FI116291B - Menetelmä ksylitolin valmistamiseksi - Google Patents
Menetelmä ksylitolin valmistamiseksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI116291B FI116291B FI20010892A FI20010892A FI116291B FI 116291 B FI116291 B FI 116291B FI 20010892 A FI20010892 A FI 20010892A FI 20010892 A FI20010892 A FI 20010892A FI 116291 B FI116291 B FI 116291B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- xylose
- acid
- xylitol
- process according
- prepared
- Prior art date
Links
- HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N meso ribitol Natural products OCC(O)C(O)C(O)CO HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 123
- HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N xylitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N 0.000 title claims description 105
- TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N Xylitol Natural products OCCC(O)C(O)C(O)CCO TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 104
- 239000000811 xylitol Substances 0.000 title claims description 104
- 235000010447 xylitol Nutrition 0.000 title claims description 104
- 229960002675 xylitol Drugs 0.000 title claims description 104
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 14
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 151
- 229930195726 aldehydo-L-xylose Natural products 0.000 claims description 100
- PYMYPHUHKUWMLA-WISUUJSJSA-N aldehydo-L-xylose Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-WISUUJSJSA-N 0.000 claims description 98
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 77
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 54
- ZAQJHHRNXZUBTE-UHFFFAOYSA-N D-threo-2-Pentulose Natural products OCC(O)C(O)C(=O)CO ZAQJHHRNXZUBTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N D-gluconic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- ZAQJHHRNXZUBTE-WVZVXSGGSA-N L-xylulose Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)C(=O)CO ZAQJHHRNXZUBTE-WVZVXSGGSA-N 0.000 claims description 37
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 36
- RGHNJXZEOKUKBD-SKNVOMKLSA-N L-idonic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SKNVOMKLSA-N 0.000 claims description 34
- 238000006114 decarboxylation reaction Methods 0.000 claims description 29
- QXKAIJAYHKCRRA-UHFFFAOYSA-N D-lyxonic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)=O QXKAIJAYHKCRRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- RGHNJXZEOKUKBD-QTBDOELSSA-N L-gulonic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-QTBDOELSSA-N 0.000 claims description 28
- QXKAIJAYHKCRRA-NUNKFHFFSA-N L-xylonic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C(O)=O QXKAIJAYHKCRRA-NUNKFHFFSA-N 0.000 claims description 21
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 18
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 18
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 18
- VBUYCZFBVCCYFD-NUNKFHFFSA-N 2-dehydro-L-idonic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C(=O)C(O)=O VBUYCZFBVCCYFD-NUNKFHFFSA-N 0.000 claims description 17
- VBUYCZFBVCCYFD-UHFFFAOYSA-N D-arabino-2-Hexulosonic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(=O)C(O)=O VBUYCZFBVCCYFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- LKDRXBCSQODPBY-AMVSKUEXSA-N L-(-)-Sorbose Chemical compound OCC1(O)OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O LKDRXBCSQODPBY-AMVSKUEXSA-N 0.000 claims description 16
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 15
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 claims description 13
- IZSRJDGCGRAUAR-MROZADKFSA-N 5-dehydro-D-gluconic acid Chemical compound OCC(=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O IZSRJDGCGRAUAR-MROZADKFSA-N 0.000 claims description 11
- IAJILQKETJEXLJ-UHFFFAOYSA-N Galacturonsaeure Natural products O=CC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O IAJILQKETJEXLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- AEMOLEFTQBMNLQ-WAXACMCWSA-N alpha-D-glucuronic acid Chemical compound O[C@H]1O[C@H](C(O)=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O AEMOLEFTQBMNLQ-WAXACMCWSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 10
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 10
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims description 8
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 claims description 6
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 claims description 6
- 229960002920 sorbitol Drugs 0.000 claims description 6
- 150000001261 hydroxy acids Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 3
- 239000002211 L-ascorbic acid Substances 0.000 claims description 2
- 235000000069 L-ascorbic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 claims description 2
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 claims description 2
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 claims description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims description 2
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylopyranose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 description 58
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 40
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 36
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 36
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 25
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 21
- 239000000047 product Substances 0.000 description 20
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 19
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 19
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 18
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 17
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 17
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 16
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 16
- ZAQJHHRNXZUBTE-WUJLRWPWSA-N D-xylulose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H](O)C(=O)CO ZAQJHHRNXZUBTE-WUJLRWPWSA-N 0.000 description 15
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N D-gluconic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 description 13
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 13
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 11
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 description 11
- 238000013375 chromatographic separation Methods 0.000 description 11
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 11
- HEBKCHPVOIAQTA-QWWZWVQMSA-N D-arabinitol Chemical class OC[C@@H](O)C(O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-QWWZWVQMSA-N 0.000 description 10
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 10
- 229950006191 gluconic acid Drugs 0.000 description 10
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 10
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 10
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 10
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 9
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 description 9
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 9
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 9
- SRBFZHDQGSBBOR-OWMBCFKOSA-N L-ribopyranose Chemical compound O[C@H]1COC(O)[C@@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-OWMBCFKOSA-N 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 235000001727 glucose Nutrition 0.000 description 8
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 8
- HEBKCHPVOIAQTA-NGQZWQHPSA-N D-Arabitol Natural products OC[C@H](O)C(O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-NGQZWQHPSA-N 0.000 description 7
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 7
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 7
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 7
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- QXKAIJAYHKCRRA-FLRLBIABSA-N D-xylonic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O QXKAIJAYHKCRRA-FLRLBIABSA-N 0.000 description 6
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007868 Raney catalyst Substances 0.000 description 6
- 229910000564 Raney nickel Inorganic materials 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 6
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 6
- 241001517013 Calidris pugnax Species 0.000 description 5
- 241000222120 Candida <Saccharomycetales> Species 0.000 description 5
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 5
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 5
- 241000235648 Pichia Species 0.000 description 5
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 5
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- 229920001221 xylan Polymers 0.000 description 5
- 150000004823 xylans Chemical class 0.000 description 5
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JVWLUVNSQYXYBE-UHFFFAOYSA-N Ribitol Natural products OCC(C)C(O)C(O)CO JVWLUVNSQYXYBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 4
- HMFHBZSHGGEWLO-UHFFFAOYSA-N alpha-D-Furanose-Ribose Natural products OCC1OC(O)C(O)C1O HMFHBZSHGGEWLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N arabinose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N 0.000 description 4
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 4
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 4
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 4
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 239000000174 gluconic acid Substances 0.000 description 4
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 4
- HEBKCHPVOIAQTA-ZXFHETKHSA-N ribitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-ZXFHETKHSA-N 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SRBFZHDQGSBBOR-SOOFDHNKSA-N D-ribopyranose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-SOOFDHNKSA-N 0.000 description 3
- ZAQJHHRNXZUBTE-NQXXGFSBSA-N D-ribulose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)C(=O)CO ZAQJHHRNXZUBTE-NQXXGFSBSA-N 0.000 description 3
- 108010058076 D-xylulose reductase Proteins 0.000 description 3
- 101710088194 Dehydrogenase Proteins 0.000 description 3
- 241000588698 Erwinia Species 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 208000007976 Ketosis Diseases 0.000 description 3
- SXZYCXMUPBBULW-SKNVOMKLSA-N L-gulono-1,4-lactone Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)[C@@H](O)[C@H]1O SXZYCXMUPBBULW-SKNVOMKLSA-N 0.000 description 3
- 241000588696 Pantoea ananatis Species 0.000 description 3
- 241000191043 Rhodobacter sphaeroides Species 0.000 description 3
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 102100026974 Sorbitol dehydrogenase Human genes 0.000 description 3
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 3
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 3
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000000468 ketone group Chemical group 0.000 description 3
- 150000002584 ketoses Chemical class 0.000 description 3
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 3
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 3
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- 108091022915 xylulokinase Proteins 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-SVZMEOIVSA-N (+)-Galactose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-SVZMEOIVSA-N 0.000 description 2
- DRTQHJPVMGBUCF-PSQAKQOGSA-N 1-[(2s,3s,4r,5s)-3,4-dihydroxy-5-(hydroxymethyl)oxolan-2-yl]pyrimidine-2,4-dione Chemical compound O[C@H]1[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@@H]1N1C(=O)NC(=O)C=C1 DRTQHJPVMGBUCF-PSQAKQOGSA-N 0.000 description 2
- VBUYCZFBVCCYFD-JJYYJPOSSA-N 2-dehydro-D-gluconic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C(=O)C(O)=O VBUYCZFBVCCYFD-JJYYJPOSSA-N 0.000 description 2
- NBSCHQHZLSJFNQ-GASJEMHNSA-N D-Glucose 6-phosphate Chemical compound OC1O[C@H](COP(O)(O)=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O NBSCHQHZLSJFNQ-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N D-erythro-ascorbic acid Natural products OCC1OC(=O)C(O)=C1O ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FNZLKVNUWIIPSJ-UHNVWZDZSA-N D-ribulose 5-phosphate Chemical compound OCC(=O)[C@H](O)[C@H](O)COP(O)(O)=O FNZLKVNUWIIPSJ-UHNVWZDZSA-N 0.000 description 2
- FNZLKVNUWIIPSJ-RFZPGFLSSA-N D-xylulose 5-phosphate Chemical compound OCC(=O)[C@@H](O)[C@H](O)COP(O)(O)=O FNZLKVNUWIIPSJ-RFZPGFLSSA-N 0.000 description 2
- VFRROHXSMXFLSN-UHFFFAOYSA-N Glc6P Natural products OP(=O)(O)OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O VFRROHXSMXFLSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000004195 Isomerases Human genes 0.000 description 2
- 108090000769 Isomerases Proteins 0.000 description 2
- 241000235649 Kluyveromyces Species 0.000 description 2
- 108030003782 L-xylulokinases Proteins 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FNZLKVNUWIIPSJ-UHFFFAOYSA-N Rbl5P Natural products OCC(=O)C(O)C(O)COP(O)(O)=O FNZLKVNUWIIPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 2
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 2
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 2
- 229930003268 Vitamin C Natural products 0.000 description 2
- 102100029089 Xylulose kinase Human genes 0.000 description 2
- PYMYPHUHKUWMLA-LMVFSUKVSA-N aldehydo-D-ribose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-LMVFSUKVSA-N 0.000 description 2
- PYMYPHUHKUWMLA-YUPRTTJUSA-N aldehydo-L-lyxose Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-YUPRTTJUSA-N 0.000 description 2
- PYMYPHUHKUWMLA-MROZADKFSA-N aldehydo-L-ribose Chemical compound OC[C@H](O)[C@H](O)[C@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-MROZADKFSA-N 0.000 description 2
- 150000001323 aldoses Chemical class 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000003443 antiviral agent Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 230000000911 decarboxylating effect Effects 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- GNGACRATGGDKBX-UHFFFAOYSA-N dihydroxyacetone phosphate Chemical compound OCC(=O)COP(O)(O)=O GNGACRATGGDKBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 238000012239 gene modification Methods 0.000 description 2
