DK160052B - Chlorsubstituerede disaccharider og fremgangsmaader til fremstilling deraf samt praeparater indeholdende sacchariderne som soedemidler - Google Patents

Description

DK 160052B

Den foreliggende opfindelse angår hidtil ukendte forbindelser, som er afledt af saccharose, og som er meget kraftige sødemidler. Opfindelsen angår også præparater, som indeholder forbindelserne som sødemidler, og fremgangsmåder til fremstilling af forbindelserne.

5 Selv om saccharose stadig er det mest udbredt anvendte sødemiddel, er der gjort mange anstrengelser for at finde i det væsentlige mere søde alternativer, der kan anvendes, når det ønskes at kombinere en høj grad af sødhed med et lavt kalorieindhold og/eller lav risiko for dental caries, f.eks. i diætprodukter og ved fremstillingen af alko-10 holfri drikke. De to kommercielt mest succesrige ikke-saccharosesøde-midler (dvs. sødemidler, som indeholder en forbindelse, der er forskellig fra saccharose), har op til dato været saccharin og cyclamat, der har henholdsvis ca. 200 og ca. 30 gange saccharoses sødeevne.

Anvendelsen af disse sødemidler, især cyclamat, er imidlertid for 15 nylig blevet begrænset eller forbudt i nogle lande på grund af tvivl om deres sikkerhed. Saccharin har også den ulempe, at det har en ubehagelig bitter eftersmag, som kan påvises af mange mennesker.

På det seneste er der undersøgt mange andre ikke-saccharosesødemid-ler, nogle er af naturlig oprindelse, og andre syntetiske, dækkende 20 en lang række kemiske strukturer. Disse forbindelser har omfattet proteiner såsom monellin, thaumatin og miraculin, dipeptider såsom aspartam og dihydrochalconer såsom neohesperidindihydrochalcon.

Bortset fra vanskelighederne ved at syntetisere eller ekstrahere sådanne sødemidler, er der imidlertid det problem, at de ikke nød-25 vendigvis har samme sødhedskvalitet som saccharose. Især kan sødheden i sammenligning med saccharose være langsomt indsættende og relativt langvarig, og der kan være en lakridslignende eller anden eftersmag, der gør sødemidlerne uegnede til direkte erstatning for saccharose, medmindre disse forskelle kan maskeres.

30 Selv om adskillige sødemidler med meget forskellige kemiske strukturer nu er undersøgt, er det væsentligt at bemærke, at sødhed væsentlig større end den hos saccharose kun er erkendt hos en meget lille klasse af derivater af saccharose og i ingen andre carbonhydra-ter. De intenst søde stoffer, der er kendt, er generelt overhovedet 35 ikke carbonhydrater. Faktisk er det kendt, at tilstedeværelsen at 2

DK 160052 B

visse substituenter på saccharosemolekylet ødelægger dets sødhed.

Således giver fx esterificering i forskellige positioner produkter, der er ikke-søde. Tabet af sødhed i saccharosederivater, i hvilke hydroxygrupper er erstattet med andre funktioner, bekræfter Shallen-5 bergers teori (J. Food Sci. (1963) 28, 584), at sukkerarters sødhed forårsages af hydrogenbinding af hensigtsmæssigt placerede hydroxy-grupper ved receptorstedet. Undersøgelser til støtte for denne teori er udført af forskellige forskere ved at fjerne hydroxygrupperne fra saccharose og ved at ændre deres konfiguration. I hvert tilfælde 10 reducerer fjernelse af hydroxygrupper enten sødheden eller efterlader den i det væsentlige uændret.

Derefter, henimod slutningen af 1975, blev der fundet nogle meget søde saccharosederivater. I britisk patentskrift nr. 1.543.167 beskrives en særlig klasse af chlorerede derivater af saccharose, der 15 har vist sig at besidde en høj grad af sødhed, i nogle tilfælde adskillige hundrede gange saccharoses, og dog at have samme sødheds-kvalitet som saccharose med fraværelse af en eventuel forsinkelse af virkningen, eller ubehagelig eftersmag. I de i patentskrift nr.

1.543.167 beskrevne forbindelser er hydroxygrupperne i visse kom-20 binationer af 4-, 6-, 1'- og 6-positioneme erstattet med chlorato-mer. Chlorsubstituentemes position viste sig at være kritisk, idet kun visse kombinationer af chlorsubstituenter gav saccharosederivater med en høj sødhedsgrad: andre kombinationer fjernede som forventet saccharoses sødhed.

25 I årene efter 1975 er der ikke fundet yderligere meget søde derivater af saccharose. Faktisk er de eneste andre chlorerede derivater af saccharose, der er vurderet i det tidsrum, 2,l'-dichlor-2,l'-dides-oxyderivatet, som ikke er særdeles sødt, og 2,6,1',6'-tetrachlor-2,6,1',6'-tetradesoxyderivatet, der beskrives i britisk patentansøgn-30 ing nr. 2037561A. I direkte modsætning til de i britisk patentskrift nr. 1.543.167 beskrevne forbindelser har dette 2,6,1',6'-tetrachlor-derivat af saccharose vist sig at være et kraftigt bittermiddel, der har en evne til at gøre bitter, som er sammenlignelig med quinin. Det har således vist sig, at afvigelse fra chlorsubstitueringen ifølge 35 britisk patentskrift nr. 1.543.167 vil føre til forbindelser, som 3

DK 1 6C‘0,t2 B

ikke er søde, men som i stedet for kunne have andre organoleptiske egenskaber.

