elle peut servir à recueillir la dextrane de poids molaire convenant aux ap- plications d'infusions.
EXEMPLE 5. -
Le tableau ci-dessous fait ressortir la relation qui existe entre la dépolymérisation de quantités égales de dextrane auxquelles on ajoute des quantités égales d'eau et la durée et la température de la réaction.
EMI3.1
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Dextrane <SEP> Eau <SEP> Durée <SEP> de <SEP> la <SEP> Température <SEP> Fraction <SEP> Viscosité
<tb>
<tb>
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<tb> brute <SEP> litres <SEP> réaction <SEP> C <SEP> dissoute
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<tb> g <SEP> h <SEP>
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<tb> 200 <SEP> 4 <SEP> 1 <SEP> 130 <SEP> Masse <SEP> en <SEP> -
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<tb> forme <SEP> de
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<tb>
<tb>
<tb>
<tb> poudding <SEP> non
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<tb> filtrable
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 200 <SEP> 4 <SEP> 1 <SEP> 140 <SEP> Dissolution <SEP> 51 <SEP> à4,55%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> complète
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 200 <SEP> 4 <SEP> 1 <SEP> 145-150 <SEP> Dissolution <SEP> 10,6 <SEP> à <SEP> 6,4 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> complète
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 200 <SEP> 4 <SEP> 1 <SEP> 150 <SEP> Dissolution
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> complète <SEP> 5,
9 <SEP> à <SEP> 4,67 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 200 <SEP> 4 <SEP> 3 <SEP> 130 <SEP> Dissolution
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> complète <SEP> 4,1 <SEP> à <SEP> 6,1 <SEP> % <SEP>
<tb>
EXEMPLE 6.l-
On fait gonfler 100 Grs de dextrane brute avec une solution de 125 Grs NaCl dans 400 cm3 d'eau, puis on ajoute encore 1,6 litre d'eau. On chauffe la masse dans un autoclave à agitateur pendant 3 heures à 120 C. La dextrane est alors dissoute en majeure partie. La viscosité relative au fil- trat = 1,82 avec un résidu total sec de 5,92 % ou 2,28 % de dextrane. On pré- cipite le mélange dans l'alcool pour séparer le chlorure de sodium.
La dex- trane obtenue ne contient plus que 12,3 % NaC13 et sa viscosité relative en solution aqueuse = 3,33 avec un résidu total sec = 6,07 % ou 5,32 % de dex- trane.
EXEMPLE 7.-
On fait gonfler comme précédemment 100 Grs de dextrane brute et on la chauffe pendant 1 heure à 130 C dans un autoclave à agitateur. La tem- pérature s'élève au commencement à 140 C pendant quelques minutes. La frac- tion restée insoluble après la décomposition n'est que de 4,7 % de la quan- tité totale. La viscosité relative après l'essai = 1,62 avec un résidu to- tal sec =5,68 %, soit 2,21 % de dextrane. Après précipitation dans l'alcool on obtient une solution de dextrane de viscosité relative = 2,94 avec un ré- sidu de 6,04 % (comprenant 0,19 % NaCl).
EXEMPLE 8.-
On décompose comme précédemment 100 Grs de dextrane brute mais à 150 - 155 C pendant 1 heure. La solution obtenue est très fluide et après filtrage sa viscosité relative n'est que de 1,255 à une concentration de 6,02 %. Cette viscosité augmente après l'élimination de la majeure partie du chlorure de sodium par reprécipitation de la dextrane à 1,69 avec un ré-
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sidu de 6.,Il % (comprenant 0,75 % NaC1 et 5,36 % de dextrane.