- 230000005017 genetic modification Effects 0.000 description 2
- 235000013617 genetically modified food Nutrition 0.000 description 2
- 235000013402 health food Nutrition 0.000 description 2
- -1 hexahydrate monosaccharides Chemical class 0.000 description 2
- 150000002402 hexoses Chemical class 0.000 description 2
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Chemical compound Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N insulin Chemical compound N1C(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(NC(=O)CN)C(C)CC)CSSCC(C(NC(CO)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CCC(N)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CSSCC(NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2C=CC(O)=CC=2)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2NC=NC=2)NC(=O)C(CO)NC(=O)CNC2=O)C(=O)NCC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)N3C(CCC3)C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C)C(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(O)=O)=O)NC(=O)C(C(C)CC)NC(=O)C(CO)NC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C1CSSCC2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(N)CC=1C=CC=CC=1)C(C)C)CC1=CN=CN1 NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 2
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 2
- 229930027917 kanamycin Natural products 0.000 description 2
- SBUJHOSQTJFQJX-NOAMYHISSA-N kanamycin Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CN)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N SBUJHOSQTJFQJX-NOAMYHISSA-N 0.000 description 2
- 229960000318 kanamycin Drugs 0.000 description 2
- 229930182823 kanamycin A Natural products 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002777 nucleoside Substances 0.000 description 2
- 125000003835 nucleoside group Chemical group 0.000 description 2
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 2
- 150000002972 pentoses Chemical class 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 2
- 150000005846 sugar alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 239000003765 sweetening agent Substances 0.000 description 2
- 235000019154 vitamin C Nutrition 0.000 description 2
- 239000011718 vitamin C Substances 0.000 description 2
- OIRDTQYFTABQOQ-DEGSGYPDSA-N (2S,3S,4R,5S)-2-(6-aminopurin-9-yl)-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound [C@H]1([C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O1)CO)N1C2=NC=NC(=C2N=C1)N OIRDTQYFTABQOQ-DEGSGYPDSA-N 0.000 description 1
- VBUYCZFBVCCYFD-UZBSEBFBSA-N (3s,4s,5r)-3,4,5,6-tetrahydroxy-2-oxohexanoic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)C(=O)C(O)=O VBUYCZFBVCCYFD-UZBSEBFBSA-N 0.000 description 1
- VCQNFTHBRZIIOF-UHFFFAOYSA-N 1-benzyl-4-oxopiperidine-3-carboxylic acid Chemical compound C1CC(=O)C(C(=O)O)CN1CC1=CC=CC=C1 VCQNFTHBRZIIOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VBUYCZFBVCCYFD-YVZJFKFKSA-N 2-dehydro-L-gluconic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(=O)C(O)=O VBUYCZFBVCCYFD-YVZJFKFKSA-N 0.000 description 1
- KGIGUEBEKRSTEW-UHFFFAOYSA-N 2-vinylpyridine Chemical group C=CC1=CC=CC=N1 KGIGUEBEKRSTEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AEMOLEFTQBMNLQ-UHFFFAOYSA-N 3,4,5,6-tetrahydroxyoxane-2-carboxylic acid Chemical compound OC1OC(C(O)=O)C(O)C(O)C1O AEMOLEFTQBMNLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- USWINTIHFQKJTR-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxynaphthalene-2,7-disulfonic acid Chemical compound C1=C(S(O)(=O)=O)C=C2C=C(S(O)(=O)=O)C(O)=CC2=C1 USWINTIHFQKJTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WPKQWNJKYYXGJZ-UHFFFAOYSA-N 3-phenylsulfanylpropanal Chemical compound O=CCCSC1=CC=CC=C1 WPKQWNJKYYXGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UHDGCWIWMRVCDJ-PSQAKQOGSA-N 4-amino-1-[(2s,3s,4r,5s)-3,4-dihydroxy-5-(hydroxymethyl)oxolan-2-yl]pyrimidin-2-one Chemical compound O=C1N=C(N)C=CN1[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O1 UHDGCWIWMRVCDJ-PSQAKQOGSA-N 0.000 description 1
- UHPMCKVQTMMPCG-UHFFFAOYSA-N 5,8-dihydroxy-2-methoxy-6-methyl-7-(2-oxopropyl)naphthalene-1,4-dione Chemical compound CC1=C(CC(C)=O)C(O)=C2C(=O)C(OC)=CC(=O)C2=C1O UHPMCKVQTMMPCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BIRSGZKFKXLSJQ-SQOUGZDYSA-N 6-Phospho-D-gluconate Chemical compound OP(=O)(O)OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O BIRSGZKFKXLSJQ-SQOUGZDYSA-N 0.000 description 1
- 102100031126 6-phosphogluconolactonase Human genes 0.000 description 1
- 108010029731 6-phosphogluconolactonase Proteins 0.000 description 1
- JAJIPIAHCFBEPI-UHFFFAOYSA-M 9,10-dioxoanthracene-1-sulfonate Chemical compound O=C1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=CC=C2S(=O)(=O)[O-] JAJIPIAHCFBEPI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241001453369 Achromobacter denitrificans Species 0.000 description 1
- 102000016912 Aldehyde Reductase Human genes 0.000 description 1
- 108010053754 Aldehyde reductase Proteins 0.000 description 1
- 229910000497 Amalgam Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019890 Amylum Nutrition 0.000 description 1
- 241000228212 Aspergillus Species 0.000 description 1
- 241000223651 Aureobasidium Species 0.000 description 1
- 241000186146 Brevibacterium Species 0.000 description 1
- 241000222173 Candida parapsilosis Species 0.000 description 1
- 241000222178 Candida tropicalis Species 0.000 description 1
- 241000252505 Characidae Species 0.000 description 1
- RFSUNEUAIZKAJO-VRPWFDPXSA-N D-Fructose Natural products OC[C@H]1OC(O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-VRPWFDPXSA-N 0.000 description 1
- UQPHVQVXLPRNCX-GSVOUGTGSA-N D-erythrulose Chemical compound OC[C@@H](O)C(=O)CO UQPHVQVXLPRNCX-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 1
- AEMOLEFTQBMNLQ-AQKNRBDQSA-N D-glucopyranuronic acid Chemical compound OC1O[C@H](C(O)=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O AEMOLEFTQBMNLQ-AQKNRBDQSA-N 0.000 description 1
- RGHNJXZEOKUKBD-KKQCNMDGSA-N D-gulonic acid Chemical class OC[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-KKQCNMDGSA-N 0.000 description 1
- QXKAIJAYHKCRRA-UZBSEBFBSA-N D-lyxonic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)C(O)=O QXKAIJAYHKCRRA-UZBSEBFBSA-N 0.000 description 1
- SHZGCJCMOBCMKK-UHFFFAOYSA-N D-mannomethylose Natural products CC1OC(O)C(O)C(O)C1O SHZGCJCMOBCMKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LKDRXBCSQODPBY-IANNHFEVSA-N D-sorbose Chemical compound OCC1(O)OC[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O LKDRXBCSQODPBY-IANNHFEVSA-N 0.000 description 1
- JPIJQSOTBSSVTP-GBXIJSLDSA-N D-threonic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H](O)C(O)=O JPIJQSOTBSSVTP-GBXIJSLDSA-N 0.000 description 1
- 244000024675 Eruca sativa Species 0.000 description 1
- 235000014755 Eruca sativa Nutrition 0.000 description 1
- 239000004386 Erythritol Substances 0.000 description 1
- UNXHWFMMPAWVPI-UHFFFAOYSA-N Erythritol Natural products OCC(O)C(O)CO UNXHWFMMPAWVPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 241000223218 Fusarium Species 0.000 description 1
- 241000223221 Fusarium oxysporum Species 0.000 description 1
- 230000005526 G1 to G0 transition Effects 0.000 description 1
- 108010015133 Galactose oxidase Proteins 0.000 description 1
- 241000589232 Gluconobacter oxydans Species 0.000 description 1
- 108010018962 Glucosephosphate Dehydrogenase Proteins 0.000 description 1
- 102000004877 Insulin Human genes 0.000 description 1
- 108090001061 Insulin Proteins 0.000 description 1
- 229930194542 Keto Natural products 0.000 description 1
- PNNNRSAQSRJVSB-UHFFFAOYSA-N L-rhamnose Natural products CC(O)C(O)C(O)C(O)C=O PNNNRSAQSRJVSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001100 L-ribose derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000003376 L-ribosyl group Chemical group C1([C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O1)CO)* 0.000 description 1
- 238000005684 Liebig rearrangement reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VZUNGTLZRAYYDE-UHFFFAOYSA-N N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine Chemical compound O=NN(C)C(=N)N[N+]([O-])=O VZUNGTLZRAYYDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 1
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000228143 Penicillium Species 0.000 description 1
- 241000589776 Pseudomonas putida Species 0.000 description 1
- LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-M Pyruvate Chemical compound CC(=O)C([O-])=O LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000223259 Trichoderma Species 0.000 description 1
- 108030003863 Xylitol kinases Proteins 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 125000003172 aldehyde group Chemical group 0.000 description 1
- GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N 0.000 description 1
- IAJILQKETJEXLJ-QTBDOELSSA-N aldehydo-D-glucuronic acid Chemical compound O=C[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)C(O)=O IAJILQKETJEXLJ-QTBDOELSSA-N 0.000 description 1
- PNNNRSAQSRJVSB-BXKVDMCESA-N aldehydo-L-rhamnose Chemical compound C[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)C=O PNNNRSAQSRJVSB-BXKVDMCESA-N 0.000 description 1
- SRBFZHDQGSBBOR-STGXQOJASA-N alpha-D-lyxopyranose Chemical compound O[C@@H]1CO[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-STGXQOJASA-N 0.000 description 1
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 1
- OIRDTQYFTABQOQ-UHFFFAOYSA-N ara-adenosine Natural products Nc1ncnc2n(cnc12)C1OC(CO)C(O)C1O OIRDTQYFTABQOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 1
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 1
- 229940055022 candida parapsilosis Drugs 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 230000000248 cariostatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009903 catalytic hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 235000015218 chewing gum Nutrition 0.000 description 1
- 238000011097 chromatography purification Methods 0.000 description 1
- 238000010367 cloning Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000009088 enzymatic function Effects 0.000 description 1
- 238000006345 epimerization reaction Methods 0.000 description 1
- UNXHWFMMPAWVPI-ZXZARUISSA-N erythritol Chemical compound OC[C@H](O)[C@H](O)CO UNXHWFMMPAWVPI-ZXZARUISSA-N 0.000 description 1
- 229940009714 erythritol Drugs 0.000 description 1
- 235000019414 erythritol Nutrition 0.000 description 1
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 235000003599 food sweetener Nutrition 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 235000012055 fruits and vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 108010029645 galactitol 2-dehydrogenase Proteins 0.000 description 1
- 150000002304 glucoses Chemical class 0.000 description 1
- 229940097043 glucuronic acid Drugs 0.000 description 1
- 238000005858 glycosidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 229940029575 guanosine Drugs 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 1
- 229940125396 insulin Drugs 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002703 mutagenesis Methods 0.000 description 1
- 231100000350 mutagenesis Toxicity 0.000 description 1
- SYSQUGFVNFXIIT-UHFFFAOYSA-N n-[4-(1,3-benzoxazol-2-yl)phenyl]-4-nitrobenzenesulfonamide Chemical class C1=CC([N+](=O)[O-])=CC=C1S(=O)(=O)NC1=CC=C(C=2OC3=CC=CC=C3N=2)C=C1 SYSQUGFVNFXIIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 229940127073 nucleoside analogue Drugs 0.000 description 1
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004108 pentose phosphate pathway Effects 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 229930010796 primary metabolite Natural products 0.000 description 1
- 238000011027 product recovery Methods 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 239000002342 ribonucleoside Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- UQDJGEHQDNVPGU-UHFFFAOYSA-N serine phosphoethanolamine Chemical compound [NH3+]CCOP([O-])(=O)OCC([NH3+])C([O-])=O UQDJGEHQDNVPGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012807 shake-flask culturing Methods 0.000 description 1
- GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-M sodium 2-anthraquinonesulfonate Chemical compound [Na+].C1=CC=C2C(=O)C3=CC(S(=O)(=O)[O-])=CC=C3C(=O)C2=C1 GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000011146 sterile filtration Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 235000021092 sugar substitutes Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 239000012137 tryptone Substances 0.000 description 1
- 230000029812 viral genome replication Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 230000004127 xylose metabolism Effects 0.000 description 1
- 125000000969 xylosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO1)* 0.000 description 1
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
116291
Menetelmä ksylitolin valmistamiseksi
Keksinnön ala
Esillä oleva keksintö liittyy ksylitolin valmistamiseen. Erityisesti keksintö liittyy ksylitolin valmistusmenetelmiin, jotka hyödyntävät L-ksyloosia väli-5 tuotteena.
Keksinnön tausta
Ksylitoli on luonnossa esiintyvä viisihiilinen sokerialkoholi, jota esiintyy pieninä määrinä monissa hedelmissä ja vihanneksissa ja sitä muodostuu ihmiskehossa normaalina aineenvaihduntatuotteena. Se vastaa makeudeltaan 10 sakkaroosia, mutta sen kaloripitoisuus (noin 2,4 kcal/g) on alempi kuin sakkaroosin, ja se on tiettyjen tunnettujen aineenvaihdunnallisten, hammaslääketieteellisten ja teknisten ominaisuuksiensa perusteella erittäin hyvä erikoismakeuttaja tai sokerin korvike erilaisissa yhteyksissä. Ksylitoli on esimerkiksi kariostaat-tinen ja jopa antikariogeeninen. Se on riippumaton insuliiniaineenvaihdunnasta, 15 joten myös aikuisiän diabeetikot voivat käyttää sitä, eikä se ole myrkyllistä. Sitä käytetään nykyisin laajalti purukumeissa, hammashoitotuotteissa, terveyttä edistävissä tuotteissa, terveysvaikutteisissa elintarvikkeissa, lääkkeissä, kondito-riatuotteissa ja vastaavissa tuotteissa.