Der er nu overraskende blevet fundet nogle chlorsaccharosederivater, som har et afvigende chlorsubstitutionsmønster, men som ikke desto 5 mindre har en intens sødhed.

Ifølge den foreliggende opfindelse tilvejebringes et 4-chlor-4-des-oxy- a-D-galactopyranosyl-1,4,6-trichlor-l,4,6-tridesoxy-/3-D-hexyl-furanosid med den almene formel I

ch2 oh ch2cl

Vlo o

Cl—\ \ιιιιιΟ,Μ"ν >"«II CHoCl H W 1 HO ‘OH OH Cl (hvor 3'- og 4'-substituenterne sidder i trans-konfiguration i forhold til hinanden), især 1,4,6-trichlor-l,4,6-tridesoxy-/3-D-fruc-tofuranosyl-4-chlor-4-desoxy-a-D-galactopyranosid, men også 4-chlor-15 4-desoxy-a-D-galactopyranosyl-1,4,6-trichlor-l,4,5-tridesoxy-y9-D- sorbofuranosid.

Disse hidtil ukendte forbindelser har ved foreløbige smagstests vist sig at have en sødhedsgrad af samme størrelsesorden som 1,6-dichlor- 1.6- didesoxy-/3-D-fructofuranosyl-4-chlor-4-desoxy-a-D-galactopyrano-20 sid, der også er kendt som 4,1',6'-trichlor-4,1',6'-tridesoxy- galac- tosaccharose, også benævnt TGS; dvs. en sødhed i størrelsesordenen adskillige hundrede gange saccharoses, når de sammenlignes ved tærskelværdier eller som fx 5Z's opløsninger. Især har 1,4,6-trichlor- 1.4.6- tridesoxy-/3-D-fructofuranosyl-4-chlor-4-desoxy-a-D-galactopyra-25 nosid vist sig at have en sødhed på ca. 2200 gange saccharoses, når de sammenlignes i en koncentration på 6,7%. Således er f.eks. i en typisk test en 0,003%'s opløsning af forbindelsen af et panel af smagere sammenlignet med saccharoseopløsninger med 5, 6, 7, 8 og 9%'s 4

DK 160052 B

koncentration. Den gennemsnitlige saccharosekoncentration, der svarer til testopløsningen, divideres derefter med 0,003 for at give det omtrentlige antal gange, testforbindelsen er sødere end saccharose. Sorbo-isomeren har en sødhed på ca. 200 gange saccharoses på en 5 lignende basis.

Forbindelserne ifølge opfindelsen kan fremstilles ved direkte chlore-ring af et saccharosederivat, der er blokeret i 6-stillingen, fx ved esterificering, men er frit i 4'-stillingen og i 4-,l'- og 6'-stillingerne, og efterfølgende fjernelse af den blokerende gruppe fra 6-10 stillingen. Ved en foretrukken chloreringsreaktion af denne type anvendes sulfurylchlorid i nærværelse af en organisk base såsom pyridin og et egnet opløsningsmiddel, fx et chloreret carbonhydrid såsom chloroform. Nogle biprodukter såsom TGS vil også dannes ved denne reaktion, og det formodes, at chloreringen formodentlig forlø-15 ber hurtigere ved 4-,l'- og 6'-stillingerne end ved 4'-stillingen.

Det formodes også, at chloreringen ved 4'-stillingen involverer en anderledes mekanisme end den hos de andre stillinger og forløber via dannelsen af et 3',4'-epoxid. Alternativt kan et saccharosederivat, der allerede bærer nogle chloratomer, anvendes som udgangsmateriale, 20 fx en 6-ester af TGS.

Fortrinsvis udføres omsætningen således, at det svovltrioxid, der udvikles fra reaktionsblandingen, føres ud af reaktionsbeholderen via et tørrerør, for at forhindre dannelse af svovlsyre, der kunne løbe tilbage til reaktionsblandingen, fx sammen med tilbagesvalende opløs-25 ningsmiddel. Typisk lades 8 mol ækvivalenter sulfurylchlorid reagere med saccharose i pyridin/chloroform ved ca. 40 - 50°C i adskillige timer. Reaktionsblandingen kan oparbejdes som sædvanlig for en sul-furylchloridreaktion, f.eks. ved standsning med methanol, dechlor-sulfatering med spor af natriumiodid og acetylering efterfulgt af 30 opspaltning ved chromatografi, krystallisation eller lignende.

Det ved denne fremgangsmåde vundne produkt har, når det anvendes på saccharose-6-acetat, faktisk vist sig at indeholde to nært beslægtede isomerer, og det formodes, at disse er to konfigurationelle isomerer på 3' og 4'-stillingerne. Selv om det ikke ønskes at være bundet til 35 nogen teori, formodes det, at epoxiddannelsen kan give enten lyxo-

DK 160052 B

5 eller ribo-epoxider, som derefter, efter ringåbning, giver 4'-chlor-4'-desoxy-fructose- og 4'-chlor-4'-desoxy-sorbosederivater.

