FI91069C - Menetelmä 5-C-hydroksimetyylialdoheksoosipohjaisten yhdisteiden valmistamiseksi - Google Patents
Menetelmä 5-C-hydroksimetyylialdoheksoosipohjaisten yhdisteiden valmistamiseksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI91069C FI91069C FI892144A FI892144A FI91069C FI 91069 C FI91069 C FI 91069C FI 892144 A FI892144 A FI 892144A FI 892144 A FI892144 A FI 892144A FI 91069 C FI91069 C FI 91069C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- solution
- acid
- aldohexose
- reaction
- based compound
- Prior art date
Links
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims description 60
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 43
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 21
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 11
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 84
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 67
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 39
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 36
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 22
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 22
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 19
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 108010015133 Galactose oxidase Proteins 0.000 claims description 15
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 15
- 102000016938 Catalase Human genes 0.000 claims description 13
- 108010053835 Catalase Proteins 0.000 claims description 13
- WQZGKKKJIJFFOK-SVZMEOIVSA-N D-(+)-Galactose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-SVZMEOIVSA-N 0.000 claims description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 12
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 claims description 8
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 claims description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 8
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 claims description 8
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 6
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims description 6
- 108010071390 Serum Albumin Proteins 0.000 claims description 4
- 102000007562 Serum Albumin Human genes 0.000 claims description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 4
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 3
- 229940098779 methanesulfonic acid Drugs 0.000 claims description 3
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 claims description 2
- 238000004508 fractional distillation Methods 0.000 claims description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 claims description 2
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N triflic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VMQMZMRVKUZKQL-UHFFFAOYSA-N Cu+ Chemical compound [Cu+] VMQMZMRVKUZKQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 claims 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims 1
- 230000000779 depleting effect Effects 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 34
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 19
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 19
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 16
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 15
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 14
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 13
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 12
- 239000003765 sweetening agent Substances 0.000 description 12
- -1 carbohydrate alditols Chemical class 0.000 description 10
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 8
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 7
- 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 7
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 7
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 7
- 229920001429 chelating resin Polymers 0.000 description 7
- 235000003599 food sweetener Nutrition 0.000 description 7
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 7
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 7
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 6
- 239000008098 formaldehyde solution Substances 0.000 description 6
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- 150000005846 sugar alcohols Chemical class 0.000 description 6
- SATHPVQTSSUFFW-UHFFFAOYSA-N 4-[6-[(3,5-dihydroxy-4-methoxyoxan-2-yl)oxymethyl]-3,5-dihydroxy-4-methoxyoxan-2-yl]oxy-2-(hydroxymethyl)-6-methyloxane-3,5-diol Chemical compound OC1C(OC)C(O)COC1OCC1C(O)C(OC)C(O)C(OC2C(C(CO)OC(C)C2O)O)O1 SATHPVQTSSUFFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920000189 Arabinogalactan Polymers 0.000 description 5
- 239000001904 Arabinogalactan Substances 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 235000019312 arabinogalactan Nutrition 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 5
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- HOVAGTYPODGVJG-VOQCIKJUSA-N methyl beta-D-galactoside Chemical compound CO[C@@H]1O[C@H](CO)[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O HOVAGTYPODGVJG-VOQCIKJUSA-N 0.000 description 5
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 5
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 5
- 235000021092 sugar substitutes Nutrition 0.000 description 5
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 5
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- 238000002242 deionisation method Methods 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 238000007031 hydroxymethylation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 150000002482 oligosaccharides Polymers 0.000 description 4
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 4
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 4
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 4
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 4
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- 150000004043 trisaccharides Chemical class 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MUPFEKGTMRGPLJ-RMMQSMQOSA-N Raffinose Natural products O(C[C@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O[C@@]2(CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O2)O1)[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-RMMQSMQOSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UQZIYBXSHAGNOE-USOSMYMVSA-N Stachyose Natural products O(C[C@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O[C@@]2(CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O2)O1)[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO[C@@H]2[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O2)O1 UQZIYBXSHAGNOE-USOSMYMVSA-N 0.000 description 3
- MUPFEKGTMRGPLJ-UHFFFAOYSA-N UNPD196149 Natural products OC1C(O)C(CO)OC1(CO)OC1C(O)C(O)C(O)C(COC2C(C(O)C(O)C(CO)O2)O)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 3
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 3
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 3
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 3
- HOVAGTYPODGVJG-UHFFFAOYSA-N methyl β-d-glucopyranoside Chemical compound COC1OC(CO)C(O)C(O)C1O HOVAGTYPODGVJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 3
- 239000008055 phosphate buffer solution Substances 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 3
- MUPFEKGTMRGPLJ-ZQSKZDJDSA-N raffinose 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[C@@H]2[C@@H]([C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O2)O)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-ZQSKZDJDSA-N 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 229960002920 sorbitol Drugs 0.000 description 3
- UQZIYBXSHAGNOE-XNSRJBNMSA-N stachyose 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[C@@H]2[C@@H]([C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO[C@@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O3)O)O2)O)O1 UQZIYBXSHAGNOE-XNSRJBNMSA-N 0.000 description 3
- UQLOKDSDWXQUBM-OVHBTUCOSA-N (1s,2r,3s,4r,5s)-5-(hydroxymethyl)-7,8-dioxabicyclo[3.2.1]octane-2,3,4-triol Chemical compound O1[C@@H]2OC[C@@]1(CO)[C@H](O)[C@H](O)[C@H]2O UQLOKDSDWXQUBM-OVHBTUCOSA-N 0.000 description 2
- 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 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 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 description 2
- 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 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N Fluoroform Chemical compound FC(F)F XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 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 description 2
- 108010068370 Glutens Proteins 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010093096 Immobilized Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 241000218652 Larix Species 0.000 description 2
- 235000005590 Larix decidua Nutrition 0.000 description 2
- 241001364096 Pachycephalidae Species 0.000 description 2
- DLRVVLDZNNYCBX-UHFFFAOYSA-N Polydextrose Polymers OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(O)O1 DLRVVLDZNNYCBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M Sodium bisulfite Chemical compound [Na+].OS([O-])=O DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- 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 2
- 125000002619 bicyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 2
- 238000004042 decolorization Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000000378 dietary effect Effects 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 2
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 description 2
- 235000021312 gluten Nutrition 0.000 description 2
- 229930182470 glycoside Natural products 0.000 description 2
- 150000002338 glycosides Chemical class 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- CBOIHMRHGLHBPB-UHFFFAOYSA-N hydroxymethyl Chemical compound O[CH2] CBOIHMRHGLHBPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 2
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000832 lactitol Substances 0.000 description 2
- VQHSOMBJVWLPSR-JVCRWLNRSA-N lactitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]([C@H](O)CO)O[C@@H]1O[C@H](CO)[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O VQHSOMBJVWLPSR-JVCRWLNRSA-N 0.000 description 2
- 235000010448 lactitol Nutrition 0.000 description 2
- 229960003451 lactitol Drugs 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 2
- 210000003097 mucus Anatomy 0.000 description 2
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000021309 simple sugar Nutrition 0.000 description 2
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 description 2
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 2
- GKVQPWWCDQIXGN-HEXKMSORSA-N (2r,3r,4s,5r)-2-(hydroxymethyl)-6-(1,2,3-trihydroxypropyl)oxane-3,4,5-triol Chemical class OCC(O)C(O)C1O[C@H](CO)[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GKVQPWWCDQIXGN-HEXKMSORSA-N 0.000 description 1