Ksylitolia valmistetaan yleensä luonnonraaka-aineita, erityisesti ksy- 20 laanipitoisia materiaaleja, hyödyntävillä menetelmillä. Nykyisin käytetyissä me- netelmissä ksylaanipitoinen materiaali ensin hydrolysoidaan, jolloin saadaan monosakkaridiseos, jossa on D-ksyloosia. Puhdistuksen jälkeen D-ksyloosi .*··, muunnetaan ksylitoliksi yleensä kemiallisella menetelmällä käyttämällä esi- • · merkiksi nikkelikatalyyttiä, kuten Raney-nikkeliä. Lukuisia tämän tyyppisiä me-25 netelmiä on kuvattu alan kirjallisuudessa. Esimerkkeinä voidaan mainita US-* * · * * patenttijulkaisut 3 784 408 (Jaffe et ai.), 4 066 711 (Melaja et ai.), 4 075 406 (Me- laja et ai.), 4 008 285 (Melaja et ai.) ja 3 586 537 (Steiner et ai.).
: D-ksyloosia voidaan ottaa talteen useilla eri erotustavoilla puunja- lostuksessa ja sellunkäsittelyssä. Kromatografiaa käytetään laajalti. US-, . ·. 30 patenttijulkaisussa 5 737 225 (Xyrofin Oy) esitetään menetelmä sulfiittijätelie- men fraktioimiseksi kromatografisesti. Menetelmässä käytetään simuloitua liik-**’ kuvaa kerrosta, jossa on vähintään kaksi kromatografista kerrosta, ja siinä ote- taan talteen edullisesti vähintään kolme eri fraktioita, joista yksi on rikastettu :. ·· ksyloosilla ja toinen lignosulfonaateilla. Esimerkiksi US-patenttijulkaisut 4 631 2 1 1 6291 129, 4 008 285 ja 4 075 406 kuvaavat myös kromatografisia menetelmiä ksy-loosin talteen ottamiseksi.
Tunnetaan myös menetelmiä, jotka hyödyntävät mikro-organismeja ksylitolin bioteknologisessa valmistuksessa. Tiedetään, että monet hiivakannat 5 tuottavat reduktaasientsyymejä, jotka katalysoivat sokerien pelkistyksen vastaaviksi sokerialkoholeiksi. Monet hiivat, erityisesti Pichia, Candida, Hansenula ja Kluyveromyces, kykenevät myös pelkistämään ksyloosin ksylitoliksi ksyloo-siaineenvaihduntansa ensimmäisenä vaiheena.
Ksyloosin reaktioreitti hiivoissa on yleensä seuraava: ensiksi ksylito-10 lia syntetisoidaan pelkistämällä ksyloosi ksylitoliksi ksyloosireduktaasin avulla. Tämän jälkeen ksylitoli metaboloidaan peräkkäisissä vaiheissa. Ensin ksylitoli hapetetaan ksyluloosiksi ksylitolidehydrogenaasilla, ksyluloosi fosforyloidaan ksyluloosi-5-fosfaatiksi ksyluloosikinaasilla (jota kutsutaan myös ksylulokinaa-siksi), jonka jälkeen osa ksyluloosi-5-fosfaatista muunnetaan pyruvaatiksi 15 useiden välivaiheiden kautta. Myös etanolia ja C02'ta voi syntyä. Reaktiot eivät liity tiukasti toisiinsa ja niiden päätuotteet ja sivutuotteet vaihtelevat hiivakan-nasta ja fermentointiolosuhteista, kuten hapen saatavuudesta, riippuen.
Esimerkiksi PCT-julkaisuissa WO 90/8193, WO 91/0740, WO 88/5467 ja ranskalaisessa hakemusjulkaisussa 2 641 545 kuvataan Candida 20 tropicalis-, Candida quilliermondii- ja vastaavasti Candida parapsilosis -kannan käyttöä ksylitolin teollisessa valmistuksessa.
US-patenttijulkaisussa 5 081 026 (Heikkilä et ai.) kuvataan mene-' * telmä ksylitolin valmistamiseksi ksyloosista, jossa menetelmässä vesipitoista ksyloosiliuosta fermentoidaan hiivakannalla, joka kykenee muuntamaan va-*,,,· 25 paan ksyloosin ksylitoliksi ja vapaat heksoosit etanoliksi. Fermentoinnin jäl- *:*: keen saatu ksylitolipitoinen fraktio erotetaan kromatografisesti ja lopulta ksylito- : ‘": li otetaan talteen kyseisestä fraktiosta.
* · »
Alan kirjallisuudessa on myös esitetty mikro-organismien geneettistä : muuntamista niiden ksylitolin tuotannon parantamiseksi. Esimerkiksi WO- 30 julkaisu 91/15588 (Hallborn et ai.) kuvaa Pichia stipitiksen ksyloosireduk- j » *” taasigeenin kloonauksen Saccharomyces cerevisiaehen. Gong C. et ai., Bio- technol. Letters 3:125-130 (1981) kuvaa kahta runsaasti ksylitolia tuottavaa »* * hiivamutanttia, jotka on nimetty HXP 1 :ksi ja HXP 2:ksi ja jotka on saatu alun .··, perin D-ksyloosia ksylitoliksi metaboloimaan kykenevän Candida tropicalisin 35 villin kannan UV-mutageneesin jälkeen.
116291 3 EP-julkaisu O 604 429 (Xyrofin) kuvaa uusia hiivakantoja, joilla on muunnettu ksylitoliaineenvaihdunta, menetelmää kyseisten kantojen valmistamiseksi ja kyseisten kantojen käyttöä ksylitolin valmistusmenetelmässä. Kannat kykenevät pelkistämään ksyloosin ksylitoliksi, mutta niistä puuttuu ksylitoli-5 aineenvaihduntaan kuuluva yksi tai useampi entsyymi sillä seurauksella, että tuotettu ksylitoli kerääntyy kasvualustaan ja voidaan ottaa talteen siitä. Kuvatut hiivat kuuluvat Candida-, Hansenula-, Kluyveromyces- tai Pichia-sukuun ja geneettinen muunnos eliminoi tai vähentää ksylitolidehydrogenaasia tai ksyluloo-sikinaasia koodaavan geenin tai molempien geenien ilmentymistä.
10 Toinen ehdotettu ksylitolin biotuotantotapa on ksyloosin tuotannon tehostaminen, jolloin saataisiin aikaan enemmän ksyloosia ensijaiseksi meta-boliitiksi ksylitolin tuotantoa varten.
Joillakin sienillä, mukaan lukien Aureobasidium, Aspergillus, Tricho-derma, Fusarium ja Penicillium, on raportoitu olevan ksylanolyyttistä aktiivi-15 suutta ja niiden on näin ollen todettu kykenevän pilkkomaan xylaania sisältäviä biopolymeerejä ksyloosiksi. Esimerkiksi Kuhad R. C. et ai., Process Biochemistry, 33:641-647 (1998) kuvaa Fusarium oxysporumin hyperksylanolyyttistä mutanttikantaa, joka on valmistettu UV- ja N-metyyli-N’-nitro-N-nitrosoguani-diini (NTG) -käsittelyllä.
20 EP 0 672 161 (Xyrofin) kuvaa menetelmää ksylitolin valmistamiseksi muista hiililähteistä kuin ksyloosista ja ksyluloosista käyttämällä yhdistel-V'i mäisäntää. Mikro-organismit tuottavat ksylitolia muunnetun arabitolireitin kaut-
« * I
v : ta, johon kuuluu erityisesti arabitolidehydrogenaasi, ja/tai sellaisten geenien muunnetun (yli)ilmentymisen kautta, jotka koodaavat pentoosifosfaattireitin 25 (PPP) oksidatiivihaaran entsyymejä, erityisesti glukoosi-6-fosfaattidehydro- ·:··· genaasia tai 6-fosfo-D-glukonaattidehydrogenaasia, mahdollistaen näin esi- .···. merkiksi glukoosin hyödyntämisen. D-glukoosia käytettäessä se fosforyloidaan D-glukoosi-6-fosfaatiksi ja muutetaan D-ribuloosi-5-fosfaatiksi 6-fosfo-D-glu- . konaatin kautta. Tämän jälkeen D-ribuloosi-5-fosfaatti epimeroidaan D-ksylu- » * · 30 loosi-5-fosfaatiksi, defosforyloidaan D-ksyluloosiksi ja pelkistetään ksylitoliksi. Glukoosi-6-fosfaattidehydrogenaasin entsyymitoiminnan tehostamista osmoto-leranteissa hiivoissa on kuvattu myös FR-julkaisussa 2 772 788 (Roquette Fre-res)· US-patenttijulkaisu 5 096 820 (Leleu et ai.) kuvaa myös menetel-35 mää, jolla ksylitolia valmistetaan D-glukoosista. Glukoosi konvertoidaan ensin ’· mikrobiologisesti D-arabitoliksi, joka muutetaan samoin mikrobiologisesti D- 116291 4 ksyluloosiksi. Tämän jälkeen D-ksyluloosi isomeroidaan entsymaattisesti D-ksyloosin ja D-ksyluloosin seokseksi, joka hydrataan katalyyttisesti. Lopuksi ksylitoli otetaan talteen kromatografisella erotuksella tai kiteytyksellä. D-ara-bitolia sisältävät fraktiot tai kiteytyksen emäliuos, jotka sisältävät paljon ksylito-5 lia, mutta myös D-arabitolia, kierrätetään edullisesti takaisin menetelmään. US-patenttijulkaisu 5 238 826 (Leleu et ai.) käyttää samanlaista menetelmää D-ksyloosin tuottamiseksi käytettäväksi lopulta ksylitolin valmistamiseksi hyd-raamalla. Myös tässä menetelmässä D-glukoosi muutetaan ensin mikrobiologisesti D-arabitoliksi, joka sen jälkeen muutetaan mikrobiologisesti D-ksylu-10 loosiksi. Sitten D-ksyluloosi isomeroidaan entsymaattisesti D-ksyloosin ja D-ksyluloosin seokseksi. Lopuksi seos erotetaan kromatografisesti, D-ksyloosi-fraktio otetaan talteen ja D-ksyluloosifraktio kierrätetään takaisin isomerointi-vaiheeseen.
Tunnettu tekniikka kuvaa siis ksylitolin valmistamista luonnossa 15 esiintyvistä raaka-aineista. Tällä hetkellä yleisimmin käytetyt raaka-aineet ovat ksylaanipitoisia materiaaleja. Ksylitolia valmistetaan ksylaanista kemiallisilla menetelmillä tai kemiallisten ja biologisten menetelmien yhdistelmillä. Edelleen on kuvattu menetelmiä, jotka hyödyntävät mikro-organismeja, erityisesti hiivoja, jotka kykenevät tuottamaan ksylitolia monosakkaridiliuoksista tai puhtaista 20 D-ksyloosiliuoksista. Luonnossa ja siksi myös luonnon raaka-aineissa esiintyvä ksyloosi on yleensä D-isomeeri. Mikro-organismien ksylitoli- ja ksyloosiaineen-:. *: vaihdunta näyttää myös liittyvän D-isomeeriin.
v : Ksylitolin käytön lisääntyessä, erityisesti terveyttä edistävissä tuot- » » ·*,: .* teissä, terveysvaikutteisissa elintarvikkeissa, hammashoitotuotteissa ja kondi- 6 ’: 25 toriateollisuudessa, uusia menetelmiä ksylitolin valmistamiseksi tarvitaan. Eri- ·:··· tyisesti tarvitaan menetelmiä ksylitolin valmistamiseksi muista kuin aiemmin ; * · ·. käytetyistä lähteistä.
US-patenttijulkaisu 5 714 602 (Cerestar Holding B.V.) esittää juuri : tällaisen menetelmän. Julkaisun mukaisesti ksylitoli valmistetaan glukoniha-
» » I
‘LV 30 posta. Ensimmäisessä vaiheessa glukonihappo dekarboksyloidaan arabinoo-**: ’ siksi käyttäen natriumhypokloriittia tai vetyperoksidia, ja arabinoosi muutetaan :,:2 hydraamalla arabinitoliksi. Isomeroinnin jälkeen saadaan ksylitolin, ribitolin ja : ’ ’': D,L-arabinitolin seos, josta ksylitoli otetaan talteen kromatografisesti.
EP-patenttijulkaisu 754 758 (Cerestar Holding B.V.) liittyy menetel-
• I
;‘35 mään ksylitolin valmistamiseksi kahdessa vaiheessa. Ensimmäisessä vaihees-• sa heksoosi muutetaan pentitoliksi fermentoimalla ja toisessa vaiheessa penti- 116291 5 toll isomeroidaan katalyyttisesti, jolloin tuloksena on pentitoliseos. Julkaisu kuvaa erityisesti menetelmää, jossa glukoosi fermentoidaan arabinitoliksi ja sen jälkeen isomeroidaan pentitoliseokseksi, joka sisältää ksylitolia, ribitolia ja D,L-arabinitolia. Ksylitoli voidaan ottaa seoksesta talteen kromatografisesti.