En alternativ fremstillingsfremgangsmåde, især for fructo-isomeren, omfatter chlorering af et 4'-chlor-4'-desoxysaccharosederivat esteri-5 ficeret eller på anden måde blokeret i 6-stillingen og med fri hy-droxygrupper i 4-,l'- og 6'-stillingerne. Der kan anvendes et hvilket som helst hensigtsmæssigt chloreringsmiddel, fx sulfurylchlorid, eller et Vilsmeier-reagens, fx et N.N-dialkyl(chlormethaniminium)-chlorid fremstillet ved omsætning af et uorganisk syrechlorid med et 10 Ν,Ν-dialkylformamid eller Ν,Ν-dialkylacetamid. 4'-Chlor-4'-desoxysac-charose (dvs. 4-chlor-4-desoxy-/?-D-fructofuranosyl-D-glucopyranosid) selv er en kendt forbindelse (Guthrie et al. Carbohydrate Research 75(1979) side C1-C4). Den forbindelse, der fås ved denne alternative fremgangsmåde, er den, i hvilken 3'- og 4'-substituenterne er i 15 fructosekonfigurationen.

Der findes imidlertid endnu en fremgangsmåde, der er selektiv til fremstillingen af 4'-chlor-4'-desoxyfructoderivatet, nemlig en fremgangsmåde til fremstilling af 1,4,6-trichlor-l,4,6-tridesoxy-jS-D-fructofuranosyl-4-chlor- 4-desoxy-a-D-galactopyranosid (dvs. 4,1',-20 4',6'-tetrachlor-4,1',4',6'- tetradesoxygalactosaccharose), i hvilken

4'-chlorsubstituenten indføres i fructoseringen i et saccharosederi-vat uden inversion af konfigurationen via dannelsen af et 3',4'-lyxoepoxid, ved omsætning af en forbindelse med den almene formel II

ch2r' ch,r5 r3 y-o o 25 R4^ 4/""6?Η2β6 11

R2 OH OH OH

hvor R*· og R^ hver betegner en hydroxygruppe eller en beskyttet hydroxygruppe, R^ betegner et chloratom, og R^ betegner hydrogen, eller R^ betegner hydrogen, og R^ betegner en hydroxygruppe, og R“* og 6

DK 160052 B

5.6 hver betegner en hydroxygruppe eller et chloratom, med et lyxoepo-xiddannende reagens såsom triphenylphosphin (TPP) i kombination med en potentiator såsom diethylazodicarboxylat (DEAD); beskyttelse af alle reaktive hydroxygrupper i molekylet, fx ved esterificering; 5 omsætning af epoxidet med en kilde for chloridioner i et polært aprot opløsningsmiddel såsom DMF; og fjernelse af beskyttelsesgrupper; idet hydroxygrupper i en hvilken som helst af 4-, 1'- og 6'-stillingerne derefter erstattes med chloratomer ved en i og for sig kendt fremgangsmåde .

10 Fremgangsmåden udføres hensigtsmæssigt under anvendelse af et sac-charosederivat som udgangsmateriale, i hvilket chlorsubstituenterne er til stede i de andre ønskede positioner. Fri hydroxygrupper i 3-og 6-stillingerne fører til dannelse af uønskede 3,6-anhydro-bipro-dukter, og derfor foretrækkes det især at beskytte én eller begge 15 disse stillinger, f.eks. ved esterificering eller etherificering, og af de to er 6-stillingen lettere at beskytte. Således er en særlig foretrukken klasse af udgangsforbindelser sådanne med den almene formel Ila CH2r' CHoCl

V-° \yO

20 CL-( CH2Cl Ila

HO7 OH H0 OH

hvor rA betegner en beskyttet hydroxygruppe. Én særlig nyttig klasse af beskyttede hydroxygrupper er aryl- og/eller alkylsubstituerede silyloxygrupper, f.eks. tert.butyldiphenylsilyloxygruppen. Andre 25 beskyttede hydroxygrupper omfatter acyloxygrupper, især aliphatiske eller aromatiske carboxyliske acyloxygrupper såsom benzyloxygrupper eller acetoxygrupper.

Den lyxoepoxiddannende omsætning udføres hensigtsmæssigt i et inert opløsningsmiddel, f.eks. et carborihydrid såsom toluen, afhængig af 30 udgangsmaterialets opløselighed. DEAD bringes fortrinsvis i kontakt 7

DK 16 π o:. 2 B

med udgangsmaterialet i opløsningsmidlet, og TPP sættes derefter til blandingen. Reaktionen er exoterm, og blandingen kan bevares varm (f.eks. ved tilbagesvaling) i en passende periode, f.eks. fra 1 til 5 timer. Reaktionsblandingen kan derefter oparbejdes ved standsning med 5 en alkanol, f.eks. methanol, og opspaltning af bestanddele, f.eks. ved chromatografi.

Beskyttelsen af hydroxygrupperne før omsætningen med kilden for chloridioner udføres hensigtsmæssigt ved acylering, især acetylering, ved omsætning med eddikesyreanhydrid. Det er også hensigtsmæssigt, at 10 beskyttelsen ved 6-stillingen ved denne omsætning skal være ved acetylering. Således er det, hvis 6-stillingen i forvejen har været beskyttet med en silylgruppe, ønskeligt at fjerne denne og acylere i stedet for.

Forbindelserne ifølge opfindelsen er ikke-toxiske, idet de har en 15 LD^q-værdi (akut, oral) i mus på over 1 g/kg.