- PHSFPNKGJQJIAH-PBXRRBTRSA-N (3s,4r,5r)-2-(hydroxymethyl)hexane-1,2,3,4,5,6-hexol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C(O)(CO)CO PHSFPNKGJQJIAH-PBXRRBTRSA-N 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- GZCGUPFRVQAUEE-UHFFFAOYSA-N 2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal Chemical compound OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-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
- 244000215068 Acacia senegal Species 0.000 description 1
- 241000416162 Astragalus gummifer Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 102100026189 Beta-galactosidase Human genes 0.000 description 1
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 1
- 229910014033 C-OH Inorganic materials 0.000 description 1
- 101710188964 Catalase-1 Proteins 0.000 description 1
- 244000205754 Colocasia esculenta Species 0.000 description 1
- 235000006481 Colocasia esculenta Nutrition 0.000 description 1
- 229910014570 C—OH Inorganic materials 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-CBPJZXOFSA-N D-Gulose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-CBPJZXOFSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-IVMDWMLBSA-N D-allopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-IVMDWMLBSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-RSVSWTKNSA-N D-altro-hexose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-RSVSWTKNSA-N 0.000 description 1
- RGHNJXZEOKUKBD-MGCNEYSASA-N D-galactonic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-MGCNEYSASA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N D-mannopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N 0.000 description 1
- 102000002322 Egg Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010000912 Egg Proteins Proteins 0.000 description 1
- WYUFTYLVLQZQNH-JAJWTYFOSA-N Ethyl beta-D-glucopyranoside Chemical compound CCO[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O WYUFTYLVLQZQNH-JAJWTYFOSA-N 0.000 description 1
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N Furan Chemical group C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 229920001503 Glucan Polymers 0.000 description 1
- 229920000084 Gum arabic Polymers 0.000 description 1
- HEFNNWSXXWATRW-UHFFFAOYSA-N Ibuprofen Chemical compound CC(C)CC1=CC=C(C(C)C(O)=O)C=C1 HEFNNWSXXWATRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010059881 Lactase Proteins 0.000 description 1
- 241001303829 Lavia Species 0.000 description 1
- 241000234435 Lilium Species 0.000 description 1
- 229930195725 Mannitol Natural products 0.000 description 1
- GNBDJKZVRKEPFC-UHFFFAOYSA-N Methyl D-galactoside Natural products COC1OC(OC)C(O)C(O)C1O GNBDJKZVRKEPFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100536300 Pasteurella multocida (strain Pm70) talB gene Proteins 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 229920001100 Polydextrose Polymers 0.000 description 1
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 1
- 229920001615 Tragacanth Polymers 0.000 description 1
- TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N Xylitol Natural products OCCC(O)C(O)C(O)CCO TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000205 acacia gum Substances 0.000 description 1
- 235000010489 acacia gum Nutrition 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- 125000003172 aldehyde group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000704 aldohexosyl group Chemical group 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-UHFFFAOYSA-N alpha-D-glucopyranose Natural products OCC1OC(O)C(O)C(O)C1O WQZGKKKJIJFFOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-DVKNGEFBSA-N alpha-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-DVKNGEFBSA-N 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N arabinose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N 0.000 description 1
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008122 artificial sweetener Substances 0.000 description 1
- 235000021311 artificial sweeteners Nutrition 0.000 description 1
- 238000010533 azeotropic distillation Methods 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 description 1
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010005774 beta-Galactosidase Proteins 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 239000004067 bulking agent Substances 0.000 description 1
- 235000012839 cake mixes Nutrition 0.000 description 1
- 235000019577 caloric intake Nutrition 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 235000008504 concentrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000011549 crystallization solution Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000013872 defecation Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 235000019843 food bulking agent Nutrition 0.000 description 1
- CUHVTYCUTYWQOR-UHFFFAOYSA-N formaldehyde Chemical compound O=C.O=C CUHVTYCUTYWQOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000001640 fractional crystallisation Methods 0.000 description 1
- 235000013611 frozen food Nutrition 0.000 description 1
- 235000013569 fruit product Nutrition 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-GUCUJZIJSA-N galactitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-GUCUJZIJSA-N 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002402 hexoses Chemical class 0.000 description 1
- 235000019534 high fructose corn syrup Nutrition 0.000 description 1
- 239000008123 high-intensity sweetener Substances 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 229940116108 lactase Drugs 0.000 description 1
- 208000030175 lameness Diseases 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000000594 mannitol Substances 0.000 description 1
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 description 1
- 230000008774 maternal effect Effects 0.000 description 1
- HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N meso ribitol Natural products OCC(O)C(O)C(O)CO HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 235000013615 non-nutritive sweetener Nutrition 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- QYSGYZVSCZSLHT-UHFFFAOYSA-N octafluoropropane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F QYSGYZVSCZSLHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 238000006395 oxidase reaction Methods 0.000 description 1
- 244000045947 parasite Species 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 235000014594 pastries Nutrition 0.000 description 1
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 1
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 1
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001766 physiological effect Effects 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000001259 polydextrose Substances 0.000 description 1
- 235000013856 polydextrose Nutrition 0.000 description 1
- 229940035035 polydextrose Drugs 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 125000004309 pyranyl group Chemical group O1C(C=CC=C1)* 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 230000000276 sedentary effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 230000003096 thymolvtic effect Effects 0.000 description 1
- 208000004371 toothache Diseases 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
- 235000014101 wine Nutrition 0.000 description 1
- 239000000811 xylitol Substances 0.000 description 1
- 235000010447 xylitol Nutrition 0.000 description 1
- HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N xylitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N 0.000 description 1
- 229960002675 xylitol Drugs 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
- C07H15/00—Compounds containing hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals directly attached to hetero atoms of saccharide radicals
- C07H15/02—Acyclic radicals, not substituted by cyclic structures
- C07H15/04—Acyclic radicals, not substituted by cyclic structures attached to an oxygen atom of the saccharide radical
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
- C07H19/00—Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof
- C07H19/01—Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof sharing oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/02—Monosaccharides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/44—Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
i 91069
Menetelma 5-C-hydroksimetyylialdoheksoosipohjaisten yhdis-teiden valmistamiseksi
Tama keksinttt koskee taloudellista menetelmaa 5-C-5 hydroksimetyyli-D-aldoheksoosipohjaisten yhdisteiden val-mistamiseksi. Tarkemmin sanoen se koskee D-aldoheksoosi-yhdisteiden, D-aldoheksoosyylifunktionaalisten ryhmien ja D-aldoheksosidifunktionaalisten ryhmien 5-C-hydroksimety-lointia. 5-C-hydroksimetylointimenetelma kasittaa entsy-10 maattisen hapetusreaktion, jota seuraa kondensaatioreaktio formaldehydin kanssa. Naita menetelman vaiheita voi seura-ta hydrolyysivaihe, jossa saadaan 5-C-hydroksimetyyli-D-aldoheksoosipohjaisten monosakkaridien bisyklinen anhyd-rotautomeerinen muoto.
15 Suuren maaran erittain hyvanmakuisia ravintotuot- teita vaivaton saatavana olo yhdistyneena melkoisen osan vaestaa harrastamiin suhteellisen istuviin eiamantyyleihin on aiheuttanut kalorioiden ylenmaaraista kertymista monil-le ihmisille. Laskelmat osoittavat, etta nykyaan niin suu-20 ri osa kuin 40 % U.S.A:n vaestOsta on ylipainoisia. J. Beereboom, CRC Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 11(4), ss. 401 - 413, toukokuu 1979. Sen joh-dosta harrastaa kasvava maara kuluttajista jonkinlaisen ruokavalion noudattamista ja kalorien nauttimisen tarkkai-25 lua. Tasta on osoituksena monenlaisten vahakaloristen tuotteiden, kuten esimerkiksi kakkuseosten, oluiden, vii-nien, makeisten ja soodavesien menestyksekas tulo elintar-vikemarkkinoille ja niiden nopea kasvu.
Kaksi merkittavammista mybtavaikuttajista vaest6n 30 kalorien saantiin ovat sakkaroosi (s.o. tavallinen talous-sokeri) ja runsaasti fruktoosia sisaitava maissisiirappi.
Itse asiassa elintarviketieteissa on nahty paljon vaivaa funktionaalisten vahakalorisen sokerin korvikkeen kehit-tamiseksi.
2 1985 kuvattiin kalorienvalvontaneuvoston (Calorie Control Council) esittelylehtisessa Sweet Choices ihan-teellisen makeutusaineen omaavan seuraavat ominaisuudet: yhta suuri tai suurempi makeus kuin sakkaroosilla; vSri-5 tOn; hajuton; helposti veteen liukeneva; stabiili; funk-tionaalisesti sakkaroosia muistuttava; taloudellisesti mahdollinen; tuo ruokavalioon våhån tai ei ollenkaan kalo-reja; ei myrkyllinen eika edista hammasmataa. Neuvosto totesi, etta tuohon mennessa ei makeutusainetta, jolla 10 olisi kaikki nuo ominaisuudet, ollut ollut olemassa.
