CN1762939A - 制备l－艾杜糖醇的方法 - Google Patents

制备l－艾杜糖醇的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1762939A
CN1762939A CN200510113457.4A CN200510113457A CN1762939A CN 1762939 A CN1762939 A CN 1762939A CN 200510113457 A CN200510113457 A CN 200510113457A CN 1762939 A CN1762939 A CN 1762939A
Authority
CN
China
Prior art keywords
iditol
sorbose
fraction
high purity
preparing high
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200510113457.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1762939B (zh
Inventor
帕特里克·富尔特斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Roquette Freres SA
Original Assignee
Roquette Freres SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Roquette Freres SA filed Critical Roquette Freres SA
Publication of CN1762939A publication Critical patent/CN1762939A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1762939B publication Critical patent/CN1762939B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/132—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group
    • C07C29/136—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH
    • C07C29/143—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH of ketones
    • C07C29/145—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH of ketones with hydrogen or hydrogen-containing gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/74—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation
    • C07C29/76—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D493/00—Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system
    • C07D493/02—Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D493/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H3/00—Compounds containing only hydrogen atoms and saccharide radicals having only carbon, hydrogen, and oxygen atoms
    • C07H3/02—Monosaccharides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/02—Monosaccharides
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B2200/00—Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
    • C07B2200/07—Optical isomers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)

Abstract

一种制备高纯度L－艾杜糖醇的方法，其包括将L－艾杜糖醇和L－山梨糖的混合物进行色谱处理，如此得到至少两种馏份，其中之一是高度富集L－艾杜糖醇，且其中另一种是馏份高度富集L－山梨糖。