Sacchariderne ifølge opfindelsen kan anvendes til fremstilling af spiselige produkter og orale præparater, som indeholder mindst én af de ovennævnte hidtil ukendte forbindelser som et sødemiddel. Udtrykket "spiseligt produkt" betegner her et produkt, som under den sæd-20 vanlige anvendelse er beregnet til at synkes, f.eks. fødevarer eller drikkevarer, eller et oralt administreret farmaceutisk præparat. Ved "et oralt præparat" betegnes et, der under den sædvanlige anvendelse ikke er beregnet til at indtages som sådant, men anbringes i munden til behandling af halsen eller kindhulen, fx en tandpasta, et tand-25 pulver, mundvand, gurglemiddel, en pastil, en tandlotion eller tyggegummi .

Ifølge den foreliggende opfindelse tilvejebringes også et sødepræpa-rat, som indeholder mindst én af de ovennævnte hidtil ukendte forbindelser sammen med et fast fyldstof eller en bærer eller et (en) 30 flydende fyldstof eller bærer. Ved "sødepræparat" betegnes her et præparat, som ikke i sig selv indtages oralt for at blive sunket eller holdt i munden, men i stedet for er beregnet til at sættes til andre spiselige produkter eller orale præparater for at gøre dem søde eller forøge deres sødhed.

DK 160052 B

8

Det (den) ovennævnte fyldstof eller bærer omfatter en hvilken som helst bærer for en sød forbindelse, så at den kan formuleres i et præparat, der hensigtsmæssigt kan anvendes til sødning af andre produkter, f.eks. granuler, tabletter eller en opløsning i en dråbe-5 pakning. Fyldstoffet eller bæreren kan således omfatte fx konventionelle i vand dispergerbare tabletteringsbestanddele såsom stivelse, lactose eller saccharose, kvældningsmidler med lav densitet til dannelse af et granulært sødepræparat med et volumen pr. enhed sødhed ækvivalent med saccharoses, f.eks. spray-tørrede maltodextriner; og 10 vandige opløsninger indeholdende adjuvanser såsom stabiliseringsmidler, farvemidler og viskositetsjusterende midler.

Drikkevarer såsom alkoholfri drikke indeholdende den ovenfor nævnte søde forbindelse kan formuleres enten som sukkerfri diætprodukter eller produkter med "formindsket sukkerindhold" indeholdende den 15 minimale mængde sukker som krævet af loven. I fraværelse af sukker er det ønskeligt at tilsætte yderligere midler til at give en "følelse i munden" som ligner den, der fås med sukker, f.eks. pectin eller en vegetabilsk gummi. Således kan pectin tilsættes i en mængde på fra 0,1 til 0,15% i en henkogningssirup.

20 Den foreliggende opfindelse belyses nærmere ved nedenstående eksempler:

Eksempel 1.

1,4,6-Trichlor-1,4,6-tridesoxy-j8-D-fructofuranosyl-4-chlor-4-desoxy-α-D-galactopyranosid og den tilsvarende sorboisomer 25 75 g saccharose-6-acetat opløses i en blanding af 187,5 ml pyridin og 187,5 ml chloroform, og opløsningen afkøles til -75°C. 221 ml (ca. 14 molækvivalenter) sulfurylchlorid tilsættes dråbevis under omrøring, og derefter lades reaktionsblandingen langsomt opvarme til stuetemperatur. Reaktionsbeholderen er udstyret med et calciumchloridbeskyt-30 telsesrør for at forebygge tilgang af vanddamp. Reaktionsblandingen opvarmes ved 45°C i ca. 24 timer. Blandingen hældes derefter ud i 5

DK 160052 B

9 liter af en 10%'s blanding af svovlsyre og is under kraftig omrøring. Produktet ekstraheres i 3 x 1 liter dichlormethan, som vaskes med vand, natriumbicarbonat, vand og tørres over natriumsulfat. Den organiske ekstrakt inddampes til tørhed og opløses i 1 liter metha-5 nol, og nogle få krystaller natriumiodid tilsættes for at sikre fuldstændig dechlorsulfatering. Efter at have henstået i 30 minutter inddampes opløsningen til tørhed og opløses i 1 liter pyridin, og det opløste materiale acetyleres ved tilsætning af 200 ml eddikesyrean-hydrid. Omsætningen omrøres ved stuetemperatur i 16 timer og hældes 10 derefter ud i 5 liter is/vand. Det udfældede produkt frafiltreres, opløses i dichlormethan, tørres over natriumsulfat og inddampes til en sirup, der elueres fra en silicagelsøjle under anvendelse af 60 -80 petroleumsetherrethylacetat (2:1). Der observeres en ufuldstændig opspaltning, og en anden søjle gennemløbes under anvendelse af 60 -15 80 petroleumsetherrethylacetat (3:1). Den isolerede hovedkomponent er stadig en blanding af to forbindelser med meget ensartede polariteter.

Denne blanding lades henstå til krystallisation af diethylether, og det viser sig, at der dannes to forskellige typer krystaller. Efter 20 at alt opløsningsmiddel er afdampet, adskilles de to krystallinske typer manuelt. Tyndtlagschromatografi (diethylether-benzen, 4:1) viser kun lidt eller ingen krydsforurening. Den lidt hurtigere løbende hovedkomponent viser sig at være 4,1',4',6'-tetrachlor-4,1',-4',6'-tetradesoxygalactosorbosaccharosetetraacetat, og den langsom-25 mere løbende mindre bestanddel viser sig at være 4,1',4',6'-tetra-chlor-4,1',4',6'-tetradesoxygalactosaccharose-tetraacetat.