Sokerit tunnetaan parhaiten makeutusaineina, mutta niiden tehtava elintarvikkeiden funktionaalisina aineosina on yhta tarkea. Sokeri vaikuttaa mauan lisaksi moniin ruoan ominaisuuksiin. Se muuttaa monien aineiden hydrataa-15 tioastetta, vaikuttaa tarkkelysliisterien viskositeettiin, gelatiini- ja pektiinigeelien kiinteyteen ja gluteenisai-keiden muodostumlseen ja lujuuteen. Se saatelee tarkkelyk-sen geelinmuodostusiampOtilaa ja gluteenin ja munan proteiinin hyytel£Sitymisiamp6tiloja. Se vaikuttaa mikro-20 organismien kasvusta johtuvan pilaantumisen nopeuteen. Se muuttaa monissa tapauksissa hedelmatuotteiden varia ja rakennetta. Se lisaa monien ruokien kosteudensailytysky-kya. Sokerikiteiden koko vaikuttaa huomattavasti makeisten ja sokerikuorrutusten rakenteellisiin ominaisuuksiin, ja 25 se lisaa juomien tayteiaisyytta. (Katso Paul ja Palmer, Food Theory and Applications, s. 47 (1972)). Kaikkia naita ominaisuuksia saadeliaan vaihtelemalla sokerin konsent-raatiota ravintotuotteessa. Taman johdosta on sokerin ti-lavuusosuus elintarvikkeissa usein hyvin suuri. Tahan vii-30 tataan yleensa sokerin tilavuudensuurentamisominaisuutena. Yksi paaongelmista sokerin vMhakalorisen korvikkeen kehit-tamisessa on tåmSn tilavuudensuurentamisominaisuuden tar-joaminen.
Useampien nykyaan kaytettavien keinotekoisten ma-35 keutusaineiden suhteellinen makeus on suurempi kuin sak- 11 91069 3 karoosin; siten tarvitaan suhteellisen pienia maaria ha-lutun makeuden aikaansaamiseksi. Sellaiset pienitilavuuk-siset makeutusaineet voivat olla sopivia eraita kayttOtar-koituksia vårten (esim. juomat), mutta ne eivat tarjoa 5 riittavasti kokoa ja funktionaalisuutta kiinteissa ja puo-lijahmeissa elintarvikkeissa kuten leivonnaisissa ja pakaste jaikiruuissa kåytettaviksi. Itse asiassa jopa suuren intensiteetin omaavia makeutusaineita sisaitavisså juomis-sa on todettavissa niiden tayteiaisyyden vahenemista. On 10 tutklttu kahta tieta taman tilavuudenlisaamisongelman voittamiseksi: koonlaajentaja-aineiden ja saatavissa ole-vien keinotekoisten makeutusaineiden yhdistelmat; muunne-tut sokerit.
Nykyaan saatavissa olevat makeutusaineet ja makeu-15 tusaine/koonlaajentaja-aineyhdistelmat eivat ole tyydyt-tavia johtuen niiden merkittavdsta poikkeamisesta sakka-roosin tarkeista funktionaalisista ominaisuuksista (esim. liukoisuus ja tarkkelyksen hyytelditymisen saately), mer-kittavista kaloriarvoista ja kielteisista fysiologisista 20 vaikutuksista.
Polydekstroosi, jota tuottaa Pfizer Corp., on ei-makea, saanndttOmasti sitoutunut glukaani, joka sisaitaa pienia maaria sorbitolia ja sitruunahappoa. Se on nykyaan laajimmin kaytetty vahakalorinen ruokien tilavuudenlisaa-25 jaaine. Sokerin korvikkeena se antaa maaran 1 kcal/g, joka vastaa noin 25 %:a sakkaroosin antamasta kalorimaarasta.
US-patentissa 2 876 105, Jucaitis ja Biudzius, ja-tetty 3.3.1959, esiteliaan toinen hiilihydraattipolymee-rien luokka kaytettavaksi koonlaajentajina. Muita koonlaa-30 jentajia ovat arabikumi ja traganttikumi. Ne eivat kuiten-kaan ole toivotun mukaisia, koska ne eivat ole helposti liukenevia, etenkaan kylmiin nesteisiin, ja niilia on suu-ri suhteellinen viskositeetti ja ne vaikuttavat vahan tarkkelyksen hyytelditymiseen. Katso US-patentti 35 3 704 138, LaVia, julkaistu 28.11.1972.
4
Arabinogalaktaani (lehtikuusen pihka) on arabinoo-sin ja galaktoosin runsaasti haarautunut polymeeri, jota saadaan lannen lehtikuusesta. Vaikka FDA on hyvSksynyt sen kaytettavdksi ruuissa ja silia on monia sopivia fysikaali-5 sia ominaisuuksla, kuten esimerkiksl hyva liukenevuus al-halsen viskositeetin omaaviin liuoksiin, on sita itse asi-assa kaytetty vahan johtuen maku-, funktionaalisuus-, lam-mOnkestavyysongelmista ja heikosta tarkkelyksen hyytelOi-tymisen saatelysta.
10 US-patentissa 4 207 413, Szarek et al., joka on julkaistu 10.6.1980, esitetaan, etta L-sakkaroosin (a-L-glukopyranosyyli-p-L-fruktofuranosidi) makeus on tasmai-leen sama kuin sakkaroosin, mutta se ei syOtyna metaboloi-du ja on siksi kaloriton. Taman yhdisteen syntetisoinnin 15 suuret kustannukset ovat merkittava este sen kehittymisel-le ruokavaliomakeutusaineeksi. Katso Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, kolmas painos, osa 21, sivu 939 (1978). Eraassa myOhemmassa patentissa esitetaan, etta L-monosakkaridit ovat myOs syiJtSvia ja kalorittomia 20 (US-patentti 4 262 032, Levin, julkaistu 14.4.1981). Nai-den L-sokereiden syntetisointi on myds hyvin kallista.
Sokerialkoholeja, joita nimitetaan alditoleiksi, on myOs ehdotettu sokerin korvikkeeksi. Ainoastaan muuta-mia alditoleja on kuitenkaan hyvaksytty ravinnon lisa-25 aineiksi ja niiden kayttOmahdollisuudet ruokavaliossa ovat rajoitetut johtuen niiden alhaisesta ulostuskynnyksesta ja huomattavasta kaloriarvosta. (Katso Rothschild, Food Chemical News Guide, mannitoli, sivu 255 (1987); sorbito-li, sivu 430 (1982); ksylitoli, sivu 495 (1986)).
30 Rakenne-makeuskorrelaatioiden tutkimiseksi Witczak ja Whistler, Carbohydrate Research 169 (1987), 252 - 257, syntetisoivat monia yhdisteita, mukaan lukien suuren ryh-man yhdisteita, joihin sisaltyi haarautuneen ketjun omaava alditoli 2-C-(hydroksimetyyli)-D-mannitoli. Witczak ja 35 Whistler eivat kommentoineen yhdisteen metaboloituvuutta.
91069 5 US-patentissa 4 459 316, Bakal, julkaistu 10.7.1984, selostetaan, etta di- ja trisakkaridit, jotka sisaitavat yhden levoheksoosikomponentin ja vahintaan yh-den dekstroheksooslkomponentln (eslm. a-L-glukopyranosyy-5 li-p-D-fruktofuranosidi) ovat kalorittomla. Naiden disak-karldlen syntetisointi on kalllsta johtuen siita, etta ne valmistetaan D-heksooslen ja kallliden L-heksooslen rasee-misesta seoksesta.
Alalia el slten ole vleia kehltetty sokerln korvaa-10 vaa komponenttla, joka on vahakarolinen, halpa syntetisoi-da, makea, funktlonaallnen (erityisesti tllavuutta lisaa-vana alneena) ja jolla el ole kleltelsia fyslologlsla val-kutuksla. Oils! erittain toivottavaa lOytaa sellainen yh-dlste.