Description

制备L-艾杜糖醇的方法
技术领域
本发明涉及一种制备高纯度L-艾杜糖醇的方法。
背景技术
L-艾杜糖醇是一种甜味已糖醇，如果可能大量并低成本的生产，那么其可应用于食品工业，或者可证实是其它产品制备的合成中间体，尤其是形成内酐的产品如艾杜聚糖(iditan)，特别是异艾杜糖酐(isoidide)或1，4，3，6-二脱水艾杜糖醇的中间体。
虽然还发现这些酸酐可特别作为例如渗透剂或保水剂之类的应用，但是其羟基基团、尤其是异艾杜糖酐的两个-(OH)基团非常易于经过醚化或酯化反应，而成为有利的中间体。
异艾杜糖酐与一元羧酸的酯化可获得二酯，其可用作合成树脂中的增塑剂。已证实二醚，例如二甲基异艾杜糖酐是某些医药活性剂或某些天然或合成聚合物的优良溶剂。
异艾杜糖酐还可以自身与二酸和其它二价醇连接构成聚酯的一种单体单元。
与氢化D-葡萄糖，以几乎完全的总产率得到D-山梨糖醇类似，通过氢化L-艾杜糖，可以近乎理想配比的产率得到L-艾杜糖醇。但是，L-艾杜糖不是天然存在的糖，因此不能展望其来自植物来源的提取物。
L-艾杜糖醇以前被称为sorbieritol，其随同少量的山梨糖醇(D-葡萄糖醇)以很少的量存在于花楸(山梨树的任何果实)汁中。故而，也不能展望工业化地进行这些浆果的提取。
已知催化氢化酮糖得到两种立体异构体。因此，氢化L-山梨糖可能获得D-山梨糖醇及其C5差向异构体一L-艾杜糖醇的混合物。
使用某些催化剂和/或使用特殊的氢化条件可以在某些限度内改变这两种对映异构体的比例。例如，J.F.Ruddlesden等人的文章“Diastereoselectivity control in ketose hydrogenations with supportedcopper and nickel catalysts”(1981年出版)指出氢化L-山梨糖，含铜催化剂可使其获得68％的D-葡萄糖醇(D-山梨糖醇)，和含镍催化剂可使其主要获得另一种对映异构体，即64％的L-艾杜糖醇。
异构化易于得到的己糖醇，例如山梨糖醇或甘露糖醇，也可以形成虽然呈较少的量艾杜糖醇，。L.Wright和L.Hartman的文章“Catalyticisomerisation of the hexitols；D-glucitol，D-mannitol，L-iditol and galactitol”(Journal of Organic Chemistry，第26卷，1961年5月)指出在170℃、1900p.s.i(130巴)的氢气压和镍催化剂存在下，获得了含有50％山梨糖醇、25％甘露糖醇和25％艾杜糖醇的体系的平衡。
因此，酮糖氢化和己糖醇异构化的这两种方法以显著的量得到了D-艾杜糖醇，但不幸的是，由于在反应介质中出现或存留了其它多元醇，使其纯度和产率低。
已证实从这些反应混合物中提取D-艾杜糖醇是非常复杂的，并且通常通过形成这些各种多元醇(苯甲醛、乙酸酐)的化学加成化合物和/或在有机溶剂相、吡啶、醇等中结晶这些化合物或多元醇来进行。
已知L-山梨糖的生物还原法几乎唯一地得到L-艾杜糖醇，从而可能获得高度富集L-艾杜糖醇的产物。但是，因为其产率低或使用证实不可能或太难达到工业规模，该方法从未在工业上使用。
文献“Microbial production of optically pure L-iditol by yeast strains”(Appl.Environ.Microb.第46卷，第4期，912-916页，1983年)教导了假丝酵母中间体(Candida intermedia)在5天内可由150g/l L-山梨糖获得50g/l L-艾杜糖醇。虽然在发酵终止时培养葡萄汁(culture must)中不再残留有L-山梨糖，但是发现不可能进行L-艾杜糖醇直接结晶，甚至在脱盐之后。作者必须依次经过形成六乙酸酯和甲醇结晶来获得结晶，熔点在70-73℃。
文献“L-iditol production from L-sorbose by a methanol yeast，Candidaboidinii(Kloechera sp.)No.2201”(J.Ferment.Technol.，第66卷，第5期，517-523页，1988年)描述了使用D-山梨糖醇脱氢酶和固定化C.boidinii细胞作为NADH载体的L-山梨糖还原为L-艾杜糖醇的纯酶催化方法，该方法的再生由一组氧化甲醇的酶提供，该甲醇构成提供再生的氢源。在150g/l的浓度范围内，约40小时转化率达到大约96％。该文献没有提及如何将L-艾杜糖醇从反应介质中分离出来。这种极度复杂和精密的方法从未用于工业规模。
因此，仍然在研究一种方法，其适合大量提供具有适合工业公司的足够高的产率和纯度的L-艾杜糖醇，从而能够大量且在有利成本条件下使这些公司获得这种己糖醇。
发明内容
为了解决这个已经提出许多年的问题，本申请公司本着其信誉提供了一种解决方法，发现通过在阳离子树脂或沸石上进行L-山梨糖和L-艾杜糖醇混合物的色谱分离，可以在很高的纯态和完全有利的节约条件下获得L-艾杜糖醇，优选阳离子树脂并且其由用于糖如葡萄糖和果糖的色谱分离或多元醇如山梨糖醇和甘露糖醇的色谱分离的构成。
实际上，在许多试验之后本申请公司已经注意到，L-山梨糖和L-艾杜糖醇的色谱分离比L-艾杜糖醇和D-山梨糖醇的色谱分离更容易进行，前者将提供简单得多的方法。