Deesterifikation opnås derefter som følger:

En opløsning af 2,2 g 4,1',4',6'-tetrachlor-4,l',4',6'-tetradesoxyga-lactosaccharose-tetraacetat i 20 ml methanol og 0,5 ml acetone be-30 handles med natriummethoxid til pH-værdi 9. Reaktionsblandingen omrøres ved stuetemperatur i 4 timer, og tyndtlagschromatografi (dichlormethan- methanol (6:1)) afslører et enkelt produkt. Opløsningen neutraliseres ved tilsætning af "Amberlyst" 15 (H+)-harpiks, filtreres og inddampes til tørhed. Udbyttet er 1,6 g ud fra tetraace-

DK 160052 B

10 tatmellemproduktet. Den deacetylerede forbindelse er identisk med den, der fås i eksempel 3, rute 2, ved f).

På lignende måde fremstilles 4,1',4',6'-tetrachlor-4,1',4',6'-tetra-desoxygalactosorbosaccharose ud fra det tilsvarende tetraacetat, 5 [a]D = +71,3° (c = 1,3 i H20).

Analyse:

Beregnet for Gi2HjL8°7C^4: C 34,61 H 4,32 Cl 34,13

Fundet: C 35,5 H 4,84 Cl 34,2 13 C-NMR-spektret for dette galactosorboprodukt er inkluderet i den i 10 eksempel 3 angivne tabel.

Eksempel 2

Chlorering af TGS-6-0-tert.butyldiphenylsilylether

Til 2,0 g TGS i 25 ml pyridin sættes 0,5 g dimethylaminopyridin efterfulgt af 1,4 ml (ca. 1,1 ækvivalent) tert.butyldiphenylsilyl-15 chlorid, og blandingen opvarmes under omrøring ved 50 - 60°C i 3 dage. Reaktionsblandingen hældes derefter ud i isvand, og det sirup-agtige produkt vaskes ved dekantering med isvand. Det opløses derefter i chloroform, tørres over natriumsulfat, inddampes til 3,0 g (93,7% af det teoretiske) sirup og krystalliseres af ethanol, smel-20 tepunkt 124-125°C, [α]ρ = +34,6° (c = 0,8 i CHCI3). Siruppen (2,0 g) opløses i en blanding af 5,0 ml pyridin og 5,0 ral chloroform og afkøles til -40°C. 3 g sulfurylchlorid tilsættes dråbevis, og temperaturen lades langsomt stige til stuetemperatur og hæves derefter under omrøring til 45°C. Blandingen omrøres ved denne temperatur i 25 ca. 10 timer, igen udstyret med et calciumchloridrør som i eksempel 1. Blandingen oparbejdes derefter som i eksempel 1, og den acetyle-rede blanding elueres fra siliciumdioxid med benzen/ethylacetat (5:1), hvorved fås 2,5 g (62% af det teoretiske) tetrachlortetraacetat i form af en sirup og TGS-pentaacetat (ca. 10%). Krystallisation 30 af tetrachlorderivatet giver en ren forbindelse, der tilsyneladende i sit chloreringssubstitutionsmønster ligner den forbindelse, der fås 11

DK 1600:.2 B

fra saccharose-6-acetat. Produktet deacetyleres derefter (natrium-methoxid i methanol) og desilyleres (tetra-n-butylammoniumfluorid) i tetrahydrofuran ved stuetemperatur, hvorved fås det fri tetrachlor-derivat, der er identisk med det i eksempel 1. Deacetylering og 5 desilylering af moderludportionerne fra krystallisationen giver en blanding af to forbindelser, som er meget ensartede i Rf-værdi på tyndtlagschromatografi, tilsyneladende identiske med de to forbindelser, der fås i eksempel 1, nemlig l,4,6-trichlor-l,4,6-tridesoxy-/9-D-fructofuranosyl-4-chlor-4-desoxy- α-D-galactopyranosid og 4-chlor-4-10 desoxy-a-D-galactopyranosyl- 1,4,6-trichlor-l,4,6-tridesoxy-/9-D-sorbofuranosid.

Eksempel 3 4,1',4',6'-Tetrachlor-4,1',4',6'-tetradesoxygalactosaccharose(l,4,6-trichlor-1,4,6-tridesoxy-j8-D-fructofuranosyl-4-chlor-4-desoxy-a-D-15 galactopyranosid)

Rute 1

En opløsning af 10 g TGS i 250 ml tørt toluen behandles med 12 ml (2,3 molækvivalenter) DEAD efterfulgt af 19 g (1,3 molækvivalent) TPP. Reaktionen er exoterm; tyndtlagschromatografi (ether/benzin, 20 7:1) efter 5 minutter viser to molprodukter. Blandingen opvarmes under tilbagesvaling i 2 1/2 time og afkøles derefter og fortyndes med 50 ml methanol, inddampes til en sirup og optages i ether. Det meste af det tilstedeværende triphenylphosphinoxid fjernes ved krystallisation, og det rå materiale chromatograferes på en søjle af 150 25 g silicagel under eluering med ether-letbenzin (1:1), hvorved fås 5 g (55% af det teoretiske) af 3,6-anhydro-3',4'-lyxoepoxidderivatet af TGS (dvs. 3,6-anhydro-4-chlor-4-desoxy-a-D-galactopyranosyl-3,4-anhydro-1,6- dichlor-1,6-didesoxy-jS-D-tagatofuranosid) , [a]jj = +6,5° (c = 1,0 i CHC13).