15 On havaittu (US-patenttihakemus sarjanumero 190 486, jattanyt 5.5.1988 Mazur), etta 5-C-hydroksimetyy- 11-D-heksoosiyhdlstelden johdannaisla voldaan kayttaa sokerln korvikkelna, erityisesti levonnalslssa. Ndma hiili-hydraatit ovat funktlonaalisesti sokerln kaltalsla (so.
20 valkutus kokoon, rakenteeseen, stabllliuteen) ja tuottavat merkittavasti våhemman kalorelta kuin sakkaroosl. on my6s osoltettu, etta sakkaridellla, jotka sisaitavat 5-C-hyd-rokslmetyyli-D-aldoheksosyyli- tai 5-C-hydroksimetyyli-D-ketoheksosyyllkomponentin, on samankaltaisia etuja. Tama 25 pitaa paikkansa my6s naiden hiilihydraattlen alditolien, 5-C-hydroksimetyyli-D-aldoheksosyylipolyolijohdannalsten, naiden hiilihydraattlen alkyylijohdannaisten (so. alkyyli- 5-hydroksimetyyli-D-aldoheksosidi tai alkyyli-5-hydroksi-metyyli-D-ketoheksosidi) ja pyranoosiyhdisteiden 1,6-an-30 hydro-p-D- ja 1,6-anhydro-p-L-johdannaisten (s.o. bisyk-listen tautomeeristen muotojen) suhteen.
Galaktoosioksldaasilla on se erityisominalsuus, etta se muuttaa galaktoosissa olevan C-6-hydroksiryhman vastaavaksi aldehydiksi (katso Mardufu et al., Can. J.
35 Chem., 50, 768 (1971)). Reaktiota on onnistuneesti sovel- 6 letettu muutamiin mono- ja polysakkarideihin (katso Whyte et al., Carbohds. Res., 57, 273 (1977)); Jacket et al., Carbohds. Res., 49, 335 (1976)). Root et al., J. Am. Chem. Soc., 107, 2997 (1985) ovat vastikSSn osoittaneet, etta 5 tata entsymaattista synteesia voldaan soveltaa polyolei-hin. Yalpani ja Hall, J. Poly. Sc., 20, 3399 - 3420 (1982) ovat my6s luetteloineet koko joukon kayttOmahdollisuuksia galaktoosioksidaasireaktion (esim. pelkiståva amlnolnti, hapetus ja pelklstys) tuotteelle.
10 Schaffer, J. Am. Chem. Soc., 81, 5452 (1959), esit- taa, etta 4-hydroksimetyylipentoosi voidaan saada konden-soimalla vastaava aldehydl formaldehydin kanssa natrium-hydroksidin vesllluoksessa. Tata reaktlot on vastikaan sovellettu muihin sokereihin (katso Carbohds. Res., 38 15 (1974), ss. C9-C11 ja J. Org. Chem., 44 (8), 1301 - 1317 (1979)).
Nyt on todettu, etta D-aldoheksoosiyhdisteiden, D-aldoheksosyylifunktionaalisten ryhmien ja D-aldoheksosi-difunktionaalisten ryhmien 5-C-hydroksimetylointi voidaan 20 suorittaa entsymaattisen muuttamisreaktion avulla, jotka seuraa kondensaatioreaktio formaldehydin kanssa. Taman reaktion avulla saadaan funktionaalinen sokerin korvike (s. o. 5-C-hydroksimetyyli-D-aldoheksoosipohj ainen yhdiste) hyvin taloudellisella tavalla.
25 Taman keksinnOn mukainen menetelma kasittaa sellai- sen menetelman johdannaisten 5-C-hydroksimetyyli-D-aldo-heksoosiyhdisteet valmistamiseksi, johon sisaityvat seu-raavat vaiheet. Ensiksi annetaan sekoittaen ja ilmastaen vesiliuoksen, joka sisaitaa noin 1 % - noin 50 % D-aldo-30 heksoosipohjaista yhdistetta tai D-aldoheksoosipohjaisten seosta ja noin 1000 - noin 1 000 000 aktiivisuusyksiikkoa entsyymia D-aldoheksoosi:happi-6-osidoreduktaasi moolia kohden D-aldoheksoosipohjaista yhdistetta, reagoida lam-pOtilassa noin 1 °C - noin 5 °C. Toiseksi kondensoidaan 35 tulokseksi saatu hapetustuote antamalla liuoksen reagoida 11 91069 7 noin 1 - noin 40 mooliekvivalentin kanssa formaldehydiå ja noin 1 - noin 13 mooliekvivalentin kanssa emasta, joka on valittu ryhmåsta, joka kasittaa natriumhydroksidin, kal-siumhydroksidin, kaliumhydroksidin ja niiden seoksia, lam-5 pOtilassa noin 15 eC - noin 40 °C ja pH:ssa noin 12 - noin 13. Lopuksi puhdistetaan 5-C-hydroksimetyyli-D-aldoheksoo-sipohjaisen yhdisteen sisaitava vesiliuos.
KeksintO kasittaa myOs menetelman ylia muodostet-tujen 5-C-hydroksimetyloitujen yhdisteiden muuttamiseksi 10 niiden anhydrobisykliseen muotoon (1) hydrolysoimalla ylia kuvattu 5-C-hydroksimetyloitu tuote kayttaen noin 1 - noin 10 mooliekvivalenttia mineraalihappoa tai vahvaa orgaanis-ta happoa, joka on valittu ryhmasta, joka kasittaa rikki-hapon, typpihapon, kloorivetyhapon, perkloorihapon, fos-15 forihapon, metaanisulfonihapon, trifluorimetaanisulfoni- hapon tai niiden seoksia, lampOtilassa noin 20 °C:sta kie-humispisteeseen; ja (2) poistamalla kaikki jaijelle jaanyt happo reaktioliuoksesta.
Termi "D-aldoheksoosit" tarkoittaa sellaisten soke-20 reiden ryhmaa, joiden molekyyli sisaltaa kuusi hiiliato-mia, yhden aldehydiryhman ja viisi alkoholiryhmaa. D-al-doheksoosisarjan kahdeksan stereosisomeeria ovat D-alloo-si, D-altroosi, D-glukoosi, D-mannoosi, D-guloosi, D-idoo-si, D-algaktoosi ja D-taloosi. Nama sokerit esiintyvat 25 liuoksessa useiden "tautomeeristen muotojen" tasapaino- seoksena: pyraanirengasmuodon, furaarirengasmuodon ja suo-raketjuisen aldehydimuodon. D-glukoosin tautomeeriset muo-dot ovat:
p* C110H
30 H-C-OH „ CHjOU
Π0'?'« l/V \ H°-C-V
Η-έ-οΗ VB V s?" y iH20H ““V—Γ ,,1-(,
35 N 01 1 H OH
suoraketjuinen pyranoosi furanoosi 8
Aldoheksoonit voivat esiintyM myiJs a- tal β-anomeerikon-figuraatiossa, riippuen C-1-hydroksyy1iryhm&n asemesta. Esimerkkeja ovat:
CH2OH CHjOH
5 " " * /1—0 ?B
/* \ A
V OH H y V OH λ
JvfL Jvrl
10 I OM I oB
a-D-glukopyranoosi β-D-glykopyranoosi
Termi "polyoli" kasittaa kaikki moniarvoiset alkohol it (s.o. sellaiset yleisen kaavan CH20H(CH0H)nCH20H 15 mukaiset yhdisteet, joissa n voi olla 0 - 5). Kolme hyd-roksyyliryhmaa sisaitava yhdiste on glyseroli, niita, jot-ka sisaltavat enemman kuin kolme hydroksyyliryhmaa, nimi-tetaan sokerialkoholeiksi.
Termit "D-aldoheksoosipohjainen yhdiste" ja "D-al-20 doheksoosiyhdisteiden johdannaiset" tarkoittavat tassa kaytettyina yhdistetta, joka on valittu ryhmasta, joka kasittaa D-aldoheksoosit, D-aldoheksosyylipolyolit; alkyy- li-D-aldoheksosidit, D-heksitolit; ja di-, tri-, oligo-tai polysakkaridit, jotka sisaitavat yhden tai useampia 25 ylia mainituista yksinkertaisista sokerisidoksista.
Termi "galaktoosioksidaasi" tarkoittaa tassa kay-tettyna D-galaktoosi:happi-6-oksidoreduktaasi, joka on identifioitu E.C. 1.1.3.9:na tai Chemical Abstractsin re-kisterinumerona 9028-79-9.