首先，L-山梨糖和L-艾杜糖醇的混合物在上世纪初由French chemistGabriel Bertrand获得(G.Bertrand，Bull.Soc.Chim.，3rd series，1905，t.33，p.166和sep.p.264-267)。如Bertrand指出的，L-山梨糖和L-艾杜糖醇的混合物可以通过酸氢化L-山梨糖，然后细菌氧化由该氢化方法得到的D-山梨糖醇/L-艾杜糖醇混合物来获得。
这些混合物还可以来自更有选择性的氢化山梨糖，使后者向L-艾杜糖醇产量增加的方向定向(J.F.Ruddlesden)，然后细菌氧化该混合物。
它们还可以来自己糖醇异构化方法。在该种情况下，甘露糖醇的存在会在细菌氧化后，导致出现相应的果糖，为了将L-艾杜糖醇与这两种酮糖分离在色谱步骤中将果糖随同L-山梨糖同时回收是合适的。
当然，可以组合各种获得含有L-艾杜糖醇的混合物和氧化它们的方法，但是不含任何甘露糖醇和果糖的混合物或者仅含有少量甘露糖醇和果糖的混合物更适合于本发明。
有利地，含有氧化产物(即基本是L-山梨糖和任选果糖)的色谱馏份单独地或在新使用的L-山梨糖存在下再次氢化。然后，这些馏份再次进行细菌氧化。这种工序的实施方式使得可以几乎唯一的由L-山梨糖获得L-艾杜糖醇，并且具有近似100％的理想配比产率。
本文中回想到果糖氢化产生两种C2差向异构己糖醇，称为D-山梨糖醇和D-甘露糖醇，并且当来白色谱的山梨糖馏份也含有果糖时，氢化之后得到对应于己糖醇异构化产物且含有D-山梨糖醇、D-甘露糖醇和L-艾杜糖醇的三元组分。
在近来发展的术语中，本文还回想到伯特兰规则(Bertrand’s rule)，后者是通过研究Bacterium xylinum(醋酸杆菌属)对一系列多元醇、尤其是花椒汁中含有的那些多元醇的作用而建立的：“当最靠近伯醇的两个羟基在顺式位时，在伯醇区域的仲醇上，山梨糖细菌完成一个有规立构的脱氢反应”。该细菌通过其合成的广谱脱氢酶能够将甘油氧化成二羟基丙酮，将赤藓糖醇氧化成赤藓酮糖，以及将木糖醇氧化成木酮糖，将山梨糖醇氧化成山梨糖和将甘露糖醇氧化成果糖，这并没有完全列举。
确认的是，根据本发明的制备高纯度L-艾杜糖醇的方法的特征在于，将L-艾杜糖醇和L-山梨糖的混合浆液进行色谱处理，得到至少两种馏份，其中之一高度富集L-艾杜糖醇(馏份X1)且其中另一种馏份高度富集L-山梨糖(馏份X2)。
有利地，色谱处理以这样一种方式进行，以致高度富集L-艾杜糖醇的馏份(馏份X1)含有
-80％-99.9％，
-优选90％-99.5％，更优选95％-99.5％的L-艾杜糖醇，以固体重量的百分数表示；
至100％的余量基本上由L-山梨糖构成。
根据本发明方法的有利实施方式，L-艾杜糖醇和L-山梨糖的混合物通过使用微生物发酵D-山梨糖醇和L-艾杜糖醇的溶液来获得，该微生物产生醋酸杆菌属或葡萄糖酸菌属的脱氢酶，其能将D-山梨糖醇转化为L-山梨糖。
根据本发明方法的另一有利实施方式，用于发酵的D-山梨糖醇和L-艾杜糖醇的溶液通过催化氢化L-山梨糖获得。
根据本发明方法的另一特别有利的实施方式，收集高度富集L-山梨糖的馏份X2，使其与打算用于催化氢化的L-山梨糖混合。
L-山梨糖是一种全世界以每年数十千吨的规模生产的酮糖，因为其是抗坏血酸或维生素C合成的中间体。其自身可通过发酵纯D-山梨糖醇溶液而获得，最常用与本发明方法中发酵D-山梨糖醇和L-艾杜糖醇的溶液所用相同的微生物。
纯D-山梨糖醇全世界以每年数百千吨的规模生产，并且通过氢化高度富含D-葡萄糖的溶液来获得。可使用与氢化L-山梨糖溶液所用相同的催化剂进行上述氢化。
因此，本发明另一个引人注目的方面是其可以使用普通材料：反应器和发酵罐，它们均用于获得L-山梨糖和获得待色谱分离的L-山梨糖和L-艾杜糖醇的混合物。所用催化剂：一方面是用于氢化的金属催化剂，另一方面是用于发酵的生物催化剂，它们也是相同的。因此当实施本发明方法时，特别有利的是在同一场地将D-葡萄糖至L-艾杜糖醇的步骤组合。
参考所附的流程图1，其整体重申了由D-葡萄糖至L-艾杜糖醇的步骤，更特别地要求的这些步骤出现在加粗字母和线条中。
由下述更详细的描述、说明性而非限制性的实施例以及所附流程图、所述更进一步的描述、实施例和仅与一个有利实施方式有关的流程图将更加清楚地理解本发明。
在上述流程图1中，步骤M1和M2分别对应于D-葡萄糖至D-山梨糖醇的氢化，和随后的通过发酵途径由D-山梨糖醇向L-山梨糖的转化。没有对这些步骤进行更详细的说明，是因为在文献中已经对它们进行了充分的描述，以致本领域的任何熟练技术人员可以毫不费力地实施它们。总之，在下述步骤M3和M4的条件下可以实施它们。
步骤M3对应于L-山梨糖氢化至D-山梨糖醇和L-艾杜糖醇的混合物。它可以在J.F.Ruddlesden所写文章中描述的条件下实施，并且得到对映异构体过量的L-艾杜糖醇(64％，参见表5)。还可以使用钌或雷尼镍催化剂，连续或分批进行该步骤。当使用分批氢化时，优选在大约5％-10％雷尼镍存在下，山梨糖浓度为300-450g糖/公斤溶液和80-130℃的温度下工作。为了避免出现己糖醇异构化产物，优选pH值维持在低于8.0。氢气压维持在20-80巴之间直至氢化混合物中还原糖的浓度小于1％，并优选小于0.1％。然后进行纯化任何氢化浆液常规子步骤，即静置分离，然后过滤催化剂，通过兽炭黑或碳粒脱色和在分别以氢和羟基循环操作的阳离子和阴离子交换树脂上脱盐来纯化可溶性杂质。