5 WO-julkaisu 93/1903 (Amylum) kuvaa myös menetelmää ksylitolin valmistamiseksi monosakkarideista, erityisesti D-glukoosista, D-fruktoosista, D-galaktoosista, L-sorboosista tai näiden seoksista. Lähtöaine hapetetaan ensin D-arabinonihapoksi, D-lyksonihapoksi ja/tai L-ksylonihapoksi ja välituote hydrataan sitten yhdessä tai useammassa vaiheessa tuotteeksi, joka koostuu 10 lähinnä ksylitolista tai ksylitolin, arabinitolin ja ribitolin seoksesta. Lopuksi ksylitoli erotetaan tarvittaessa kromatografisesti.
Keksinnön lyhyt selostus
Esillä oleva keksintö hyödyntää sitä, että ksylitoli ei esiinny D- tai L-muodossa, joten sitä voidaan valmistaa sekä D- että L-monosakkarideista ja 15 niiden johdannaisista. Kuten edellä on selostettu aiemmin on käytetty lähinnä D-muotoja, erityisesti D-ksyloosia.
Esillä oleva keksintö perustuu L-ksyloosin käyttöön välituotteena ksylitolin valmistuksessa.
Esillä oleva keksintö liittyy myös menetelmiin pentoosien valmista-20 miseksi heksooseista, niiden johdannaisista tai pentitoleista. Erityisesti valmis- • » tetaan L-pentooseja.
·’ Esillä olevan keksinnön tavoitteena on siten kehittää menetelmä ksylitolin valmistamiseksi käyttämällä välituotteena puhdistettua L-ksyloosia.
Esillä olevan keksinnön tavoitteena on myös kehittää menetelmä ki- ·:··: 25 teisen ksylitolin valmistamiseksi käyttämällä välituotteena L-ksyloosia.
.···. Edelleen esillä olevan keksinnön tavoitteena on kehittää menetel- • · » miä L-ksyloosin valmistamiseksi välituotteena tai sivutuotteena tai lopputuotteena käytettäväksi sellaisenaan.
Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa L-ksyloosia valmistetaan 30 kuusihiilisestä monosakkaridista tai sen johdannaisesta kaksivaiheisella mene-: : ’ .* telmällä, joka käsittää pelkistyksen ja dekarboksyloinnin.
Toisessa edullisessa suoritusmuodossa L-ksyloosin välituotteet valmistetaan fermentoimalla.
» ·
Esillä olevan keksinnön tavoitteena on myös kehittää menetelmiä L-’* 35 monosakkaridien ja niiden johdannaisten sekä L-hydroksihappojen valmistami seksi. Erityisesti valmistetaan L-ksyluloosia, L-ksylonihappoa, L-idonihappoa ja 116291 6 L-gulonihappoa, ja ne voidaan ottaa talteen osittain tai kokonaan muuhun kuin L-ksyloosin ja ksylitolin valmistukseen.
Piirroksen lyhyt selostus
Kuvio 1 esittää L-ksyloosin kromatografista erotusta.
5 Keksinnön yksityiskohtainen selostus L-ksyloosi ei ole luonnossa esiintyvä yhdiste. Sitä on erittäin pieniä määriä bakteerien solukalvoissa, mutta sitä ei muuten näytä esiintyvän luonnossa.
L-ksyloosin valmistusta 2-hydroksialdehydistä hydroksipalorypäle-10 hapon transketolaasikatalysoidulla kondensaatiolla mainituilla aldehydeillä kuvataan julkaisussa Yoshihiro et ai., Journal of Organic Chemistry 57 (1992) 22, sivut 5899-5907. Schmid et ai. kuvaavat L-ksyloosin synteettistä valmistusta käyttämällä monimutkaista monivaiheista menetelmää, jossa ensimmäisessä vaiheessa 3-fenyltiopropanalia kondensoidaan dihydroksiasetonifosfaatin 15 kanssa [Liebigs Ann Chem 0 (1992), sivut 95-97]. CS-patenttijulkaisu 275 890 (Chemicky Ustav SAV) kuvaa L-riboosin valmistusta L-arabinoosin epimeroin-nilla, josta saadaan välituotteena L-riboosin, L-arabinoosin, L-lyksoosin ja L-ksyloosin seos. Shakhawat et ai., Journal of Fermentation and Bioengineering 86 (1998) 5, sivut 513-516, kuvaa L-lyksoosin valmistusta ribitolista mikrobio-20 logisella hapettumisreaktiolla, joka tuottaa välituotteena L-ksyluloosia. Nämä • * ; ; menetelmät eivät sovellu kaupalliseen käyttöön.
* L-ksyloosia on kaupallisesti saatavilla Flukalta CAS-nrolla 609-06- 03.
* ·
Nukleosidianalogit, joilla on epätavallinen β-L-konfiguraatio, ovat 25 viime aikoina osoittautuneet virusten lisääntymisen estäjiksi. Ksyloosin L-isomeeri on rakenteellisesti samankaltainen kuin D-riboosi, nukleosidien ja nukleotidien luonnossa esiintyvä sokeriainesosa, ja L-ksyloosia on tästä syystä .: : ehdotettu käytettäväksi lääkkeissä, erityisesti virusten vastaisissa lääkkeissä, sekä sellaisenaan että tunnettujen ja tuntemattomien nukleosidien muiden L-. 30 isomeerien valmistuksessa ja tutkimuksessa. Esimerkiksi Moyroud et ai. ku- ,·*·. vaavat julkaisussa Tetrahedron 55 (1999) 5, sivut 1277-1284, L-ksyloosin muuttamista L-riboosin johdannaiseksi hapetus/pelkistysmenetelmällä. L-ribo-syyliluovuttaja altistettiin glykosidaatioreaktiolle, joka tuotti L-ribonukleosideja, **.*·; L-uridiinia, L-sytidiinia, L-adenosiinia ja L-guanosiinia.
116291 7
Esillä olevan keksinnön yhteydessä on kehitetty useita eri L-ksyloosin valmistusreittejä. Valmistusmenetelmät käsittävät monivaiheisia menetelmiä, jotka perustuvat lähinnä valittujen monosakkaridien ja niiden johdannaisten dekarboksylointi-, pelkistys- ja isomerisointireaktioihin. Molekyylien vä-5 liset reaktiot suoritetaan asianmukaisessa järjestyksessä.
Reaktio riippuu lähtöaineen tyypistä. Sokeriketjut pilkkoutuvat suhteellisen helposti ja ketomuodot ovat yleensä epävakaampia kuin vastaavat al-dehydiryhmän sisältävät molekyylit. Aldonihapot ja uronihapot ovat etupäässä laktonirenkaan muodossa ja laktonit, erityisesti pääasialliset 1,4-laktonit, ovat 10 suhteellisen stabiileja molekyylejä. Aldonihappolaktonit ovat kuitenkin alttiimpia hydrausreaktioille kuin lineaariset ketjumuodot, kuten vastaavat suolat.
Tuotettu L-ksyloosi erotetaan ja puhdistetaan. Puhdistetussa muodossaan sitä voidaan käyttää lopputuotteena esimerkiksi edellä kuvattuihin tarkoituksiin.
15 Tuotettua ja puhdistettua L-ksyloosia voidaan myös käyttää ksylito lin valmistukseen.
Esillä olevan keksinnön mukaisesti hydroksihapot on todettu käyttökelpoisiksi raaka-aineiksi. Erityisesti ketoalduronihappojen, aldonihappojen ja uronihappojen on todettu olevan käyttökelpoisia. Erityisesimerkkejä tällaisista 20 edullisista lähtöaineista, niihin kuitenkaan rajoittumatta, ovat glukuronihappo, gulonihappo, idonihappo, ketoglukonihapot, ketogulonihapot ja ksylonihappo. i 2-keto-L-gulonihappo on yksi edullisista hydroksihapoista. Kuusihii- linen 2-keto-L-gulonihappo voidaan dekarboksyloida L-ksylonihapoksi. L-v’: ksylonihappo hydrataan vuorostaan L-ksyloosiksi, joka muutetaan ksylitoliksi 25 pelkistämällä. Vaihtoehtoisesti 2-keto-L-gulonihappo voidaan dekarboksyloida ;·· L-ksyluloosiksi, joka sitten isomeroidaan L-ksyloosiksi. Toisaalta 2-keto-L- .·**. gulonihapon entsymaattinen tai kemiallinen pelkistys tuottaa L-gulonihappoa tai L-idonihappoa tai näiden epimeerien seoksen, jotka yhdisteet dekarboksy- ; . loidaan viisihiiliseksi L-ksyloosiksi ja muutetaan lopuksi ksylitoliksi.
• · > 30 2-keto-L-gulonihappoa saadaan esimerkiksi sivutuotteena C-vita- t t *; ‘ miinin valmistuksessa, ja sitä on kaupallisesti saatavilla. 2-keto-L-gulonihappoa : :,: saadaan myös sorboosin mikrobiologisessa fermentaatiossa.
Reaktiossa voidaan myös hyödyntää D-glukuronihappoa. D-gluku-..L, ronihapon pelkistys tuottaa L-gulonihappoa, joka voidaan dekarboksyloida L- t > : 1. 35 ksyloosiksi edellä kuvatulla tavalla.
‘ * '; D-glukuronihappoa on kaupallisesti saatavilla.
116291 8
Myös L-ksylonihappoa voidaan valmistaa eri reittejä myöten, esimerkiksi dekarboksyloimalla L-sorboosia, joka on ketoheksoosi.
L-sorboosia on kaupallisesti saatavilla. Sitä saadaan esimerkiksi sivutuotteena C-vitamiinin valmistuksessa.
5 Tiedetään myös, että L-askorbiinihappo (C-vitamiini) voidaan pelkis tää takaisin L-gulonihapoksi (Paul Ryvander, Hydrogenation methods, Academic Press 1985, sivu 66).
Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää fermentointia. Tämä mahdollistaa lukuisien lähtöaineiden hyödyntämisen. Esimerkiksi L-idonihappoa muodostuu 10 mm. D-glukoosin, D-sorbitolin, L-sorboosin tai 5-keto-D-glukonihapon fermen-taatiossa, ja se voidaan dekarboksyloida L-ksyloosiksi ja edelleen pelkistää ksylitoliksi. Esimerkiksi seuraavia menetelmiä voidaan käyttää: D-glukoosista Erwinia herbicolaa käyttäen (Lazarus, R. A., Seymour, J. L., Stafford, R. K., Dennis, M. S., Lazarus, M. G., Marks, C. B., Anderson, S., in Biocatalysis (Ed. 15 Abramovicz, D. A.), sivut 135-155, van Nostrand Rheinhold, New York 1990); L-sorboosista ja D-sorbitolista Gluconobacter melanogenusia käyttäen (Su-gisawa, T., Hoshino, T., Masuda, S., Nomura, S., Setoguchi, Y., Tazoe, M., Shinjoh, M., Someha, S., Fujiwara, A., Agric Biol. Chem. 54(1990) 1201-9); D-sorboosista Pseudomonas putidaa käyttäen (Makeover, S., Ramsey, G. B., 20 Vane, F. M., Witt, C. G., Wright, R. B., Biotechnol. Bioeng. 17(1975) 1485-1514); ja 5-keto-D-glukonihaposta Brevibacteriumia käyttäen (Sonoyama, T., ·.*·· Kageyama, B., Honjo, T., JP 74125589 (1974). Muitakin vaihtoehtoja on, kuten :T: L-ksyluloosin valmistaminen käyttämällä esimerkiksi ksylitolia, jonka jälkeen ksyluloosia käsitellään edelleen edellä kuvatulla tavalla. Röper, Starch/Stärke 25 429, (1990) 342-349, kuvaa 5-keto-D-glukonihapon valmistusta.
•»* Näin ollen edellä mainittujen hydroksihappojen lisäksi myös tietyt ,···, kuusihiiliset monosakkaridit ja niiden vastaavat sokerialkoholit, kuten glukoosi, sorboosi ja sorbitoli, katsotaan edullisiksi raaka-aineiksi. Yleensä D-muotoiset . . monosakkaridit ovat luonnossa vallitsevia. L-arabinoosi ja L-ramnoosi ovat kui- I · · 30 tenkin luonnossa esiintyviä yhdisteitä.
'···* Esimerkkejä erityismenetelmistä reaktioiden suorittamiseksi löytyy : alan kirjallisuudesta. Julkaisuissa on kuvattu lukuisia soveltuvia katalyyttejä, pelkistysaineita, hapetusaineita, entsyymejä, lisäreagensseja ja reaktio- •»* olosuhteita. Menetelmiä, joilla väli- ja lopputuotteet saadaan talteen ja puhdis-35 tetaan, ei kuitenkaan ole kuvattu riittävän tarkasti teollisesti käytettävien tuot-teiden valmistamiseksi.