30 Termi "D-aldoheksoosi:happo-6-oksidoreduktaasi" tarkoittaa tassa kaytettyna entsyymeja, jotka muuttavat aldoheksoosissa olevan C-6-hydroksiryhmdn vastaavaksi aldehyd iksi :
II
91069 9 Η 0 r t, 5 8.0*/ \ *.08 8,08/ \ Η,08 \ / D-aldoheksoosi: \ / η nu α ah happi-6-oksidoreduktaasi _ >- /
",0" B.DH —rr---^ Η,ΟΗ R, 0R
Yksi esimerkki D-aldoheksoosi:happi-6-oksidoreduktaasista 10 on galaktooeioksidaasi.
Termi "katalaasi" tarkoittaa tfissfi kaytettyna H202.H202-oksidoreduktaasia, joka on identifioitu E.C. 1.11.1.6:na. Katalaasi on hapettava entsyymi, joka hajot-taa vetyperoksidia. Naita entsyymeja esiintyy seka kasvi-15 etta eiainsoluissa. Yksi esimerkki katalaasista, joka on tehokas tassa keksinntissa, on tymoliton naudan maksan katalaasi, jota jakaa Sigma Chemical Co. tuotenumerona C-40.
Termi "steriili" tarkoittaa tassa kaytettyna vailla elavia mikro-organismeja olevaa.
20 Kaikki tassa esiintyvBt "prosentit" tai "suhteet" perustuvat painoon ellei toisin ole ilmoitettu. Kaikki arvot, jotka on ilmoitettu "mooliekvivalentteina", tar- koittavat mooliekvivalentteja verrattuna D-aldoheksoosi-pohjaiseen lahtOaineeseen.
25 MenetelmM D-aldoheksoosipohjaisen yhdisteen muut- tamiseksi 5-hydroksimetyyli-D-aldoheksoosipohjaisen yhdisteen johdannaiseksi suoritetaan kayttaen seuraavia vaihei-ta: 1. D-aldoheksoosipohjaisen yhdisteen entsymaattinen 30 hapetus D-aldoheksoosi:happl-6-oksidoreduktaasin avulla
Reaktio suoritetaan puhtaassa astiassa, johon on jarjestetty sekoitus. Sekoittajaa, jonka karkinopeus on noin 30 - 120 m/min, pidetaan parhaana sekoituskoneena.
35 Sterlileja olosuhteita pidetaan tassM suotavina, jotta 10 ehkaistaisiin entsyymin deaktivoituminen mikrobisaastu-tuksen vaikutuksesta.
Valmistetaan vesiliuos, jossa on D-aldoheksoosipoh-jaista yhdistetta konsentraationa noin 1 % - noin 50 %, 5 mieluimmin noin 10 % - noin 20 %. Liuoksen pH saadetaan edistamaan reaktiokinetiikkaa. Haluttu liuoksen pH on noin 6 - noin 8, kun entsyymina kåytetå&n galaktoosioksidaasia. Haluttu pH voidaan aikaansaada esimerkiksi puskuroimalla liuos tai yksinkertaisen titrauksen avulla. Liuoksen lam-10 pOtila tulisi valita niin, etta entsyymin hajottuminen saadaan mahdollisimman vahaiseksi.
Galaktoosioksidaasin aikaansaama entsymaattinen muutos vaatii lampOtilan noin 1 eC - noin 50 eC. Reaktio voidaan suorittaa lampbtiloissa, jotka ulottuvat entsyymin 15 inaktivoitusmislåmpOtilaan saakka. Korkeammissa lampdti-loissa voi kuitenkin mikrobien kasvu olla ongelma. LSmpO-tilassa, joka on vaiilta noin 3 °C - noin 25 °C, on entsyymin stabiilius hyvé, hapen kyliastysarvot normaalipai-neessa ovat hyvat ja galaktoosioksidaasin reaktiokinetiik-20 ka on hyvaksyttava, ja sellaista lampdtilaa pidetaan sen vuoksi erityisen hyvana. Mieluimmin reaktio suoritetaan 3 °C - 6 °C:ssa. Tyypilliset reaktioajat ovat vaiilta noin 1 - noin 24 tuntia.
D-aldoheksoosi:happi-6-oksidoreduktaasin puhtaus 25 vaikuttaa merkittavasti sen tehokkuuteen hapettavana ent-syymina. Naista entsyymeista on alalla tapana ilmoittaa niiden aktiivisuusyksikOt milligrammaa kohden proteiinia (katso Tressel et al., Methods in Wnzymology, osa 89, s. 167 (1982) ja Bradford, Analytical Biochemistry, 72, ss. 30 248 - 251 (1976)). Tama luku voidaan helposti muuttaa ak- tiivisuusyksikbiksi moolia kohden 5-C-hydroksimetyyli-aldoheksoosipohjaista yhdistetta. Tyypillisesti lisataan liuokseen noin 1000 - noin 1 000 000 aktiivisuusyksikkoa entsyymia moolia kohden D-aldoheksoonia tai D-aldoheksoo- 91069 11 sipohjaista yhdistettå. Mieluimmin kSytetåån noin 100 000 - 300 000 aktiivisuusyksikkda.
Liuoksen kaytettavissa olevan hapen taso vaikuttaa tnytts hapetusvaiheeseen. Parhaana pidetaan kyliastettya 5 happiliuosta. Ilmaa ja/tai happea voidaan jatkuvasti kup-littaa liuoksen lapi happikyliastyksen yliapitamiseksi.
Tama hapen lisaaminen suoritetaan tyypillisesti pumppaa-malla jatkuvasti 2-3 tilavuutta ilmaa liuoksen tilavuut-ta kohden minuutissa kayttaen pirskotusrenkaita, joissa 10 on runsaasti kosketuspinta-alaa. Muita menetelmia hapen tarjonaolon lisadmiseksi ovat alennetun lampdtilan kayt-taminen suorituksen aikana (esim. noin 3 °C - noin 6 *C), kohotetun paineen kayttaminen ja pikasekoituksen kayttami-nen (karkinopeus noin 3 m/min - noin 120 m/min) kayttaen 15 vaahdonestoaineita.
Sopivia vaahdonestoaineita ovat dimetyylisilikoni ja muut organosilikoniyhdisteet. FG-10-silikoni toimini-melta Dow Chemical on hyvin kayttdkelpoinen tassa menetel-massa. Vaahdonestoaineen maara on 10 - 100 miljoonasosaa.
20 On myds edullista vdhentaa vapaan peroksidin maaraa tai eliminoida se reaktioastiasta. Tama aikaansaadaan tyypillisesti lisaamana liuokseen noin 10 000 - noin 2 000 000 aktiivisuusyksikkda katalaasia moolia kohden D-aldoheksoonipohjaista yhdistetta. Voidaan kuitenkin 25 kayttaa muita menettelyja peroksidin poistamiseksi (esim. saostaminen ja adsorptio). Pidetaan parhaana immobiloisoi-da katalaasi, kun sita kaytetaan, tai ottaa se takaisin uudelleenkierratettavaksi vesiliuoksista kayttaen ultra-suodatusta.
30 Kuparikationien lasnaolon hapetusliuoksessa on to- dettu lisaavan entsyymin stabiliutta. Entsyymin stabiilius lisaantyy pidettaessa liuoksessa noin 0,1 mM - noin 2 mM CuSO^ra. Seerumin albumiini on myds hyva entsyymin stabi-lisaattori (katso Kwiatkowski et al., Biochemical and Bio-35 physical Research Communications, osa 53, nro 3 (1973)).
12
Pidetaan sitten suotavana lisata naita stabilisaattoreita optimaalisen entsyymin tehokkuuden aikaansaamiseksi.
Seerumin albumiinin llsaamlnen maarana noln 0,6 g proteiinia litraa kohden lisaa galaktaasioksidaasihapetus-5 ten reaktlonopeutta. SBA on seerumin albumiini, jota val- mistaa Armour Pharmaceutical Co., naudan albumiinijauhe, fraktio V, tuote nro 2293-01; sita pidetaan erityisen hy-vana tassa kaytettavaksi.