步骤M4对应于由细菌脱氢酶引起的D-山梨糖醇和L-艾杜糖醇的混合物的氧化。在相应的发酵步骤期间，山梨糖醇位于C5位置的仲醇官能团遵从伯特兰法则被氧化为酮基官能团。因此，D-山梨糖醇变成了L-山梨糖。L-艾杜糖醇由于四个仲醇官能团中一个也没有满足这些条件，因此在发酵期间保持不变。
为了发酵该混合物，可使用具有下述组成的培养介质：
D-山梨糖醇和L-艾杜糖醇的混合物：    100-200g/l
有机氮(呈玉米浸液(corn steep)
或酵母浸膏的形式)：                  2g/l(酵母浸膏)
KH2PO4                             1-3g/l
MgSO4.7H2O                        1-2g/l
并将其加入发酵罐，灭菌，然后接种大约10％的预培养20小时的醋酸杆菌属微生物或葡萄糖酸菌属微生物，例如氧化葡萄糖酸杆菌(Gluconobacter oxydans)。
在25-35℃的温度下，按照1-1.5体积空气/培养体积·分钟进行换气和pH4.0-6.0的条件下持续发酵，通常持续24-48小时。发酵结束时，所有的D-山梨糖醇已转化为L-山梨糖。
然后以已知的方式纯化发酵物：过滤或离心，用兽炭黑或碳粒脱色，然后在分别以氢和羟基循环操作的阳离子和阴离子交换树脂上脱盐。然后浓缩纯化过的浆液以进行色谱步骤M5。
该色谱分离步骤M5可以任何已知的方式在强酸性阳离子树脂型吸附剂，优选加载了碱金属或碱土金属离子，或阳离子沸石型吸附剂，也优选加载了同样的离子，分批或连续地进行(SMB：模拟移动床；ISMB：改良的模拟移动床；SSMB：连续模拟移动床等)。
例如在U.O.P.公司的美国专利2,985,589、3,291,726和3,268,605中给出了上述色谱分离法的例子。
根据优选的实施方式，使用美国专利4,422,881及其相应的法国专利FR2,454,830中所述的方法和装置实施色谱分离步骤，本申请公司是上述专利的所有者。
无论所选的色谱分离方法是什么，使用阳离子材料作为吸附剂，优选磺化的聚苯乙烯型强阳离子树脂，该树脂更优选以离子钙形式使用并交联了大约4-10％的二乙烯苯。
在实施例中说明了色谱步骤参数的选择，具体地包括：
-洗脱流速，
-供给L-山梨糖/L-艾杜糖醇混合浆液的流速，
-富集L-艾杜糖醇的馏份X1的提取流速，
-解吸附、吸附和富集区的组成。
所作的该种选择使得被树脂高度吸附的馏份X1显示出富含L-艾杜糖醇达到
-80％-99.9％，
-优选90％-99.5％，更优选95％-99.5％，以固体重量的百分数表示；
至100％的余量基本上由L-山梨糖构成。
当使用美国专利4,422,881所述的方法和装置进行色谱步骤时并且当所用的吸附剂是小粒度阳离子树脂，并且其交联了7％的二乙烯苯(来自Purolite公司的PCR732)和以钙形式使用时，为了获得上述结果，所述参数如下选择：
-洗脱流速为375-450l/h/m3吸附剂，
-供给L-艾杜糖醇/L-山梨糖混合浆液的流速为30-45l/h/m3吸附剂，
-富集L-艾杜糖醇的馏份的提取流速为100-140l/h/m3吸附剂。
而且，色谱步骤导致伴随得到馏份X2，其从树脂中排出并高度富集L-山梨糖。
根据本发明，高度富集L-山梨糖的馏份X2优选在氢化步骤循环，便利地与来自步骤2的发酵葡萄汁混合，从而受益于普通的纯化。该循环用字母“R”表示，其出现在表示所述循环的箭头的右侧。
优选，馏份X2含有
-60％-99.5％的L-山梨糖
-优选80％-99％，更优选90％-99％的L-山梨糖，以固体重量的百分数表示；
至100％的余量基本上由L-艾杜糖醇构成。
馏份X1的纯度使其常可以直接用于食品领域或作为生产衍生产物如内部脱水产物(称为艾杜聚糖或异艾杜糖酐)的起始原料。但是，根据本发明方法得到的构成高纯度L-艾杜糖醇的馏份X1特别易于结晶。简单浓缩到约80％的固体含量，优选随后在振荡槽中冷却，得到许多极好的结晶，这些结晶通过过滤-干燥可容易地从母液中分离。为了进行结晶，不必使用有机溶剂。该操作方式可以增加L-艾杜糖醇的富集度，使其大大地超过馏份X1中的富集度。
附图说明
图1是由D-葡萄糖至L-艾杜糖醇的步骤流程图。
图2是色谱装置示意图。
具体实施方式
将含有45％L-山梨糖和55％L-艾杜糖醇的混合物进行色谱分离。事实上，该混合物含有极微量的其它糖和多元醇，含量约2％。使用氧化葡萄糖酸杆菌ATCC 19357发酵D-山梨糖醇和L-艾杜糖醇的混合物得到该混合物，而D-山梨糖醇和L-艾杜糖醇的混合物是通过氢化含40％L-山梨糖溶液而获得的。在基本上中性pH的条件下，使用雷尼镍进行氢化，得到含0.2％的残留还原糖和基本上等量的D-山梨糖醇和L-艾杜糖醇的浆液。发酵之后，通过过滤纯化该浆液，然后在碳粒上脱色，最后在离子交换树脂上脱盐，接着浓缩到50％的固体含量。
如美国专利4,422,881的图2所示，色谱装置包含8个柱或级，每个均为200升，其中有呈钙形式的强离子树脂型吸附剂并具有精细且均匀的粒度(0.2-0.3mm)(来自Purolite的PCR732)，该专利的内容结合入本说明书作为参考。