116291 9
Dekarboksylointireaktiot voidaan suorittaa esimerkiksi vetyperoksidilla tai hypokloriitilla. Tähän soveltuva menetelmä on niin sanottu Ruff-reaktio, jossa hyödynnetään vetyperoksidin ja ferrosulfaatin yhdistelmää pelkistysai-neena [Ruff, Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft 32 (1899) 553-5 554, ja E. Fischer, O. Ruff, Ber. 33 (1900) 2142]. Pelkistys voidaan tehdä ke miallisesti, esimerkiksi katalyyttisellä hydrauksella, tai entsymaattisesti.
2-ketoaldonihappojen dekarboksylointia kuvataan julkaisussa Mat-sui, M., Uchiyama, M., and Liau, Agr. Biol. Chem. 27(1963) 3, sivut 180-184. Tekijät esittävät menetelmän 2- ja 3-ketohappojen dekarboksyloimiseksi vas-10 taaviksi ketooseiksi ja aldooseiksi sekä selostavat yksityiskohtaisesti metalli-ionikatalyytin merkitystä. 2-keto-D-glukonihapon nikkeli-ionikatalysoitu dekar-boksylointi pyridiinissä antoi päätuotteena D-ribuloosia. Lisäksi saatiin pieni määrä D-arabinoosia. Toisaalta 2-keto-L-glukonihapon dekarboksylointi tuotti suurin piirtein yhtä paljon L-ksyloosia ja L-ksyluloosia. Julkaisussa mainitaan, 15 että D-arabinoosia ja L-ksyloosia muodostuu mahdollisesti päätuotteista, D-ribuloosista ja L-ksyluloosista, pyridini-välitteisen emäksisen isomerointipro-sessin johdosta. US-patenttijulkaisussa 5 872 247 (Duflot, P. ja Fleche, G.) kuvataan parannettu menetelmä, jossa ei käytetä pyridiiniä, joka on haitallinen aine sinänsä, eikä isomerointia. Nikkeli-ionikatalysoitu dekarboksylointi suorite-20 taan saattamalla 2-ketoaldonihapon vesiliuos kosketuksiin vinyylipyridiiniryh-miä sisältävän hartsin kanssa. Julkaisun mukaan prosessi mahdollistaa ketoo-sin, joka on funktionaalisuudeltaan välittömästi aidonihaposta seuraava, suu-j': ren tuoton ja puhtauden. D-ribuloosi esitetään 2-keto-D-glukonihapon, D-ksylu- loosi 2-keto-D-galaktonihapon ja D-erytruloosi 2-keto-D-arabinonihapon dekar-.···, 25 boksylointituotteena.
5-keto-D-glukonihapon hydrausta L-idonihapoksi ja D-glukoni-hapoksi kuvataan julkaisussa Caldeira et ai., Neth. Reel. Trav. Chim., Alanko-’··*' maat, 110 (1991) 4, sivut 111-114. Tekijät kuvaavat erityisesti katalyytin valin nan ja muiden lisäaineiden läsnäolon vaikutusta reaktion selektiivisyyteen.
: 30 Parhaimmalla katalyytillä, palladiumboridilla, konversio oli lähes sataprosentti- nen ja moolisuhde L-idoni- ja D-glukonihapon välillä noin 3:1. D-gluku-, ronihapon hydrausta kuvataan US-patenttijulkaisussa 4 326 072 (Kruse et ai., ICI). Hydraus tehdään liuottimessa, edullisesti vesiliuoksessa, ja siinä käyte-tään ruteenimetallikatalyyttiä edullisesti kantajalla. Hydraus tehdään kohote-35 tussa lämpötilassa, erityisesti noin 80-120 °C:ssa. Julkaisun mukaan reaktio : on liian hidas tätä alhaisemmissa lämpötiloissa ja korkeammissa lämpötiloissa 116291 10 sivutuotteiden ilmaantuminen lisääntyy. Edellä mainituissa olosuhteissa D-glukuronihapon hydraus tuottaa väritöntä ja suhteellisen puhdasta L-gulonihappoa. Sitä vastoin D-glukuronihapon hydraus käyttäen nikkelikatalyyt-tiä edellyttää korkeampaa, noin 140-150 °C:n lämpötilaa ja tuottaa asiakirjan 5 mukaan silti tummanruskeaa L-gulonihappoa ja runsaasti pentooseja ja tet-rooseja epätoivottuina sivutuotteina.
L-ksylonihappoa on valmistettu L-sorboosista. Esimerkiksi julkaisussa Isbell et ai., J. Res. Nat. Bur. Stand. 29 (1942) 227-232, käytetään L-sorboosin hapetusta olosuhteissa, joissa hapen paine on 0,1 MPa huoneen-10 lämpötilassa, aikaansaamaan noin 42,6 mooliprosenttia L-ksylonihappoa. Be-rezojskij ja Strelchunas, J. Gen. Chem. U.S.S.R. 24 (1954) 855-858, suorittivat vastaavan hapetusreaktion noin 30-35 °C:n lämpötilassa ja noin 3-3,5 MPa:n hapen paineella, ja saivat 22 prosenttia L-ksylonihappoa.
Edullisessa suoritusmuodossa ksylitolia tuotetaan kuusihiilisestä 15 monosakkaridista tai sen johdannaisesta saadusta L-ksyloosista menetelmällä, joka käsittää dekarboksyloinnin ja pelkistyksen.
Tämän keksinnön yhteydessä dekarboksylointi tarkoittaa mitä tahansa reaktiota, jossa sokerin tai sokerijohdannaisen molekyylin hiiliketju lyhenee yhdellä hiiliatomilla. Tällaisia reaktioita ovat esimerkiksi 2-ketoaldoni-20 happojen muutos aldonihapoiksi, joissa on yksi hiiliatomi vähemmän, ketoosi-en muutos aldonihapoiksi, joissa on yksi hiiliatomi vähemmän, ja aldonihappo-jen muutos ketooseiksi tai aldooseiksi, joissa on yksi hiiliatomi vähemmän.
;*T: L-gulonihappo, L-idonihappo tai L-ksylonihappo on edullisesti väli- tuote. L-gulonihappoa ja sen epimeeriä, L-idonihappoa, on usein läsnä reak- .···. 25 tioseoksissa. L-idonihappoa voidaan näin ollen käyttää osittain tai kokonaan L- • * ’ “ . idonihapon muodossa ja päinvastoin ja L-gulonihapon ja L-idonihapon seokset missä tahansa suhteessa voivat olla yhtä käyttökelpoisia.
’···' Esillä olevan keksinnön eräässä edullisessa suoritusmuodossa val mistetaan L-idonihapon ja D-glukonihapon seos pelkistämällä 5-keto-D-: 30 glukonihappoa. Näiden seosten dekarboksylointi antaa L-ksyloosin ja D- arabinoosin seoksen, ja nämä aineet voidaan erottaa toisistaan esimerkiksi . kromatografisesti.
Esillä olevan keksinnön tietyssä sovellusmuodossa L-gulonihappoa "* valmistetaan pelkistämällä D-glukuronihappoa ja dekarboksyloimalla saatu yh- 35 diste L-ksyloosiksi. Toisessa tietyssä sovellusmuodossa L-gulonihappoa ja L-idonihappoa valmistetaan pelkistämällä 2-keto-L-gulonihappoa ja dekarboksy- 116291 11 loimalla saatu yhdiste L-ksyloosiksi. L-idonihappoa voidaan myös valmistaa fermentoimalla esimerkiksi D-glukoosia tai 5-keto-D-glukonihappoa.
Toisessa tietyssä keksinnön suoritusmuodossa käytetään L-ksyloni-happoa L-ksyloosin ja ksylitolin valmistukseen. L-ksylonihappoa valmistetaan 5 dekarboksyloimalla 2-keto-L-gulonihappoa ja sen jälkeen saatu yhdiste muutetaan pelkistysreaktiolla L-ksyloosiksi. Vaihtoehtoisesti L-ksylonihappoa valmistetaan sorboosin dekarboksyloinnilla, joka tapahtuu emäshapetuksella pilkkomalla, ja saatu yhdiste hydrataan L-ksyloosiksi.
Edelleen esillä olevan keksinnön eräässä edullisessa suoritusmuoto dossa valmistetaan ksylitolia L-ksyluloosista. L-ksyluloosia valmistetaan dekarboksyloimalla 2-keto-L-gulonihappoa ja sen jälkeen tulos isomerisoidaan L-ksyloosiksi. Isomerointi voidaan tehdä entsymaattisesti. Tähän tarkoitukseen voidaan käyttää soveltuvia entsyymejä, joilla on L-ksyloosi-isomeraasiaktiivi-suutta. L-ksyluloosia voidaan myös valmistaa fermentoimalla. Esimerkiksi ga-15 lakto-oksidaasia tuottavia mikro-organismeja, kuten Panthoea ananatista, Al-caligenes -lajeja, Rhodobacter sphaeroidesia, Erwinia uredovoraa, voidaan käyttää ksylitolin muuttamiseksi L-ksyluloosiksi. Rhodobacter sphaeroides Si4:n mutanttia, jota kutsutaan Rhodobacter sphaeroides D:ksi ja jolla on laajan substraattispesifisyyden omaava galaktitolidehydrogenaasi ja kyky tuottaa 20 esimerkiksi L-ksyluloosia ksylitolista, kuvataan julkaisussa Stein et ai., Meded. -Fac. Landbouwkd. Toegepaste Biol. Wet. (Univ. Gent), 1995, 60 (4a, Forum for Applied Biotechnology, 1995, Osa 1), 1911-19. JP-patenttijulkaisu 5 076 379 (Hayashibara Biochem Lab) kuvaa L-ksyluloosin valmistusta ksylitolista käyttäen Alcaligenes denitrificansin alalajia xylooxydans 701A:ta, FERM BP- .·«·. 25 2735. Doten et ai. kuvaavat julkaisussa Journal of Bacteriology 162 (1985) 2, • · " ' , sivut 845-848, neljää eri mikro-organismia, joilla on indusoivaa ksylitolidehyd- rogenaasiaktiivisuutta. Vain yhdellä, Erwinia 4D2P:llä, todettiin olevan ksylitoli-‘·· ·‘ dehydrogenaasientsyymi, joka katalysoi ksylitolin hapettumisen L-ksyluloosiksi.
Julkaisussa Applied and Environmental Microbiology 49 (1985), sivut 158-162, : 30 Doten et ai. kuvaavat E. urodovoran mutantteja, jotka konstitutiivisesti synteti- » I * • soivat ksylitoli-4-dehydrogenaasiaktiivisuutta, joka hapettaa ksylitolin L- . ksyluloosiksi, ja L-ksylulokinaasiaktiivisuutta. Yhdellä mutantilla, Erwinia ure- dovora DM 122:11a, oli ksylitoli-4-dehydrogenaasiaktiivisuutta, mutta siltä puuttui ‘1’ L-ksylulokinaasiaktiivisuus, ja sen katsottiin näin ollen soveltuvan L-ksyluloosin 35 tuottamiseen ksylitolista. L-ksyluloosin isomerointireaktio L-ksyloosiksi voidaan 116291 12 myös saada aikaan käyttämällä emästä, kuten NaOH.ta. de Bruijn et ai., Sugar Technology Reviews 13 (1986), 21-52, kuvaa emäsisomerointia.
Esillä olevan keksinnön mukaisesti seuraavien menetelmien katsotaan olevan erityisen edullisia. Ksylitolia voidaan ottaa talteen viimeisenä vai-5 heena.
1. 2-keto-L-gulonihappo dekarboksyloidaan L-ksylonihapoksi, joka pelkistetään L-ksyloosiksi ja ksylitoliksi. Lopputuotteet erotetaan ja kiteytetään. Ensimmäinen reaktio on helppo suorittaa lähtöaineessa olevan reaktiivisen ke-toryhmän ansiosta. Toisaalta saatu ksylonihappo on paljon stabiilimpi ja siksi 10 on välttämätöntä parantaa reaktionopeutta esimerkiksi käyttämällä katalyyttejä, kuten ruteeni- tai nikkelikatalyyttejä. Ru/C:tä metanoolissa pidetään edullisena.
2. 2-keto-L-gulonihappo pelkistetään L-guioni- ja L-idonihappojen seokseksi. Pelkistys voidaan tehdä esimerkiksi hydraamalla samalla kun suojataan karbonyyliryhmä muodostamalla soveltuva suola ja tämän jälkeen hapot 15 dekarboksyloidaan L-ksyloosiksi. Dekarboksylointi tehdään edullisesti Ruff-reaktiona käyttäen vetyperoksidia ja ferrosulfaattia.