Parhaana pidetyssa reaktiossa kaytetaan galaktoo-10 sioksidaasi D-aldoheksoosi:happi-6-oksidoreduktaasina ja galaktoosipohjaista lahtOainetta. Erityisen hyvina pidet-tyja galaktoosipohjaisia yhdisteita ovat D-galaktoosi (kaikissa tautomeerisissa muodoissa), D-galaktosyylipo-lyolit (esim. laktitoli), alkyyli-D-galaktosidit (esim. 15 etyyligalaktosidit), D-galaktitoli, D-galaktonihappo ja di-, tri-, oligo- tai polysakkaridit, jotka sisaltavat yhden tai useampia ylia mainituista yksinkertaisista soke-risidoksista (esim. stakkyoosi, raffinoosi, arabinogalak-taani). Kaikkein parhaimpina pidetyissa reaktioissa kay-20 tetaan noin 10 - noin 20 % D-galaktoosipohjaisen yhdisteen liuosta, pH:ta noin 5 - noin 8, lampOtilaa noin 3 °C-noin 6 °C, noln 1000 - noin 200 000 aktiivisuusyksikkoa galaktoosioksidaasia/mooli lahtOainetta, noin 10 000-noin 2 000 000 aktiivisuusyksikkoa kalaktaasia/mooli lah-25 tOainetta, noin 0,1 mM - noin 2 mM CuSO^za ja reaktioaikaa noin 1 - noin 24 tuntia.
Esimerkiksi seuraavat olosuhteet tuottavat 99 %:n saannon metyy1i-5-C-hydroksimetyy1i-L-arabinoheksopyrano-sidia: lahtOaine metyyli- (a tai β) -D-galaktosidi (noin 30 15 % liuoksessa); 0,1 mM fosfaattipuskuriliuos, pH 7; lam- pOtila * 4 °C; 122 000 katalaasiaktiivisuusyksikkoa moolia kohden lahtOainetta; 86 500 gtalaktoosioksidaasiaktiivi-suusyksikkoa moolia kohden lahtOainetta; reaktioaika suun-nilleen 16 tuntia.
II
91069 13
Lopuksi poistetaan katalaasi ja D-aldoheksoosi:happi -6-oksidoreduktaasi tuoteliuoksesta. Tama voldaan tehdå kayttaen tavanomaisia menetelmia. Parhaana pidetty erotus-tekniikka on ultrasuodatus sellaisen kalvon lavitse, jonka 5 rajamolekyylipaino (MWCO) on noin 1000 - noin 30 000. Ult-rasuodatusmenettelyja on kuvannut Green, Perry's Chemical Engineering Handbook, 16. paino, kappale 17, ss. 27 - 34 (1984).
Immobilisoituja entsyymeja pidetaan myOs erityisen 10 hyvina, koska niiden tapauksessa ei tarvita jaikeenpain entsyyminpoistovaihetta (katso Masbach, methods in Enzymology, osat 135 (1987), 136 (1987), 44 (1976)). Kayt-tamana tiratsiini-kytkentamenetelmaa (katso Lily, Methods in Enzymology, osaa 44, s. 46 (1976)) galaktoosioksidaasin 15 immobilisoimiseksi polyeteeni-iminipiidioksidiin (PEI-pii-dioksidi, J.T. Baker) saadaan aikaan tehokas immobilisoitu entsyymi.
2. Hapetustuotteen kondensointi formaldehydin kans-sa D-galaktooslpohjaisen yhdlsteen 5-C-hydroksi-20 metyylij ohdannaiseksi
Vaiheesta 1 saatuun suodosliuokseen lisattiin noin 4 - noin 40 mooliekvivalenttia formaldehydia (mieluimmin noin 4 - noin 8 mooliekvivalenttia) ja noin 1 - noin 13 mooliekvivalenttia natriumhydroksidia (mieluimmin noin 1-25 noin 3 mooliekvivalenttia). Erityisen hyvana pidetaan tulokseksi saatua substraatin (s.o. vaiheen 1 tuotteen) konsentraatiota noin 10 % - noin 30 %. Tulokseksi saatua pH:ta noin 12 - noin 13 pidetaan erityisen hyvana. Kaik-kein parhaimpana pidetaan pH:ta noin 12,5. Reaktioliuosta 30 pidetaan lampdtilassa noin 15 ®C - noin 40 °C kunnes reak-tio on tapahtunut taydellisesti. Mieluimmin lampOtila pidetaan noin 20 - noin 25 °C:ssa. Voidaan tarvita jaahdyt-tamlsta kunnes eksoterminen reaktio on lakannut (tyypil-lisesti noin 1 tunti). Liuosta sekoitetaan, kunnes konden- 14 saatioreaktio on saavuttanut halutun taydellisyysasteen (noin 1 - noin 24 tuntia), tyypillisesti 16 tuntia).
Lampiitilan ja pH:n hallitsemiseksi kondensaatio-reaktion aikana (estSen siten aldehydin tuhoutuminen) pi-5 detaan parhaana antaa formaldehydin ja natriumhydroksidin reagoida ennakolta erillisessa reaktiossa. Tyypillisesti yhdistetaan formaldehydin vesiliuos ja natriumhydroksidin vesiliuos ja sekoitetaan noin 15 - noin 35 °C:ssa kunnes eksoterminen reaktio lakkaa (tyypillisesti noin 30 min). 10 Liuos lammitetaan sitten lampdtilan noin 15 °C - noin 40 °C ja lisataan nopeasti vaiheen 1 suodosliuokseen pi-taen lampfitilana noin 15 °C - noin 40 °C. Liuosta sekoitetaan kunnes kondensaatioreaktio on saavuttanut halutun t ay del 1 i syy s a s t een.
15 Muut emakset (esim. Ca(0H)2, KOH ja niiden seokset) ovat myOs kayttOkelpoisia ylia mainitussa kondensaatio-reaktiossa korvaamassa natriumhydroksidi kokonaan tai osa siita.
Esimerkiksi seuraavissa olosuhteissa saadaan noin 20 75 %:n saanto D-galaktoosipohjaisten yhdisteiden 5-C-hyd- roksimetyylijohdannaisia noin 24 tunnissa kaytetteassa ylia kuvattua kondensaatioreaktiota: CH20/Na0H/galaktoosi-pohjainen substraattimoolisuhde 4:3:1; lampOtila = 25 °C.
Toinen menetelma kondensaatioreaktion formaldehydin 25 kanssa suoritettamiseksi on antaa galaktoosioksidaasiha-petusreaktiossa muodostuneet sokerialdehydin ja formaldehydin reagoida vahvasti emaksisen hartsin pinnalla. Hape-tustuotteen ja formaldehydin annetaan olla kosketuksissa sellaisen hartsin kanssa, jonka pH on vahintaan 11,5, iam-30 pOtilassa noin 20 eC - noin 50 eC 0,5 - 24 tunnin ajan. Kaytetaan formaldehydin ja sokerialdehydin suhdetta 4:1-8:1. Mieluimmin suhde on noin 4:1 - noin 5:1. Hartsin ristisitoutumisen taso voi vaihdella ollem noin vaiilta 2 %:n ja noin 8 %:n. Voidaan kayttaa mita tahansa kaupal-35 lista hartsia, joka on vahvasti emaksinen. Kéytetyt hart- 91069 15 simaarat vaihtelevat stoikiometrisista mååristå (2,9 Mekv) ylimaaraan (30 Mekv). Hartsln maara saatelee kondensaation reaktiotekniikkaa.
Hapetusreaktioseoksessa on lasna riittavasti suo-5 lo ja ja puskureita ni iden erittain emaksisten olosuhteiden aikaansaamiseksi ja yliapitamiseksi, jotka ovat tarpeet kondensaatioreaktion suorittamiseksi. Reaktion edetessa syntyy lisaa suoloja muodostuneesta muurahaishaposta ja nama adsorboituvat hartseihin. Tama vapauttaa uusia hyd- 10 roksi-ioneja hartsia katalysoiden siten reaktiota. Metanoli ton formaldehydi ja kupari(2)oksidi katalysaattorina helpottavat reaktiota.