30 Analyse:

Beregnet for C^^^O^Cly. C 39,83 H 4,14 Cl 29,46 Fundet: C 40,28 H 4,28 Cl 26,45

DK 160052 B

12

Yderligere eluering af søjlen giver TGS-3',4'-lyxoepoxid. Dette materiale peracetyleres ved behandling med eddikesyreanhydrid, hvorved fås TGS-3',4'-lyxoepoxidtriacetat (dvs. 4-chlor-4-desoxy-2,3,6-tri-0-ace tyl - α - D - galac topyranosyl - 3,4 - anhydro -1,6 - dichlor -1,6 - dides oxy-)8-5 D-tagatofuranosid); strukturen bekræftes ved %-NMR-spektroskop! og massespektroskopi (se nedenfor).

Rute 2 a) TGS-6-tert.butyldiphenylsilylether

En opløsning af 8 g TGS i tørt pyridin behandles med 5,6 ml tert.bu-10 tyldiphenylsilylchlorid og 200 mg 4-dimethylaminopyridin ved stuetemperatur i 18 timer. Tyndtlags chromato grafi viser tilstedeværelsen af ét hovedprodukt sammen med noget uomsat udgangsmateriale (tyndtlags-chromatografi-elueringsmiddel: ethylacetat/acetone/vand, 10:10:1). Blandingen hældes derefter ud i isvand og ekstraheres med ethylace-15 tat. Ekstrakterne tørres over natriumsulfat og inddampes til tørhed.

Ved krystallisation af ethanol fås 10,5 g (82,6% af det teoretiske) TGS-tert.butyldiphenylsilylether, smeltepunkt 95 - 97°C (omkrystalliseret af toluen-benzen), [a]j) = 39,3° (c = 1,0 i CHCI3).

Analyse: 20 Beregnet for c28H37°8C13Si: C 52,87 H 5,82 Cl 16,75

Fundet: .C 52,28 H 5,76 b) TGS-6-tert.butyldiphenylsilylether-3',4'-lyxoepoxid

En opløsning af 10 g TGS-tert.butyldiphenylsilylether i 250 ml tørt toluen behandles med 12 ml (2,3 molækvivalenter) DEAD efterfulgt af 25 19 g (1,3 molækvivalenter) triphenylphosphin. Reaktionen er exoterm; tyndtlagschromatografi efter 5 minutter (ether/acetone, 10:1) viser ét hovedprodukt og fraværelsen af udgangsmateriale. Reaktionsblandingen fortyndes med 50 ml methanol, inddampes til en sirup og optages i ether. Det meste af triphenylphosphinoxidbiproduktet fjernes ved 30 krystallisation, og det rå materiale chromatograferes på en søjle af 150 g tørt silicagel med ether/letbenzin (2:1), derefter gradvis 13

DK 16: 062 B

stigende polaritet til 4:1 og til slut med ether/acetone (9:1), hvorved fås 8,5 g (87,6%) af epoxidet.

c) Peracetylering

Konventionel acetylering af produktet fra trin b) (7 g) under anven-5 delse af 70 ml pyridin og 7 ml eddikesyreanhydrid giver 7,5 g (94,8% af det teoretiske) diacetat, [α]ρ — +104,5° (c = 1,0 i CHCI3).

Analyse:

Beregnet for C^^g^d-sSi: C 54,73 H 5,55 Cl 15,18

Fundet: C 55,42 H 5,76 10 d) TGS-3',4'-lyxoepoxidtriacetat

En opløsning af 7 g af diacetatet fra trin c) i 150 ml tetrahydrofu-ran behandles med 1,4 g tetra-n-butylammoniumfluorid ved stuetemperatur i 18 timer. Tyndtlagschromatografi (ether/letbenzin, 6:1) viser ét hovedprodukt med spor af langsomtløbende produkter på grund af 15 partiel deacetylering. Blandingen inddampes, optages i 50 ml pyridin og behandles med 7 ml eddikesyreanhydrid ved stuetemperatur i 3 timer. Tyndtlagschromatografi, ether/letbenzin (7:1), viser kun ét produkt. Reaktionsblandingen inddampes og elueres fra en kort søjle af 50 g silicagel med ether/letbenzin (1:1), hvorved fås 4,3 g (85,2% 20 af det teoretiske) af et krystallinsk produkt, der er identisk med 20 det fra rute 1, smeltepunkt 133 - 134°C, [<*] p = +116,3° (c = 1,0 i CHCI3).

Analyse:

Beregnet for Ο^Ι^Ο^)*^· C 4-2,72 H 5,54 Cl 21,06 25 Fundet: C 43,00 H 4,58 Cl 20,79 e) 4,1',4',6'-Tetrachlor-4,1',4',6'-tetradesoxygalactosaccharose-tetraacetat

En opløsning af produktet fra trin d) i 50 ml dimethylformamid behandles med 4 g lithiumchlorid ved 90°C i 5 timer. Reaktionsblandin-30 gen hældes ud i isvand og ekstraheres med ether. Ekstrakterne tørres

14 DK 16 C O S 2 B

over natriumsulfat, inddampes til en sirup og acetyleres på den normale måde med pyridin og eddikesyreanhydrid, hvorved fås 2,6 g (56,2% af det teoretiske) af tetrachlortetraacetatet, smeltepunkt 103 - 104°C (omkrystalliseret af ether/letbenzin) , [α]ρ - +75,0° (c = 1,0 5 i CHC13).