3. D-glukuronihappo pelkistetään L-gulonihapoksi, joka seuraavaksi dekarboksyloidaan Ruff-reaktiossa L-ksyloosiksi. Lähtöainetta, D-glukuroni-happoa, voidaan valmistaa esimerkiksi selluloosasta tai tärkkelyksestä hapet- 20 tamalla 6-hiilien kohdalla ja hydrolysoimalla polyglukuronaatti. Pelkistysreaktio tehdään edullisesti D-glukuronaatille, jolloin suoritetaan aldehydiryhmän pelkis-; tys.
: : 4. L-sorboosi dekarboksyloidaan L-ksylonihapoksi esimerkiksi vety- , .·. peroksidilla. Reaktiota voidaan tehostaa käyttämällä antrakinonisulfonaattia ,···, 25 hapetusaineena ja lisäämällä alkoholia reaktioväliaineeseen. Tämä jälkeen L- » » /2’; ksylonihappo pelkistetään L-ksylooksiksi ja/tai ksylitoliksi esimerkiksi hydraa- • · ... maila käyttäen ruteenihiiltä katalyyttinä.
• * *···’ 5. 2-keto-L-gulonihappo dekarboksyloidaan L-ksyluloosiksi, joka sit ten isomeroidaan L-ksyloosiksi. Jälkimmäinen reaktio voidaan tehdä entsy- i.i : 30 maattisesti, mikrobiologisesti tai emäksellä. L-ksyluloosi voidaan myös ottaa • t · ;...: talteen ja kierrättää se isomerointivaiheeseen. L-ksyloosi otetaan talteen ja se . voidaan pelkistää ksylitoliksi.
,*··, 6. Ksylitolia hapetetaan 4-hiilessä L-ksyluloosiksi. Hapetus suorite- ‘2 taan edullisesti mikrobeilla, erityisesti Pantoea ananatiksella. Solumassan ero- :35 tuksen jälkeen L-ksyluloosi isomeroidaan L-ksyloosi-isomeraasilla L-ksyloo-i siksi. L-ksyluloosi, L-ksyloosi ja ksylitoli erotetaan. Haluttaessa L-ksyluloosi 116291 13 otetaan talteen ja ksylitoli voidaan kierrättää. Myös L-ksyloosi voidaan ottaa talteen ja pelkistää ksylitoliksi. Loppuvaihe yleensä sisältää lopullisen lopputuotteen kiteyttämisen ja kiteiden kuivaamisen. Joissakin tapauksissa, joissa ksylitoli inhiboi entsymaattisen isomerointiprosessin, saattaa olla tarpeen lisätä 5 erotusvaihe ennen entsymaattista isomerointia. Hapetusreaktio voidaan tehdä käyttäen mitä tahansa galaktoosioksidaasia tuottavia mikro-organismia, kuten jotakin edellä mainituista. Erotusprosessit toteutetaan yleensä kromatografi-sesti.
7. L-idonihappoa tuotetaan fermentoimalla D-glukoosia, D-sorbitolia, 10 L-sorboosia tai 5-keto-D-glukonihappoa. Saatu L-idonihappo erotetaan fermen- tointiliemestä ja puhdistetaan haluttaessa. Tämän jälkeen L-idonihappo dekar-boksyloidaan Ruff-reaktiossa L-ksyloosiksi, joka lopuksi hydrataan ksylitoliksi.
8. 5-keto-D-glukonihappo hydrataan L-idonihapon ja D-glukoni-hapon seokseksi. Tämä seos dekarboksyloidaan L-ksyloosin ja D-arabinoosin 15 seokseksi ja nämä yhdisteet erotetaan toisistaan kromatografisesti.
Puhdistuksen jälkeen L-ksyloosi voidaan muuttaa ksylitoliksi kemiallisella, entsymaattisella tai mikrobiologisella pelkistyksellä. Kemiallista pelkistystä, jossa käytetään esimerkiksi hydrausta, boorihydridia, amalgaamia, tai sähkökemiallista pelkistystä, pidetään edullisena. Edullisimmin käytetään kata-20 lyyttista hydrausta. Karassevitch, Y. N., Biochimie Paris 58 (1976), sivut 239-242, kuvaa L-ksyloosin mikrobiologista pelkistystä ksylitoliksi Torulopsis candi-dan avulla.
.':'; L-ksyloosia voidaan myös erottaa, puhdistaa ja jopa kiteyttää käytet- täväksi välituotteena ksylitolin tuotannossa, ja sitä voidaan käyttää sellaise- ,!··, 25 naan, esimerkiksi virusten vastaisten lääkkeiden vaikuttavana aineena, tai # · ’ ’ \ muiden luonnossa esiintymättömien L-analogien valmistuksessa.
Keksinnössä voidaan erottaa tai ottaa talteen vastaavalla tavalla ’ · · ·' edellä kuvattujen reaktiovaiheiden avulla valmistetut muut välituotteet.
Yhdisteet ovat yleensä L-muodossa, joka ei ole kovin yleinen luon- i.i : 30 nossa.
L..: Tuotteiden talteen ottoon ja puhdistamiseen soveltuvia menetelmiä . on kuvattu alan kirjallisuudessa. Esimerkkeinä voidaan mainita erotus- ja puh- • * * ,···, distustekniikat, kuten kromatografia, ioninvaihto ja kalvoprosessit, kuten uit- » * rasuodatus, nanosuodatus ja sähködialyysi. Kiteytystä voidaan käyttää erittäin 35 puhtaan tuotteen saamiseksi. Ksylitolin erotusta ja kiteytystä kuvataan esimer-V ·· kiksi US-patenttijulkaisussa 4 066 711 (Melaja et ai.).
116291 14
Tuotteen puhtaus on tärkeä keksinnön ominaisuus. Kuten esimerkeissä kuvataan, valmistetun ksylitolin puhtaus voi olla yli 95 %, esimerkiksi noin 98,5 % ja erityisesti noin 99 %. Samoin L-ksyloosin puhtaus voi olla yli 90 %, esimerkiksi noin 98,5 % ja erityisesti noin 99 %. Oikea kiraalisuus on myös 5 erittäin tärkeää yhdisteissä, jotka esiintyvät sekä L- että D-muodossa. Esillä olevan keksinnön mukaisella menetelmällä oikea kiraalisuus voidaan taata. Valmistetut yhdisteet sisältävät epäpuhtautena alle 0,3 % D-muotoa (kaasukromatografian havaintoraja).
Keksintöä kuvataan tarkemmin seuraavissa esimerkeissä. Esimerkit 10 on sisällytetty tähän vain havainnollistamista varten eikä niiden pidä katsoa rajoittavan keksinnön laajuutta mitenkään.
Esimerkki 1 2-keto-L-gulonihapon dekarboksylointi L-ksylonihapoksi
Dekarboksylointi tehtiin vetyperoksidilla emäksisissä olosuhteissa ja 15 huoneenlämpötilassa, kuten julkaisussa Isbell et ai., Carbohydr. Res. 36 (1974) 283-291 on kuvattu. Kahta moolia lähtöainetta kohti käytettiin 6,25 mmol NaOH:ta, 1-2 moolia vetyperoksidia ja 600 moolia vettä. Seitsemäntoista tunnin reaktioajan jälkeen saatiin 1,139 moolia L-ksylonihappoa kahta moolia kuivaa lähtöainetta kohti.
20 Esimerkki 2 L-ksylonihapon pelkistys L-ksyloosiksi ja ksylitoliksi
Yksimolaarista (1 M) ksylonihappoa pelkistettiin osittain ksyloosiksi *;[;* ja ksylitoliksi hydraamalla happo käyttäen ruteenikatalyyttiä. Olosuhteet olivat: lämpötila 45 °C, paine 50 bar, reaktioaika 18 tuntia ja katalyyttimäärä 0,322 g 25 Ru/C (kuiva-ainepitoisuus 49,4 %) per 10 ml/1 M ksyloonihappoliuosta. Reak- »* * tion jälkeen ksyloosipitoisuus oli 0,2 g/100 ml ja ksylitolipitoisuus oli 14 g/100 ml.
I · 1 · * 4 · » *!!.’ Esimerkki 3 4 4 2-keto-L-gulonihapon pelkistys L-gulonihapoksi ja L-idonihapoksi 30 2-keto-L-gulonihapon neutraloitu liuos (1 M) hydrattiin L-idoni- ja L- gulonihapoksi käyttäen Raney-nikkeliä katalyyttinä. Olosuhteet olivat: lämpötila .*··. 110 °C, paine 50 bar, katalyyttimäärä oli 0,275 g katalyyttiseosta per 10 ml liu- osta. Reaktioaika oli kolme tuntia. Happoja tuotettiin 17 g/100 ml.
I 4 » 1 1 6291 15
Esimerkki 4 2-keto-L-gulonihapon hydraus L-gulonihapoksi ja L-idonihapoksi
Neutraloidun 2-keto-L-gulonihapon kaksikymmentäprosenttista (200 g/l) liuosta hydrattiin L-idonihapoksi ja L-gulonihapoksi käyttäen Raney-nikkeliä 5 katalyyttinä. Olosuhteet olivat: lämpötila 110 °C, paine 50 bar, katalyyttimäärä oli 10 % katalyyttiseosta per kokonaiskuiva-aine ja annostilavuus 3 litraa. Reaktioaika oli kaksi tuntia. Happopitoisuus reaktion lopussa oli 154 g/l.
Esimerkki 5 L-gulonihapon ja L-idonihapon dekarboksylointi L-ksyloosiksi 10 L-gulonihapon ja L-idonihapon seos dekarboksyloitiin 60 °C:ssa ja pH:ssa 4,5-5,5 käyttäen natriumhypokloriittia hapetukseen. Tarvittava reaktioaika oli 30-60 minuuttia. Happoseoksen pitoisuus oli 20 g/100 ml. L-ksyloosipitoisuus reaktion jälkeen oli 10 g/100 ml.
Esimerkki 6 15 L-gulono-1,4-laktonin dekarboksylointi L-ksyloosiksi L-gulono-1,4-laktonin dekarboksylointi suoritettiin käyttäen vetyperoksidia hapetusaineena. Käyttämällä 2,5 moolia L-gulono-1,4-laktonia, 0,03 moolia Fe2(S04)3:a katalyyttinä ja 10 moolia vetyperoksidia saatiin 0,457 g L-ksyloosia lähtöainegrammaa kohti. Reaktioaika oli 26 tuntia, pH noin 6 ja reak-20 tiolämpötila noin 65 °C.
Esimerkki 7 D-glukuronihapon pelkistys L-gulonihapoksi # * * D-glukuronihappoa hydrattiin L-gulonihapoksi käyttäen Raney-nikkeliä katalyyttinä (10 % märkää katalyyttiä aine-erää kohti). Lämpötila oli j 25 100 °C ja paine 40 bar. Happo neutraloitiin noin pH 5:een ennen reaktiota. L- gulonihappo voidaan edelleen dekarboksyloida L-ksyloosiksi esimerkin 5 tai 6 ; mukaisesti.
I I < I I #
Esimerkki 8 L-ksylonihapon valmistus L-sorboosin hapetuksella 30 Reaktioastiaa, joka sisälsi 5 g NaOH:ia ja 0,2 g natriumantrakinoni- 2-sulfonaattia, AMS:ää, Merck Co., 150 miliilitrassa liuosta, jossa oli 80 mas-saprosenttia metanolia vedessä, pidettiin 25 °C:n lämpötilassa. L-sorboosia, ‘ : Merck Co., (70 g/130 ml vettä) ja NaOH:ta (32 g/32 ml vettä) lisättiin erinä 15 116291 16 minuutin välein sekoittaen. Seokseen lisättiin happea ja reaktion annettiin jatkua noin 2 tuntia. Pääasiallinen lopputuote oli L-ksylonihappo, lisäksi muodostui treonihappoa, glyserolihappoa ja glykolihappoa sekä suuri määrä muurahaishappoa.
5 AMS:n käyttö hapetusaineena ei ole välttämätöntä, vaan se voidaan korvata käyttämällä suurempaa hapen painetta.
Esimerkki 9 L-ksyluloosin tuotanto fermentoimalla
Pantoea ananatis ATCC 43074:ää kasvatettiin fermentorissa LBG-10 kanamysiinikasvualustassa (10 g/l tryptoonia, 5 g/l hiivauutetta, 5 g/l NaCI;ia, 10 g/l glukoosia, 100 mg/l kanamysiinia) seuraavissa olosuhteissa:
- lämpötila 37 °C
- pH 6,5-7,5 (kontrolloitu) - liuennut happi >30 % tyydyttyneestä pitoisuudesta 15 - 20 % inokulaattia yön yli tehdystä ravistelupulloviljelmästä samas sa kasvualustassa.