在该装置中，调控产生模拟移动床的电子阀开关，使得形成两级L-艾杜糖醇解吸附区I、三级吸附-富集区II和三级L-山梨糖排出区III，如本发明流程图2所示，它是US4,422,881图2的简化表示，并且其中仅显示了：
-柱C1-C8，
-关闭设备提供色谱流动方向，在本装置中该电子阀位于柱6和7之间，
-供给待分离的L-艾杜糖醇和L-山梨糖浆液的管道，
-供给水用于洗脱分离的管道，
-用于提取富含L-艾杜糖醇的馏份X1的管道，其位于柱8中，
-用于提取富含L-山梨糖的馏份X2的管道，其位于柱6中。
在采用的构造中，关闭设备保持区III与L-艾杜糖醇解吸附区I之间完全的密封性，其中区III是排出区，在其末端回收L-山梨糖，并且在区I的顶端引入解吸附水。
在下文指出的某一时间段和流速下，时间设备确保了在区I的第一级或第一个柱(本发明流程图2的柱7)充足地提供解吸附水以实施所有L-艾杜糖醇的解吸附，以及提供待分离的L-艾杜糖醇和L-山梨糖的体积(柱4)与该柱中所含吸附剂的体积及其吸附能力相适应，如此获得L-山梨糖的提取度至少等于待分离混合物中存在L-山梨糖的80％，关于山梨糖富集度至少等于60％。
在图2中，当这些条件满足时，时间设备使一级转向所有开关电子阀的右侧。为了获得图2中所示的状态，因此必须进行8次转换或循环。
通过调节提取已吸附的L-艾杜糖醇(柱8)的提取泵(未显示出)的流速来保持上述提取率和纯度的恒定。在大气压下排放除去的L-山梨糖馏份(柱6)，并且其恒定的流出速率是由于供给流速与提取流速之间的差异。在循环的每次开始时，除去仅含有水的那部分馏份是明智的。
L-艾杜糖醇和L-山梨糖的混合物在排出区III顶端引入本装置，如上所指出的，其含有约50％的固体含量。分离柱内部的温度维持在大约70℃。
在下述条件下操作本装置：
-调节时间设备使得一次循环时间为20分钟，
-以60升/小时的流速向本装置输送待分离的L-艾杜糖醇和L-山梨糖的混合物，
-以660升/小时的流速向本装置输送水洗脱液，
-以198升/小时的流速提取L-艾杜糖醇馏份，
-因此，代表进入本装置流体流速和离开本装置流体流速之间的残余物的L-山梨糖馏份自发地以522升/小时的流速提取。但是，仅保存每次循环的后10分钟，因为前期对应于基本上仅含纯水的馏份，其被回收用于洗脱。
下表1和表2总结了色谱装置的操作特征条件。
                                   表1
色谱入口   L-艾杜糖醇和L-山梨糖的浆液 水 总计
  流速l/h密度kg/l固体含量质量流速(kg/h)L-艾杜糖醇富集度(％干重)L-艾杜糖醇的质量流速(kg/h)L-山梨糖的质量流速(kg/h)   601.19250％71.55519.716.1   6601.0000660000   720-35.8731.5-19.716.1
在表2中鉴别了从本装置提取的流出物。
                    表2
色谱出口   富集L-艾杜糖醇的馏份(X1)   富集L-山梨糖的馏份(X2) 过量水 总计
  流速1/h密度固体含量(％)质量流速(kg/h)L-艾杜糖醇富集度(％干重)   1981.0099.9199.899.4   2611.0056.2262.3＜0.1   2611.0＜0.1   720-35.8462.1-
该结果对应于接近100％的L-艾杜糖醇提取率。
富集L-山梨糖的馏份X2在氢气压45巴和温度120℃下，使用雷尼镍催化剂进行氢化。其提供了含有54％L-艾杜糖醇和46％D-山梨糖醇的浆液。
其可以在相同的条件下，在新使用的L-山梨糖存在下氢化。
如上所述，一部分含有99.4％L-艾杜糖醇的馏份X1真空浓缩到固体含量为80％，然后冷却到25℃缓慢搅拌24小时。结晶物质过滤干燥，并用少量无水乙醇洗涤。单次得到55％产率的结晶L-艾杜糖醇。在流化床上干燥之后，得到含水量小于1％且含痕量乙醇的晶体。该L-艾杜糖醇的纯度大于99.9％。
将另一部分馏份X1浓缩到固体含量为70％，并且将700g浆液加入商标为Rotavapor的圆底试验蒸发烧瓶中。以固体含量为基准，将0.1％的98％硫酸加入其中，并且在真空下将该圆底烧瓶维持在150℃的油浴中。
反应过程持续两个半小时，每隔30分钟取样。用高效液相色谱HPLC分析反应介质中艾杜糖醇、艾杜聚糖和异艾杜糖酐的含量。在下表3中给出了结果。
                                 表3
  时间(h)   艾杜糖醇％   艾杜聚糖％   异艾杜糖酐％   其它％
  00.51.01.52.02.5   10097.761.122.50.90   02.328.332.35.30   0010.645.292.998.8   00000.91.2
反应结束时，用等重的水稀释，并且在70℃下用2％的炭黑处理该溶液1小时。然后将异艾杜糖酐浆液在离子交换树脂混合床上脱盐。通过浓缩浆液至固体含量为66.5％(折射计测定)来结晶异艾杜糖酐，随后缓慢搅拌以2℃/小时的速度冷却。然后，将所得结晶过滤干燥，并用丙酮洗涤。
得到含水量为10.9％且艾杜聚糖含量为0.4％的产品。既没有检测到异艾杜糖酐也没有检测到异甘露糖酐。