Formaldehydi kondensoituu itsensa kanssa muodostaen "formoosi"-sokeriyhdisteita, jotka adsorboituvat hartsiin.
15 Koska tama kondensaatioreaktio on luonteeltaan autokata-lyyttinen, tama adsorptio hidastaa kondensaatioreaktiota.
Hartsikondensaatioreaktio yksikertaistaa 5-C-hyd-roksimetyyliheksoosien vaiituotteiden valmistuksen vaihei-ta. Sen avulla aikaansaadaan myOs puhtaampi yhdiste, s.o.
20 sellainen, jossa ei ole mukana formoosiyhdisteita ja jonka tuhka- ja suolapitoisuus on pienempi.
Tasta reaktiosta saatavat saannot ovat suurempia, yleensa 10 - 15 % korkeampia kuin kaytettaessa muita emåk-sia.
25 Tdman reaktion tuote voidaan puhdistaa kayttamaiia jakotislausta ylimaaran formaldehydia poistamiseksi ja/tai adsorptiotekniikkoja samankaltaisella tavalla kuin toises-sa kondensaatioreaktiossa.
3. Puhdlstaminen 30 Epasuotavat ionit (esim. Na+, OH-, H+) ja jaljelia oleva formaldehydi tulisi poistaa tulokseksi saadusta reaktioliuoksesta. Puhdistaminen voidaan suorittaa tavan-omaisesti, kuten esimerkiksi kayttaen adsorptiohartseja, dialyysia, saostamista tai useiden tekniikkojen yhdistel- 35 maa. Parhaana pidetty deionointimenetelma on neutraloida 16 hapon avulla, suodattaa ja sitten kayttaa ioninvaihtohart-siabsorptiopylvaita, jotka ovat spesifisia valheen 2 ai-kana dissosioituville kationeille ja anlonellle. Parhaana pidetty menetelma plenten maarien reagoimatonta formalde-5 hydia polstamlseksl on kayttaa C^Oille speslfista adsorp-tiopylvasta. Voldaan myds kayttaa formaldehydln hOyrylia poistislausta tal paisuntatyhjdhdyrytysta. MyOtajakotis-lausta voldaan kayttaa formaldehydln polstamiseksl tehok-kaastl.
10 Eritylsen tehokkalta deionointihartseja ovat Amber-
Ilte IR-120 (H+) ja IRA-400 (OH-), joita valmlstaa Rohm & Haas; eritylsen tehokas formaldehydille spesifinen hartsi on IRA-400, joka on muutettu 0H--ionimuodosta kayttaen natriumbisulfiittipesua, jota on seurannut vesipesu. Nåita 15 hartseja pidetaan parhaimpina. Parhaana pidetty (0H-)-ad-sorptiopylvaan kayttOiampOtila on noin 50 eC. Eraat ionit voldaan saostaa pols. Esimerkiksi kun ylia olevassa vai-heessa 2 kaytetaan (Ca(0H)2:a, liuoksen kyliastamlnen hii-lldioksidilla saostaa kaliumsuolan, joka voldaan helposti 20 poistaa suodattamalla tal sentrifugoimalla. Monet suolat voldaan saostaa lisaamaiia vahvoja mineraali- tal orgaani-sia happoja (esim. rikkihappoa tal oksaalihappoa).
Esimerkiksi seuraavien puhdistuksen parametrien avulla saadaan kaytannOllisesti katsoen suolaton (tuhkapi-25 toisuus < 0,1 %) ja vailla C^Oia oleva liuos (C^ < 10 miljoonasosaa) kayttamailå adsorptiohartseja låmpOtilassa noin 50 eC: H+-pylvaan absorptiokapasiteetti, 1,9 mekv/ml; 0H--pylvaSn absorptiokapasiteetti 1,4 mekv/ml; HSO^'-pyl-vaån absorptiokapasiteetti 1,4 mekv/mld; 4 pakatun kolon-30 nin tilavuutta 50 °C:n lSmpOista vetta tuotteen eluoimi-seksi pylvaasta.
4. Veden poistaminen
Ylia mainitusta puhdistusvaiheesta saatu liuos si-saitaa yleensa noin 1 % - 50 % 5-C-hydroksimetyloitua tuo-35 tetta. Eraissa kayttOsovellutuksissa ylia mainitusta puh-
II
91069 17 distusvaiheesta saatu tuotteen vesiliuos voidaan kayttaa suoraan. Useln on kuitenkin edullista konsentroida tuote hyvin vakevSksi (eslm. pitoisuuteen noln 90 % - noln 95 % sokerla).
5 Monet 5-C-hydroksimetyloidut tuotteet ovat epasta- bllleja ja hajoavat (eslm. karamelloltuvat) kohotetuissa lampdtlloissa. LampOhaihduttamista voidaan tasta syysta kayttaa vedenpolstamlserllllsoperaatlossa alnoastaan jos tuoteyhdlste on rllttavan stabllll haihdutusolosuhteissa.
10 Parhaana pldetty vedenpolstamiserlllisoperaatlo on kaanteisosmoosl kayttaen tavanomalsla tekniikkoja, joita on kuvattu teoksessa Green, Perry's Chemical Engineer's Handbook, 6. palnos, kappale 17,· ss. 22 - 27 (1984).
On tolvottavaa konsentroida lluos alhalslssa lampiJ-15 tllolssa, Jotta estettaislin 5-C-hydroksimetyloidun yhdls-teen lamptthajottuminen. Eritylsen hyvana pidetaan kaan-teisosmoosla kayttaen kalvoa, jonka rajamolekyyllpalno (MECO) on noln 100 ja joka torjuu 99 %:sestl NaCl:n, noln 10 - noln 37 °C:ssa. Eslmerkkeja naista kalvolsta ovat HR-20 98- tai HR-99-polysulfonl/polyamldiohutfllmisekakalvot, joita valmistetaan Niro Corporation.
5A Hydrolyysl
Vallnnalnen kflslttelyvalhe kasittaa ylia kuvatun reaktion avulla saatujen D-galaktooslpohjaisten yhdlstel-25 den 5-C-hydrokslmetyylljohdannalsten hydrolysolnnln, jol-loin muodostuu blsykllsia anhydrosokerelta. Esimerkkl tas-ta valheesta on: — 30 HO _. --0 H0 η / \ Hydro- / °\| / °\ Η.0Η/ OH VoH-^-o|| > H.Oh/ -OhN H.OH^- »1 ♦ *2° Η·0Η H,0H L h.oh h.oh h.oh M.0H.
18
On havaittu, etta nånrå anhydrojohdannaiset osoit-tavat parantunutta lammiSnkestavyytta liman funktionaali-suuden menetysta verrattuna nilden hydrolysoimattomiin vastineislin (katso US-patenttlhakemus sarjanumero 5 190 485, Mazur, jatetty 5.5.1988.
Hydrolyysireaktio suorltetaan yhdistamaiia 5-C-hyd-rokslmetyyll-D-aldoheksoosipohja±nen yhdiste ja vahvaa mlneraalihappoa tal vahvaa orgaanlsta happoa, joka on va-littu ryhmasta, joka kasittaa rikki-, kloorivety-, typpi-10 , perkloori- ja fosforihapon, trifluorimetaanisulfoniha- pon, metaanisulfonlhapon ja nilden seoksla (mieluimmin rlkklhappoa), moolisuhteessa noln 1:1 - noln 1:10 (soke-rl:happo).
On suotavaa suorittaa reaktio noin 0,1 - noln 1,0 M 15 vesilluoksessa, jollainen on ylia olevasta puhdistusvai-heesta (valhe 3) saatu liuos.
Reaktio suorltetaan l&mpdtilassa, joka on vaiilta noln 20 eC:sta noln kiehumispisteeseen asti, mieluimmin noln 80 °C - noin 100 °C.
20 Esimerkiksi seuraavissa olosuhteissa saadaan suun- nilleen 70 %:n saanto 1,6-anhydro-5-C-hydroksimetyyli-D-aldoheksoosipohjaista yhdistetta: Yhdista vaiheesta 3 saatu tuotteen liuos ja vakevaa rlkklhappoa; rikkihapon ja 5-C-hydroksimetyyli-D-aldoheksoosipohjaisen yhdisteen suh-25 de ekvimolaarinen; lampOtila « 100 °C; reaktioaika 0,5-3 tuntia.