Kun kaikki entsymaattisesti Boehringer-glukoosipakkauksella analysoitu glukoosi oli käytetty (10-15 tunnissa) steriiliä ksylitolia lisättiin fermento-riin 40 g/l:n pitoisuuteen. Kasvatusta jatkettiin 96 tuntia, jolloin fermentointiliemi 20 sisälsi 6,7 g L-ksyluloosia. Liemi kirkastettiin linkoamalla ja steriilisuodatuksel-la.
• · ·
Esimerkki 10 ,·*, L-ksyluloosin kromatografinen puhdistus
Esimerkin 9 kirkastettu liemi konsentroitiin haihduttamalla kuiva- •»* · · 25 ainepitoisuuteen 20 g/100 g ja käytettiin L-ksyluloosin puhdistamiseen kroma- • · tografisella erotuksella. Erotus tapahtui kromatografisessa erotuspylväässä eräprosessina. Vahvasti hapanta kationinvaihtohartsia Ca2+-muodossa (Mitsu- * * : bishi Diaion) käytettiin liikkumattomana faasina ja puhdasta ionivaihdettua vet- tä eluenttina. Hartsin ristisilloitusaste oli 6,0 % ja keskimääräinen hiukkaskoko . 30 0,2 mm. Erotuslämpötila oli 65 °C. Pylvään halkaisija oli 0,1 m ja hartsikerrok- .···. sen korkeus noin 1,4 m. Kromatografinen erotus suoritettiin seuraavalla taval- la.
I * 17 1 1 6291
Vaihe 1
Noin 0,7 litraa syöttöliuosta (joka sisälsi L-ksyluloosia, ksylitolia ja suoloja) syötettiin hartsikerroksen päälle lämmönvaihtimen läpi. Syötön kuiva-ainepitoisuus oli 21,3 g/100 g.
5 Vaihe 2
Syöttöä eluoitiin alaspäin pylväässä syöttämällä ionivaihdettua eluenttivettä hartsikerroksen päälle. Virtausnopeus oli 50 ml/min.
Vaihe 3
Pylvään ulosvirtausta valvottiin jatkuvasti järjestelmään kytketyn tai-10 tekertoimen ja johtavuuden mittauslaitteen avulla. Syötön virratessa ulos koko ulosvirtaama kerättiin koeputkiin 2 minuutin välein.
Kaikkien näytteiden pitoisuus (taitekerroin), pH ja johtavuus mitattiin. Tämän jälkeen valitut näytteet analysoitiin HPLC:llä (Ca2+ hartsista) koostumuksen selvittämiseksi. L-ksyluloosipitoiset fraktiot yhdistettiin ja haihdutet-15 tiin. Yhdistetyn fraktion L-ksyluloosipuhtaus oli noin 91 % kuiva-aineesta ja L-ksyluloosia saatiin talteen noin 90 %.
Esimerkki 11 L-ksyluloosin emäsisomerisointi
Esimerkissä 10 kuvattua kromatografisella erotuksella saatua L-20 ksyluloosifraktiota käytettiin syöttöliuoksena emäsisomerisointivaihetta varten. L-ksyluloosiliuosta, joka sisälsi 90 % L-ksyluloosia kuiva-aineesta (kuiva-:*:': ainepitoisuus 200 g/l) ja jonka NaOH-pitoisuus oli 0,05 N, sekoitettiin 48 tuntia 40 °C:ssa. Reaktion jälkeen liuos jäähdytettiin 20 °C:seen ja liuoksen pH sää-.**·. dettiin 0,1 N HCLIlä arvoon 5,0. L-ksyluloosi-ja L-ksyloosipitoisuudet analysoi- .2.: 25 tiin HPLC:llä, ja ne olivat 64 ja 18 % kuiva-aineesta.
Reaktion jälkeen liuos puhdistettiin ioninvaihdolla esimerkin 13 mukaisesti ja L-ksyloosi ja L-ksyluloosi erotettiin kromatografisesti esimerkin 10 . , mukaisesti.
*»» ·
Esimerkki 12 30 L-ksyloosin valmistaminen 5-keto-D-glukonihaposta 5-keto-D-glukonihapon hydraus D-glukoni- ja L-idonihapoiksi suori- * · tettiin seuraavissa olosuhteissa: vedyn paine 40 bar, reaktiolämpötila 100 °C, syötön pH säädettiin 5:ksi ennen reaktiota. Syötön siirapin pitoisuus oli 400 g/l. ·*.*·: Katalyyttinä oli Raney-nikkeli ja katalyyttimäärä oli 10 % märkää katalyyttiä 35 syötön kuiva-ainetta kohti. Saadun D-glukonihapon ja L-idonihapon sekoituk- 40 1 1 6 29 1 18 sen dekarboksylointi esimerkkien 5 ja 6 mukaisesti tuottaa L-ksyloosia ja D-arabinoosia, jotka sitten erotettiin kromatografisesti.
Esimerkki 13 L-ksyloosisiirapin puhdistus suolanpoistolla käyttäen ioninvaihtohartseja 5 Dekarboksyloidun idoni-glukonihapposekoituksen (=L- ksyloosisiirapin) puhdistus suoritettiin käyttäen ioninvaihtohartseja. Käytetyt hartsit olivat vahvasti hapan kationinvaihtohartsi (Purolite C 150) ja heikosti emäksinen anioninvaihtohartsi (Purolite A 104). Syötön siirapin pitoisuus oli 300 g/l, virtausnopeus yksi kerrostilavuus tunnissa ja lämpötila 40 °C. Suurin 10 osa suolasta poistettiin. L-ksyloosin puhtaus oli 18,5 % kuiva-ainetta syöttöliu-oksessa ja 58 % tuotefraktiossa.
Esimerkki 14 L-ksyloosin kromatografinen erotus
Aiemmista dekarboksylointiprosesseista saatu reaktioseos puhdis-15 tettiin kromatografisella erotuksella. Syöttöliuoksessa oli runsaasti suoloja ja pienempiä määriä L-ksyloosia, ksylitolia, arabinitolia ja muita komponentteja.
Erotus tehtiin kromatografisessa erotuspylväässä (halkaisija 0,1 m) eräprosessina. Erotuksessa käytettiin vahvasti hapanta kationinvaihtohartsia Na+-muodossa ja kerroksen korkeus oli 1,6 m. Syöttömääränä käytettiin noin 20 260 g kuiva-ainetta, jonka pitoisuus oli 35 g/100 ml. Erotuslämpötila oli 65 °C
• I
.· ja virtausnopeus 50 ml/min. Erotus tehtiin seuraavalla tavalla:
Vaihe 1
Noin 700 ml suodatettua ja pH-säädettyä (pH 6, säätö käyttäen NaOH:ia) syöttöliuosta laitettiin hartsikerroksen päälle.
25 Vaihe 2 «·» • · *···* Syöttöliuosta eluoitiin alaspäin pylväässä syöttämällä ionivaihdettua vettä hartsikerroksen päälle. Eluentti oli myös lämmitetty 65 °C:seen. Virtaus-i nopeus säädettiin ulosvirtauspumpulla 50 ml:aan minuutissa.
Vaihe 3 . 30 Pylvään ulosvirtausta valvottiin jatkuvasti järjestelmään kytketyn * · · kuiva-aineen (taitekertoimen) ja johtavuuden mittauslaitteen avulla. Ulosvir-
• I
"* taama kerättiin erillisiin putkiin 2 minuutin välein.
Vaihe 4 Y*j Kerättyjen näytteiden koostumus analysoitiin HPLC:llä (Pb++-hartsi) 35 ja sen jälkeen valitut putket yhdistettiin tuotefraktioksi.
116291 19
Taulukossa 1 esitetään syöttöliuoksen ja ulosvirtausfraktion koostumus. Erotusprofiili esitetään kuviossa 1. Tuotto lasketaan jakamalla tuote-fraktion L-ksyloosimäärä kaikkien fraktioiden L-ksyloosimäärällä.
5 Taulukko 1. Syöttöliuoksen ja ulosvirtausfraktioiden koostumus
Tila- Kuiva- pH Johtavuus, L-ksyloosi L- vuus, I aine, mS/cm %/KA ksyloosin ___g/100 g_____tuotto, %
Syöttöliuos__0,70 30,0__5J__118__18,5__-
Jaännösfraktio 1 3.30__5J____45__2J5__11,5
Tuotefraktio__1,35 4,7__6^__0J8__60__88
Jaannösfraktio 2 0,75 0,4 6,2 0,05 3,6 0,5
Esimerkki 15 L-ksyloosin ja D-arabinoosin kromatografinen erotus 10 L-idonihapon ja D-glukonihapon seoksen dekarboksylointi tuotti seoksen, jossa L-ksyloosi ja D-arabinoosi olivat pääkomponentit, kuten esimerkissä 12 on kuvattu. Seos puhdistettiin kromatografisella erotuksella, jolloin saatiin L-ksyloosi-ja D-arabinoosifraktioita.
. . Erotus tehtiin kromatografisessa pylväässä (halkaisija 0,1 m) erä- 15 prosessina. Erotuksessa käytettiin vahvasti hapanta kationinvaihtohartsia Na+-‘ muodossa ja kerroksen korkeus oli 1,5 m. Hartsin ristisiIloitusaste oli 5,5 % ja
• I
keskimääräinen hiukkaskoko 0,3 mm. Syöttömääränä käytettiin noin 250 g kui-:/ va-ainetta, jonka pitoisuus oli 35 g/100 ml. Erotuslämpötila oli 65 °C ja virtaus- : * ·: nopeus 50 ml/min. Erotus tehtiin seuraavalla tavalla: 20 Vaihe 1
Noin 700 ml suodatettua syöttöliuosta laitettiin hartsikerroksen pääl- : .·. le.
Vaihe 2
• I
* I
*" Syöttöliuosta eluoitiin alaspäin pylväässä syöttämällä ionivaihdettua :: 25 vettä hartsikerroksen päälle.
Vaihe 3 .···, Pylvään ulosvirtausta valvottiin jatkuvasti järjestelmään kytketyn kuiva-aineen (taitekertoimen) ja johtavuuden mittauslaitteen avulla. Ulosvir-taama kerättiin erillisiin putkiin 2 minuutin välein.
116291 20
Vaihe 4
Kerättyjen näytteiden koostumus analysoitiin HPLC:llä (Pb++-hartsi) ja kahdesta tuotefraktiosta tehtiin kapasiteettilaskelma.
Taulukossa 2 esitetään syöttöliuoksen ja ulosvirtausfraktion koos-5 tumus. Tuotto lasketaan jakamalla tuotefraktion L-ksyloosin määrä kaikkien fraktioiden L-ksyloosin määrällä.
Taulukko 2. Syöttöliuoksen ja ulosvirtausfraktioiden koostumus
Tila- Kuiva- L-ksyloosi D- L- D- vuus, I aine, %/KA arabinoosi ksyloosin arabinoo- g/100g %/KA tuotto, % sin tuotto, _______%_
Syöttöliuos__0J__30,0__30__30__:__- Jäännösfraktio__2J5__4j0__4$__-__5__0 L-ksyloosifraktio__L9__4J5__65__18__85__20 D-arabinoosi- 1,6 4,0 15 60 10 80 fraktio_______ 10 Esimerkki 16 L-ksyloosin kiteyttäminen ja tuotteen kiraalinen puhtaus , ’i Kiteytyssyöttösiirappi (966 g, RKA 6,2, pH 5,2, puhtaus 62,8 % kui- v ·' va-aineesta) valmistettiin dekarboksylointireaktioseoksen kromatografisella : Y: erotuksella esimerkin 14 mukaisesti. L-ksyloosin lisäksi syöttösiirapin analysoi- 15 tiin sisältävän glyserolia, erytritolia, arabitolia, ksylitolia, sorbitolia, arabinoosia ja lyksoosia. Kiteytys tehtiin Buchi Rotavapor RE 120 -kiertohaihduttimessa. .···. Syöttösiirappinäyte otettiin kahden tunnin konsentroinnin jälkeen 40 mbarin tyhjiössä (229 g siirappia, RKA 25,8) ja haihduttamista jatkettiin 1,5 tuntia. Sii-. , rappiin (62 g, RKA 86,8 %, 53,8 g kuiva-ainetta) lisättiin 63 °C:n lämpötilassa 20 0,003 grammaa L-ksyloosikiteitä (Fluka 95720, kidekoko noin 0,03 mm) ja * » ‘ jäähdytettiin asteittain 41,5 °C:seen 25 tunnin aikana. Kiteet erotettiin emäliu- : oksesta Hettich Rotina 48 RSC -laboratoriokorilingolla (5 min, 3500 rpm, hal- kaisija 20 cm, 0,15 suodatussihti) ilman pesua. Kokonaissaanto oli 16,73 g lin-.:. gottuja kiteitä ja 25,13 g emäliuosta. Kuivakidesaanto oli 16,38 g 1,5 tunnin jäl- :' \ 25 keen 60 °C:ssa ja 1 atm.ssä. Tehdyt analyysi on esitetty taulukossa 3.