Claims (10)

1.制备高纯度L-艾杜糖醇的方法，其特征在于，将L-艾杜糖醇和L-山梨糖的混合浆液进行色谱处理，得到至少两种馏份，其中之一高度富集L-艾杜糖醇(馏份X1)且其中另一种馏份高度富集L-山梨糖(馏份X2)。
2.根据权利要求1的制备高纯度L-艾杜糖醇的方法，其特征在于，所述色谱处理以这样一种方式进行，以致高度富集L-艾杜糖醇的馏份(馏份X1)含有
—80％-99.9％，
—优选90％-99.5％，更优选95％-99.5％的L-艾杜糖醇，
至100％的余量基本上由L-山梨糖构成。
3.根据权利要求1或2的制备高纯度L-艾杜糖醇的方法，其特征在于，所述L-艾杜糖醇和L-山梨糖的混合物通过使用微生物发酵D-山梨糖醇和L-艾杜糖醇的溶液来获得，该微生物产生醋酸杆菌属或葡萄糖酸菌属的脱氢酶，其能将D-山梨糖醇转化为L-山梨糖。
4.根据权利要求3的制备高纯度L-艾杜糖醇的方法，其特征在于，所述D-山梨糖醇和L-艾杜糖醇的溶液通过催化氢化L-山梨糖获得。
5.根据权利要求1-4中的一项的制备高纯度L-艾杜糖醇的方法，其特征在于，收集高度富集L-山梨糖的馏份(馏份X2)，使其与打算用于催化氢化的L-山梨糖混合。
6.根据权利要求1-5中的一项的制备高纯度L-艾杜糖醇的方法，其特征在于，所述色谱处理是连续进行的。
7.根据权利要求6的制备高纯度L-艾杜糖醇的方法，其特征在于，所述色谱处理使用加载了碱金属或碱土金属离子的强阳离子树脂进行。
8.根据权利要求7的制备高纯度L-艾杜糖醇的方法，其特征在于，所述碱土金属离子是钙。
9.根据权利要求1～8中的一项的制备高纯度L-艾杜糖醇的方法，其特征在于，所述馏份X1通过浓缩用于获得L-艾杜糖醇结晶。
10.根据权利要求9的制备高纯度L-艾杜糖醇的方法，其特征在于，所述馏份X1不必结晶其中的L-艾杜糖醇，用于生产异艾杜糖酐。
CN200510113457.4A 2004-10-15 2005-10-14 制备l-艾杜糖醇的方法 Expired - Fee Related CN1762939B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0410973 2004-10-15
FR0410973A FR2876693B1 (fr) 2004-10-15 2004-10-15 Procede de preparation de l-iditol