Analyse:

Beregnet for C2()H260llCl4: C 41,09 H 4,45

Fundet: C 41,43 H 4,53 f) 4,1',4',6'-Tetrachlor-4,1',4',6'-tetradesoxygalactosaccharose 10 En opløsning af 1,5 g af tetraacetatet fra trin e) i 25 ml tørt methanol behandles med en katalytisk mængde natriummethoxid ved stuetemperatur i 5 timer, deioniseres ved at omrøre sammen med "Amberlyst" 15-harpiks (™) og inddampes til tørhed. Ved krystallisation af ether fås 1- g (93,5% af det teoretiske) af produktet, smeltepunkt 15 58-60°C, [α]2β = +72,3° (c = 1,0 i H20).

Analyse:

Beregnet for C 34,61 H 4,32 Cl 34,13

Fundet: C 35,5 H 4,84 Cl 34,2

DK 160052B

15 13

Strukturen er konsistent med C-NMR-spektret.

13C-NMR-Chemical Shifts3

Saccharose15 TGS 4,1',4',6'-tetra- 4,1',4',6'-tetra- chlor-4,1',4',6'- chlor-4,1',4',6'- 5 tetradesoxyga- tetradesoxygalac- lactosaccharose , , ^ tosorbosaccharose C-2' 104,4 104,1 103,7 105,1 C-l 92,9 93,5 92,1 94,7 10 C-5' 82,2 81,9 82,5 80,9 C-3' 77,4 76,9 77,7 74,2 C-4' 74,8 76,1 59,4 61,2 C-5 73,2 71,4 71,0 71,3 C-3) 73,5 68,8 68,5 69,1 15 ) / / / C-2) 71,9 68,4 68,1 68,9 C-4 70,1 63,9 63,4 64,1 C-l' 63,3 45,6 44,3 44,3 C-6' 62,5 44,4 44,0 44,0 20 C-6 61,2 62,2 61,8 62,7 13 aChemical Shifts udtrykkes i ppm mod lavere felt fra C-NMR-reso nansen for tetramethylsilan. D2O anvendes som opløsningsmiddel og DSS som intern standard.

25 ^Data fra Development in Food Carbohydrates-2, C.K. Lee. cFra eksempel 1.

^H-NMR-parametre. Førsteordens chemical Shifts (S) og koblingskonstanter (Hz) ved 220 MHz.

DK 160052B

16 TGS-3',4'-epoxidtriacetat TGS-3',4'-epoxid- 4,l',4',6'-tetra- 6-tert.BDPS-ether- chlor-4,1',4',6' - diacetat tetradesoxygalac- tosaccharose 5 __ H-l 5,82d J 3,2 5,80d J 3,24 5,72d 2 3,5 H-2 5,13dd 3 8,52 5,13dd 3 8,52 5,28dd J£ 3 3,0 H-3 5,31dd J3’4 2,94 5,35dd J3’4 2,94 5,28ddJ342,0 H-4 4,60t J4 ' 1,18 4,71q J4 ’ 1,18 4,76dJ432,0 10 H-5 4,55m ’ 4,14m 4,55m H-6 H-3' 3,92dJ3, 2,04 3,82d J 4, 2,06 5,65dJ3, 4, 9,0 H-4' 3,90qJ4,’5, 2,22 3,79qJ4,’5, 2,52 4,37ddJ4, 2,0 H-5' 4,18m 4,32m 15 H-6' H-l'a 4,28d J 5,30

i X D

H-l'b 4,24d 17

DK 1600S2B

Massespektroskopi a = 3:1 dubletter 1 Cl b = 27:27:9:1 kvartet 3 Cl c - 9:6:1 triplet 2 Cl 5 Forbindelse nr. Hexopyranosylkation m/e Ketofuranosylkation 7 503 181 (c) TGS 6-tert.BDPS 247· v (a) 165 (c)

Ac2 187*^ 205 129 (a) 10 3',4'~epoxid ^1454^ (a) 109 4 307 (a) 181 (c) TGS 247 (a) 165 (c) 15 (Ae)3 187 (a) 129 (a) 3',4'-epoxid 145 (a) 109 8 307 (a) 259 (b) 20 247 (a) 223 (c) (Cl)4 (0Ac)4 187 (a) 181 (c) 145 (a) 145 (a) 109

DK 160052B

18 Røntgenkrystallografiske data Røntgenkrystallografi af en krystallinsk prøve af 4,1',4',6'-tetra-chlor-4,1',4',6'-tetradesoxygalactosaccharosetetraacetat giver følgende koordinater: 5 Atom Atomkoordinater (X1(A) med estimerede (position) standardafvigelser i parentes

X Y Z

CL(4) 6370 (1) 2145 (2) 5341 (1) 10 C(l) 3987 (3) 2186 (5) 6598 (4) C(2) 5127 (3) 2220 (5) 7481 (4) 0(2) 5213 (3) 2347 (4) 8806 (3) C(2,l) 4887 (4) 1197 (5) 9340 (5) 0(2,1) 4454 (3) 180 (4) 8724 (4) 15 C(2,2) 5119 (6) 1411 (9) 10757 (6) C(3) 5751 (3) 3456 (5) 7198 (5) 0(3) 6816 (3) 3281 (4) 7987 (4) C(3,1) 7399 (4) 4473 (6) 8417 (5) 0(3,1) 7080 (4) 5641 (5) 8092 (5) 20 C(3,2) 8488 (5) 4069 (9) 9279 (7) C(4) 5635 (4) 3542 (5) 5780 (5) 0(5) 3983 (2) 2220 (3) 5314 (3) C(5) 4472 (4) 3464 (5) 4995 (4) C(6) 4255 (4) 3441 (5) 3568 (5) 25 0(6) 3172 (3) 3905 (5) 3003 (3) C(6,l) 2851 (5) 4174 (7) 1755 (5) 0(6,1) 3416 (4) 4052 (8) 1106 (4) 0(6,2) 1733 (6) 4666 (13) 1266 (6) 0(1) 3436 (2) 3373 (3) 6871 (3) 30 Cl(l') 1143 (1) 2462 (2) 8333 (1) 01(4') 387 (1) 5056 (2) 3799 (1) 01(6') 1271 (1) -252 (2) 3908 (1) 0(1') 2409 (4) 2776 (6) 8190 (5) 0(2') 1902 (2) 1956 (3) 6053 (3) 35 0(2') 2358 (3) 3120 (5) 6845 (4) 0(3') 1701 (4) 4408 (5) 6218 (4)