116291 21
Taulukko 3. L-ksyloosin puhtaus __
Analyysi/näyte__Syöttösiirappi__Kantaneste__Kuivat kiteet_ RKA, %__25j8__83J__:_ KA (K-F), %__25j5__83j5__99,64_
Puhtaus, %/KA _62j8_ 38J_ 92j0_ RKA = refraktometrinen kuiva-ainepitoisuus D-ksyloosin TK/KA-korrelaatiolla, % 5 KA = kuiva-ainepitoisuus Karl-Fisher-titraatiolla analysoituna, % w/w
Puhtaus = Ksyloosipitoisuus HPLCillä analysoituna, hartsit Pb2+-muodossa, %/KA.
Kuivien kiteiden sulamispiste oli 135,6 °C. Kiteytyssaanto oli 66,4 % L-ksyloosia.
10 Ensimmäisen kiteytysvaiheen L-ksyloosikiteet (16 g, ksyloosipitoi suus 92 % kuiva-aineesta, alle 0,3 % D-muotoa sisältävä puhdas L-ksyloosi; kaasukromatografian havaintoraja) liuotettiin veteen ja saatu 50 %:n w/w-neste puhdistettiin aktiivihiilellä ja suodatettiin. Puhdistettu neste haihdutettiin, siihen lisättiin L-ksyloosisiemenkiteitä ja se kiteytettiin haihduttamalla ja jäähdyttämäl-15 lä 20 ja 70 °C:n välille. Saadut kiteet erotettiin emäliuoksesta linkoamalla labo-ratoriokorilingossa ja pesemällä (noin 10 % kidevettä). Saanto oli noin 60 % ksyloosia. Kiteet kuivattiin ja analysoitiin seuraavalla tavalla: • *· -vesipitoisuus alle 0,5 % v : - ksyloosin puhtaus 98-102 % kuiva-aineesta (HPLC, hartsit Pb2+- v,: 20 muodossa) .’2,: - kiraalinen puhtaus >99,7 % L-ksyloosia (kaasukromatografian havaintora- *.···: ja)
:' ‘ ‘; - sulamispiste 150-153 °C
Toinen mahdollinen puhdistusmenetelmä on vedellä tai orgaanisella : 25 liuottimena, kuten etanolilla, affinoiminen.
I » » M* »
Esimerkki 17 L-ksyloosin pelkistäminen ksylitoliksi hydraamalla :***; Puhdistettu L-ksyloosi, jonka puhtaus oli 99% kuiva-ainetta, hydrat- tiin ksylitoliksi seuraavissa olosuhteissa. Syöttösiirapin kuiva-aine oli 50 g/100 30 ml ja lämpötila 100 °C. Katalyyttinä käytettiin Raney-nikkeliä ja katalyyttimäärä oli 10 % märkää katalyyttiä kokonaissyötön kuiva-ainetta kohti. Vedyn paine oli 116291 22 40 bar. Ksylitolin puhtaus kolmen tunnin hydrauksen jälkeen oli 98,5 % kuiva-aineesta.
Esimerkki 18 Ksylitolin kiteytys 5 Kiteytyssyöttösiirappi (2000 ml, kuiva-ainepitoisuus 45 g/100 ml, ksylitolin puhtaus 98,7 % kuiva-aineesta) valmistettiin hydraamalla puhdistettua L-ksyloosia esimerkin 17 mukaisesti. Syöttösiirappi haihdutettiin, siihen lisättiin ksylitolisiemenkiteitä (0,05 mm kidekoko) ja se kiteytettiin haihduttamalla ja jäähdyttämällä 40 ja 65 °C:n välille. Näin saadut kiteet erotettiin emäliuok-10 sesta linkoamalla ja pesemällä (noin 5 % kidevettä). Kidesaanto oli noin 62 % ksylitolia. Kiteet kuivattiin ja analysoitiin seuraavasti: - vesipitoisuus alle 0,2 % - ksylitolin puhtaus 99,5 % kuiva-aineesta (HPLC, hartsit Pb2+-muodossa).
> · • · * * · * · » * t » » · * ft ft • ft · • · · ft ft • · · • · • · • · • ft · • • · · • · * · · ft · ft • ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft
ft ft I
ft ft ft ft ft ft t ft
Claims (26)
1. Menetelmä ksylitolin valmistamiseksi, tunnettu siitä, että puhdistettu L-ksyloosi pelkistetään ksylitoliksi, jolloin L-ksyloosin puhtaus on yli 5 noin 60 %.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että L-ksyloosi valmistetaan kuusihiilisestä monosakkaridista tai sen hydroksi-happojohdannaisesta menetelmällä, joka käsittää pelkistämisen ja dekarbo-ksyloinnin.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että L-gulonihappo tai sen epimeeri L-idonihappo on välituote L-ksyloosin valmistuksessa.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että L-gulonihappo valmistetaan pelkistämällä D-glukuronihappoa, 2-keto-L- 15 gulonihappoa tai L-askorbiinihappoa, ja tämän jälkeen L-gulonihappo dekarbo-ksyloidaan.
5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että L-gulonihappo esiintyy osittain tai kokonaan epimeerimuodossaan L-idonihappona.
6. Jonkin patenttivaatimuksen 1 -3 mukainen menetelmä, tun- ·,'·· nettu siitä, että L-idonihappo valmistetaan fermentoimalla. :T:
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että L-idonihappo valmistetaan fermentoimalla D-glukoosia.
• · .*·*. 8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, .,..: 25 että L-idonihappo valmistetaan fermentoimalla L-sorboosia.
• * ,···. 9. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, • · että L-idonihappo valmistetaan fermentoimalla D-sorbitolia.
, , 10. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu sii- : tä, että L-idonihappo valmistetaan fermentoimalla 5-keto-D-glukonihappoa. • · ·' 30
11. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu : siitä, että L-idonihappo valmistetaan pelkistämällä 5-keto-D-glukonihappoa.
:’*'. 12. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että L-ksylonihappo on välituote L-ksyloosin valmistuksessa.
13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu sii- ’i 35 tä, että L-ksylonihappo valmistetaan dekarboksyloimalla 2-keto-L-gulonihappoa tai L-sorboosia, ja tämän jälkeen L-ksylonihappo pelkistetään L-ksyloosiksi. 116291
14. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että L-ksyluloosi on välituote L-ksyloosin valmistuksessa.
15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että L-ksyluloosia tuotetaan dekarboksyloimalla 2-keto-L-gulonihappoa ja 5 sen jälkeen se isomerisoidaan L-ksyloosiksi.
16. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että L-ksyluloosia valmistetaan hapettamalla ksylitolia ja sen jälkeen se isomerisoidaan L-ksyloosiksi.
17. Jonkin patenttivaatimuksen 1-16 mukainen menetelmä, t u n -10 n ettu siitä, että L-ksyloosi puhdistetaan kromatografisesti, ioninvaihdolla tai kalvoprosessilla.
18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että L-ksyloosi puhdistetaan kromatografisesti.
19. Patenttivaatimuksen 17 mukainen menetelmä, tunnettu sii-15 tä, että L-ksyloosi puhdistetaan kalvoprosessilla, kuten ultrasuodatuksella, na- nosuodatuksella tai sähködialyysilla.
20. Jonkin patenttivaatimuksen 1-19 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että L-ksyloosi otetaan talteen kiteyttämällä.
21. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 20 mukainen menetelmä, t u n -20 n e 11 u siitä, että L-ksyloosin puhtaus on yli 90 %, edullisesti noin 98,5 %.
22. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 21 mukainen menetelmä, t u n - • · n e tt u siitä, että kiteisen L-ksyloosin kiraalinen puhtaus on yli 99,7 %. • · · v
; 23. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 22 mukainen menetelmä, tun- n e 11 u siitä, että valmistetaan puhdasta ksylitolia.
24. Patenttivaatimuksen 23 mukainen menetelmä, t u n n e 11 u sii- ·:·.| tä, että ksylitolin puhtaus on yli 95 %, edullisesti noin 98,5 %. j···.
25. Jonkin patenttivaatimuksen 1 -24 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että valmistetaan kiteistä ksylitolia. _26. Kiteinen L-ksyloosi, jonka puhtaus on noin 98,5 % tai enemmän. « * t > 116291
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20010892A FI116291B (fi) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | Menetelmä ksylitolin valmistamiseksi |
| EP02720042A EP1395598A1 (en) | 2001-04-27 | 2002-04-29 | Process for the production of xylitol |
| PCT/FI2002/000365 WO2002088155A1 (en) | 2001-04-27 | 2002-04-29 | Process for the production of xylitol |
| DK02720041.9T DK1392711T3 (da) | 2001-04-27 | 2002-04-29 | Fremgangsmåde til fremstilling af xylose |
| EP02720041.9A EP1392711B1 (en) | 2001-04-27 | 2002-04-29 | Process for the production of xylose |
| PCT/FI2002/000364 WO2002088154A1 (en) | 2001-04-27 | 2002-04-29 | Process for the production of xylose |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20010892A FI116291B (fi) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | Menetelmä ksylitolin valmistamiseksi |
| FI20010892 | 2001-04-27 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20010892A0 FI20010892A0 (fi) | 2001-04-27 |
| FI20010892L FI20010892L (fi) | 2002-10-28 |
| FI116291B true FI116291B (fi) | 2005-10-31 |
Family
ID=8561086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20010892A FI116291B (fi) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | Menetelmä ksylitolin valmistamiseksi |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (2) | EP1395598A1 (fi) |
| DK (1) | DK1392711T3 (fi) |
| FI (1) | FI116291B (fi) |
| WO (2) | WO2002088154A1 (fi) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101155936B1 (ko) | 2004-03-26 | 2012-06-15 | 퍼듀 리서치 파운데이션 | 자일리톨 제조 방법 |
| CA2564678C (en) | 2004-04-27 | 2014-09-02 | Archer-Daniels-Midland Company | Enzymatic decarboxylation of 2-keto-l-gulonic acid to produce xylose |
| CN102452898B (zh) * | 2010-10-26 | 2013-11-13 | 施冬梅 | 运用膜技术和间接电还原生产结晶木糖醇的方法 |
| EP3416740B1 (en) | 2016-02-19 | 2021-01-06 | Intercontinental Great Brands LLC | Processes to create multiple value streams from biomass sources |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2652589B1 (fr) * | 1989-10-04 | 1995-02-17 | Roquette Freres | Procede de fabrication de xylitol et de produits riches en xylitol. |
| WO2001012834A1 (en) * | 1999-08-18 | 2001-02-22 | Hydrios Biotechnology Oy | Process for the preparation and simultaneous separation of enzyme-catalysed products |
-
2001
- 2001-04-27 FI FI20010892A patent/FI116291B/fi active IP Right Grant
-
2002
- 2002-04-29 WO PCT/FI2002/000364 patent/WO2002088154A1/en not_active Application Discontinuation
- 2002-04-29 EP EP02720042A patent/EP1395598A1/en not_active Withdrawn
- 2002-04-29 DK DK02720041.9T patent/DK1392711T3/da active
- 2002-04-29 WO PCT/FI2002/000365 patent/WO2002088155A1/en not_active Application Discontinuation
- 2002-04-29 EP EP02720041.9A patent/EP1392711B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20010892A0 (fi) | 2001-04-27 |
| WO2002088154A1 (en) | 2002-11-07 |
| WO2002088155A1 (en) | 2002-11-07 |
| EP1392711A1 (en) | 2004-03-03 |
| EP1392711B1 (en) | 2014-03-19 |
| FI20010892L (fi) | 2002-10-28 |
| EP1395598A1 (en) | 2004-03-10 |
| DK1392711T3 (da) | 2014-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6894199B2 (en) | Process for the production of xylitol | |
| CA2642127C (en) | Methods for the electrolytic production of erythrose or erythritol | |
| FI92051B (fi) | Menetelmä ksylitolin valmistamiseksi D-glukoosista ja D-glukoosin ja D-fruktoosin sekä D-glukoosin ja D-galaktoosin seoksista | |
| US5714602A (en) | Process for the production of xylitol | |
| US6911565B2 (en) | Process for the production of xylitol | |
| US9133554B2 (en) | Methods for the electrolytic production of erythritol | |
| FI116291B (fi) | Menetelmä ksylitolin valmistamiseksi | |
| FI66830C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av d-mannitol | |
| JP5055112B2 (ja) | キシリトールの製造方法 | |
| WO2008148549A2 (en) | Novel reaction with a gold catalyst | |
| Lundt | Oxidation, reduction and deoxygenation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 116291 Country of ref document: FI |