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1762939A true CN1762939A (zh) 2006-04-26
CN1762939B CN1762939B (zh) 2011-09-21

Family

ID=34950589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200510113457.4A Expired - Fee Related CN1762939B (zh) 2004-10-15 2005-10-14 制备l-艾杜糖醇的方法

Country Status (10)

Country Link
US (1) US7674381B2 (zh)
EP (1) EP1647540B1 (zh)
JP (1) JP4969826B2 (zh)
CN (1) CN1762939B (zh)
AT (1) ATE389625T1 (zh)
CA (1) CA2522691C (zh)
DE (1) DE602005005414T2 (zh)
DK (1) DK1647540T3 (zh)
ES (1) ES2304168T3 (zh)
FR (1) FR2876693B1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108349991A (zh) * 2015-09-11 2018-07-31 阿彻丹尼尔斯米德兰德公司 用于制造异艾杜糖醇的方法
CN114660196A (zh) * 2022-03-18 2022-06-24 广东大冢制药有限公司 含多组分复方山梨醇溶液的药品中有关物质的测定方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MY166783A (en) * 2012-02-20 2018-07-23 Stichting Wageningen Res Method of making isoidide
US9463448B2 (en) 2012-06-11 2016-10-11 Archer Daniels Midland Company Diallyl ethers of anhydrohexitols and processes for making the same
ES2935593T3 (es) * 2015-02-24 2023-03-08 Archer Daniels Midland Co Fabricación y purificación de isoidida
CN115397797A (zh) 2020-04-14 2022-11-25 巴斯夫欧洲公司 L-山梨糖的氢化