DK 160052B

19 0(3') 2225 (3) 5765 (4) 6499 (4) C(3',l) 1908 (4) 6694 (6) 7249 (5) 0(3', 1) 1309 (5) 6350 (7) 7777 (6) C(3',2) 2397 (6) 8139 (7) 7282 (7) 5 0(4') 1450 (4) 4042 (5) 4819 (4) C(5') 1205 (3) 2454 (5) 4820 (4) 0(6') 1415 (4) 1642 (6) 3749 (5)

Enhedscellens dimensioner er: 10 a - 13,39 Å b = 9,37 Å C = 10,99 Å - 108,7° monoklin, rumgruppe P2^.

Et computergenereret billede af molekylet er vist på tegningen, hvil-15 ket tydeligt viser, at konfigurationen i positionerne 3' og 4' er fructokonfigurationen.

Eksempel 4 Sødetabletter til drikkevarer

Hver tablet indeholder 2 mg l,4,6-trichlor-l,4,6-tridesoxy-/J-D-fruc-20 tofuranosyl-4-chlor-4-desoxy-a-galactopyranosid fra eksempel 1, 2 eller 3 sammen med ca. 60 mg dispergerbar tabletbasis bestående af saccharose, gummi arabicum og magnesiumstearat.

DK 160052 B

20

Eksempel 5

Coladrink med reduceret kalorieindhold indeholdende sukker

Bestanddele til fremstilling af 100 ml tilsætningssirup:

Tetrachlorderivat fra eksempel 3 20 mg 5 saccharose 60 g benzoesyre 35 mg phosphorsyre (koncentreret) 1 ml colaaroma 1,1 ml farve ad libitum 10 mineralvand ad 100 ml

Denne sirup kan derefter i doser på 20 ml sættes til alikvoter på 225 ml med carbondioxid mættet afkølet mineralvand.

Eksempel 6 Tandpasta 15 Vægtprocent

Dibasisk calciumphosphat 50% glycerol 20% natriumlaurylsulfat 2,5% mynteolie 2,5% 20 traganthgummi 1,0% tetrachlorderivat fra eksempel 3 0,03% vand 23,97%

Bestanddelene blandes til dannelse af en tandpasta med myntesmag med acceptabel sødhed og fri for sukker eller saccharin.

Claims (6)

2l DK 160062 B Eksempel 7 Tyggegummi Vægtdele Polyvinylacetat 20 5 butylphthalylbutylglycolat 3 polyisobutylen 3 mikrokrystallinsk voks 2 calciumcarbonat 2 smagsstoffer/aroma 1 10 tetrachlorderivat fra eksempel 3 0,07 glucose 10 Den ovennævnte tyggegummibasis kan udskæres i konventionelle tabletter eller plader.

1. Chlorsubstituerede disaccharider med den almene formel I CH2 OH CHjCI H /°v Cl—( NlllllO""1^ \lllll CHoCl I H H HO OH OH Cl 20 hvor 3'- og 4'-substituenterne har transkonfiguration i forhold til hinanden.

2. Disaccharid ifølge krav 1, kendetegnet ved. at det er l,4,6-trichlor-l,4,6-tridesoxy-j8-D-fructofuranosyl-4-chlor-4-desoxy-<*-D-galactopyranosid. DK 16ϋ0ΰ2Β

3. Disaccharid ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det er 4-chlor-4-desoxy-a-D-galac-topyranosyl-1,4,6-trichlor-1,4,6-tridesoxy-/?-D-sorbofuranosid. s '

4. Fremgangsmåde til fremstilling af et disaccharid ifølge krav 1, 5 kendetegnet ved, at a) et saccharosederivat, der er blokeret i 6-stillingen, men som har fri hydroxygrupper i 4-, 1'-, 4'- og 6'-stillingerne, chloreres direkte, og den blokerende gruppe derefter fjernes fra 6-stillingen, eller 10 b) til fremstilling af 1,4,6-trichlor-1,4,6-tridesoxy-/?- D-fructofu-ranosyl-4-chlor-4-desoxy-a-D-galactopyranosid, 4-chlor-4-desoxy-a-D-fructofuranosyl-jS-D-glucopyranosid, der er blokeret i 6-stillingen, chloreres, og den blokerende gruppe derefter fjernes,

5. Fremgangsmåde ifølge krav 4, 15 kendetegnet ved, at den blokerende gruppe er en estergruppe.

6. Sødepræparat, kendetegnet ved, at det indeholder mindst én forbindelse ifølge krav 1 som et sødemiddel.