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2985589A (en) 1957-05-22 1961-05-23 Universal Oil Prod Co Continuous sorption process employing fixed bed of sorbent and moving inlets and outlets
US3268605A (en) 1961-11-06 1966-08-23 Universal Oil Prod Co Supervisory control system for a simulated moving bed separation process
US3291726A (en) 1964-05-04 1966-12-13 Universal Oil Prod Co Continuous simulated countercurrent sorption process employing desorbent made in said process
US4096036A (en) * 1976-06-15 1978-06-20 Standard Brands Incorporated Method for the separation of water soluble polyols
FR2454830A1 (fr) 1979-04-25 1980-11-21 Roquette Freres Installation et procede pour la separation continue par adsorption selective de melanges de sucres et/ou de polyols
US4422881A (en) * 1980-10-29 1983-12-27 Roquette Freres Installation and process for the continuous separation of mixtures of sugars and/or of polyols by selective adsorption
US4422811A (en) 1981-01-16 1983-12-27 Ingersoll-Rand Company Hole saw
FR2566801B1 (fr) * 1984-06-29 1986-12-26 Roquette Freres Procede de preparation de sirops de sorbitol de tres haute purete
JPS6185397A (ja) * 1984-10-04 1986-04-30 Hitachi Chem Co Ltd 糖類の分離方法
DE19907115A1 (de) * 1999-02-19 2000-08-24 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von L-Sorbose
FR2800370B1 (fr) * 1999-10-28 2002-01-04 Roquette Freres Procede de preparation d'un sirop de polyols non cristallisable
AU2002240870A1 (en) * 2000-12-23 2002-07-08 Degussa Ag Method for producing alcohols by hydrogenating carbonyl compounds
TW572878B (en) * 2001-05-11 2004-01-21 Fushimi Pharmaceutical Co Ltd Method for production of sugar alcohol
FI114553B (fi) * 2001-12-31 2004-11-15 Danisco Sweeteners Oy Menetelmä sokereiden ottamiseksi talteen

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108349991A (zh) * 2015-09-11 2018-07-31 阿彻丹尼尔斯米德兰德公司 用于制造异艾杜糖醇的方法
CN108349991B (zh) * 2015-09-11 2021-02-12 阿彻丹尼尔斯米德兰德公司 用于制造异艾杜糖醇的方法
CN114660196A (zh) * 2022-03-18 2022-06-24 广东大冢制药有限公司 含多组分复方山梨醇溶液的药品中有关物质的测定方法
CN114660196B (zh) * 2022-03-18 2024-06-11 广东大冢制药有限公司 含多组分复方山梨醇溶液的药品中有关物质的测定方法

Also Published As

Publication number Publication date
CA2522691C (fr) 2012-12-18
FR2876693A1 (fr) 2006-04-21
CA2522691A1 (fr) 2006-04-15
US7674381B2 (en) 2010-03-09
CN1762939B (zh) 2011-09-21
FR2876693B1 (fr) 2007-01-26
ES2304168T3 (es) 2008-09-16
DK1647540T3 (da) 2008-07-21
DE602005005414T2 (de) 2009-04-23
DE602005005414D1 (de) 2008-04-30
JP4969826B2 (ja) 2012-07-04
EP1647540A1 (fr) 2006-04-19
EP1647540B1 (fr) 2008-03-19
JP2006111628A (ja) 2006-04-27
US20060096588A1 (en) 2006-05-11
ATE389625T1 (de) 2008-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6800908B2 (ja) 発酵ブロスの成分を分離する方法
US7109005B2 (en) Process for the simultaneous production of xylitol and ethanol
JP4792509B2 (ja) 熱帯果物バイオマス副産物から製造されたキシロースとアラビノースとを含む加水分解糖化液を用いたキシリトールの製造方法
EP0411780A2 (en) Continuous process for the recovery of betaine
CN1762939A (zh) 制备l－艾杜糖醇的方法
WO1991010740A1 (en) A process for the simultaneous production of xylitol and ethanol
WO1989005861A1 (en) Process and apparatus for manufacturing ethanol, glycerol, succinic acid and free flowing distiller's dry grain and solubles
JP2009013094A (ja) グリコールの製造方法
CN101497904A (zh) 一种同时生产木糖醇与阿拉伯糖的方法
CN113337548B (zh) 一种生物基1,3-丙二醇的制备方法
CN101497903B (zh) 一种选择性转化分流生物制品的方法
KR101975187B1 (ko) 디올의 제조 방법
CA1201401A (en) Process for making n-butyl butyrate
EP0081211A2 (en) Concentration of organic chemicals from dilute aqueous solutions
Shrivastava et al. Downstream Processing of Biofuels
Mishra et al. Role of Downstream Processing for Production and Purification of Fermentation-Based Products Produced via Whole-Cell Biotransformation
Hemapriya et al. Regulating Total Soluble Products During Food Waste Biomethanation for Material and Energy Recovery
WO2024197188A2 (en) Production and purification of natural vanillin using new strains of amycolatopsis
Soccol et al. Flavor production by solid and liquid fermentation
CN118834117A (zh) 一种2,3-丁二醇的分离方法
JPH11137285A (ja) リビトールの製造方法
HU210627B (en) Process for manufacturing glycerol and betaine
KR20130112463A (ko) Ｄ형 유산의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110921

Termination date: 20151014

EXPY Termination of patent right or utility model