Huomattakoon, ettå hydrolyysi voidaan my6s suorittaa sopivassa H+-pylvaassé.
5B Jaijelle jaaneen hapon poistamlnen 30 Ylia olevassa vaiheessa 5A kuvatun hydrolyysireak- tion avulla saadusta tuotteen liuoksesta tulisi poistaa epasuotavat ionit (esim. H+, Cl ). Nama ionit voidaan poistaa suorittamalla yksinkertainen titraus emåkselia (s.o. neutralointi), jolloin saadaan ravinnossa turvalli-35 nen ja/tai helposti poistettava suola, tai kayttamaiia sen il 91069 19 kaltaisia adsorptiotekniikkoja kuin on kuvattu ylia ole-vassa puhdistusvaiheessa.
Parhaana pldetty deionointimenetelma on tavanomai-nen adsorptlo kayttaen senkaltaista OH--pylvasta kuin on 5 kuvattu ylia olevassa puhdistusvaiheessa.
Esimerkiksi seuraavien neutraloinnin parametrien avulla saadaan anhydrojohdannainen takaisin noin 100 %:sesti ja lopulliseksi pHrksi noin 7: lampOtila = 50 eC; vaaditaan 4 pakatun kolonnin tilavuutta 50 eC:n 10 lampOista vetta eluoimaan sokeri pylvaasta; hartsin ab-sorptiokapasiteetti 1,4 mekv/ml.
5C LampOhaihdutus/varin poistaminen
Vaiheesta 5B saatu liuos voidaan haluttaessa kon-sentroida kayttamaiia lampiihaihdutusta ja/tai siita voi-15 daan poistaa vari kayttamaiia aktiivihiilta.
varin poistaminen suoritetaan antamalla vaiheesta 5B saadun liuoksen olla kosketuksissa noin 5 %:n - noin 20 %:n kanssa (sokerin perusteella) aktiivihiilta huoneen lampOtilassa. Hiili poistetaan suodattamalla.
20 Liuos voidaan konsentroida noin 90 - 95 %:seksi kayttaen lyhyen viipymisajan haihdutinta (esim. Luwa-paai-lekkaiskalvohaihdutinta).
6. Kiteyttamlnen
Yksinkertaisin menetelma tuotteen 5-C-hydroksime-25 tyylialdoheksoosipohjainen yhdiste kiteyttamiseksi on kyl-lastaa vesiliuos kohotetussa lampOtilassa ja jaahdyttaa se tuotteen kiteiden saostamiseksi. Tata tekniikkaa voivat kuitenkin estaa liuoksissa olevat epapuhtaudet ja sivu-tuotteet. Epapuhtauksia ja sivutuotteita todetaan (jossa-30 kin maarin) useimmissa synteeseissM. Koska naita yhdistei-ta kaytetaan paaasiallisesti ruokavalmisteissa, on oleel-lisen tarkeaa tuottaa puhdas tuote. Seuraava tekniikka on tehokkain tuotteen saostamiseksi ja epdpuhtauksien ja si-vutuotteiden maaran vahentamiseksi.
20
Valmistetaan tuoteyhdisteen 90 - 95 % liuos kuten on kuvattu ylia vaiheissa 4 tai 5. Reaktiotuote voidaan kulvata poistamalla vetta kayttaen etanolin (1:1) lisayk-sia/halhdutuksla (yleensa riittaa 1 tal 2 sellaista menet-5 telya).
Vllmelsesta etanolihaihdutuksesta saatu klintea j aannOs lluotetaan metanoliin kuumentaen palautusjaahdyt-taen, jolloin kaytetaan metanolin ja kiintean aineen suh-detta 1:1 - noin 3:1. Tata seuraa liuoksen jaahdyttamien 10 lampdtllaan noin -10 "C - noin 20 eC noin 1 - noin 12 tun-nin ajaksi.
Kiteet suodatetaan sitten erilleen ja pestaan vii-leaiia metanolilla (noin 0 ®C).
Lopuksi voidaan poistaa jaijelia oleva metanoli 15 kuivaamalla ja/tai uudelleenkiteyttamaiia vedesta. Kiteet voidaan pesta asetonilla jotta poistettaisiin viela lisaa epSpuhtauksia.
Tehokas menetelma naiden yhdisteiden jakokiteytta-miseksi, jolloin saadaan 80 - 85 %:n saanto, vaatii, etta 20 jaljelle jaåneet glykosidit, polyolit ja suolat poistetaan siirapista. 5-C-hydroksimetyyliheksoosiyhdisteilia on tai-pumus muodostaa Oljyja tai "karamelloituneen kaltaisia" saostumia. Suorittamalla vedettOmSlle siirapille kuuma metanoli (suunnilleen 50 ®C) -kiteytys saadaan yli 95 % 25 puhdas yhdiste. Oljyn tai saostuman kuumentaminen kuuman alkoholiliuottimen kanssa poistaa jaijelia olevat glykosidit, polyolit ja vapaat hiilihydraatit.
Kuuman alkoholiliuottimen kaytttt voi poistaa joko kokonaan tai osittain tarpeen poistaa suoloja lahtdsiira-30 pista kationi/anionideionointihartsin avulla. Voidaan kayttaa mita tahansa ravinnon kanssa yhteen sopivaa alko-holiliuotinta, kuten esimerkiksi metanolia tai etanolia. Siirapista taytyy ensin poistaa vesi. Vesi voidaan poistaa kayttamaiia ravinnon kanssa yhteen sopivaa liuotinta, joka 35 poistaa veden atseotrooppisesti tislattaessa, tai tyhjii- ti 91069 21 tislauksen avulla. Vapaa hiilihydraattiepåpuhtaudet (lSh-tOaine) voidaan poistaa antamalla sybttttsiirapin kayda sellaisten bakteerien tal homeIden avulla, jotka kayttavat hyvakseen hllllhydraatlt, mutta elvat johdannalsla ell 5 taman keksinnOn mukalsla yhdisteita.
VedetOn sllrappl liitetaan mlelulmmln alkoholi-lluottlmeen kayttaen mutkitteluna tehosekoltusta ja yll 50 eC:n lSmpOtiloja. Ymppaaminen ymppayskltellia nopeuttaa klteytymlsta ja vol auttaa saatamaan kldehlukkasten koko-10 jakaumaa. Kiteytysliuoksen sekoittaminen edlstaa kitelden kasvunopeutta. Liuottimen maaran ja vedettttman siirapin suhde rilppuu kysymyksessa olevasta uudesta yhdisteesta.
On parasta kayttaa pieninta mahdolllsta maaraa, joka on tarpeen yhdisteen liuottamiseksi.
15 Kiteytysliuottimet voidaan poistaa tyhjdn avulla, kayttaen leijupetikuivausta ja muita alalla tunnettuja tekniikkoja.
Alan asiantuntija vol soveltaa ylia kuvattuja reak-tioita 5-hydroksimetyylijohdannaisten valmistamiseksi seu-20 raavista lahtbaineista: D-aldoheksoosit; D-aldoheksitolit; D-aldoheksosyylisokerialkoholisakkaridit (esim. laktio-toli); alkyylialdoheksosidit (esim. metyyli-D-galaktosidi, etyyli-D-dlukosidi); di-,s tri-, oligo- tai polysakkari-dit, jotka sisaitavat vahintaan yhden D-aldoheksosyyliryh-25 man (esim. stakkyoosi, raffinoosi, arabinogalaktaani); D-aldoheksosyylipolyoliyhdisteet;
Lisaksi kemiallisen valmistuksen alan asiantuntija voi soveltaa ylia kuvatut panosmenetelman vaiheet puolit-taispanos-, jatkuviin tai muihin valmistussuunnitelmiin, 30 joissa kaytetaan sopivaa takaisin saatujen reagenssien kierratysta kaupallisesti hyvaksyttavan tuotteen valmistamiseksi .
Useiden edelia mainittujen yhdisteiden valmistus on kuvattu yksityiskohtaisesti seuraavissa esimerkeissa.
22
Eslroerkki 1
Metyyli-S-C-hydrokslmetyyll-a-L-arabinoheksopyrano-sidin ja 1,6-adhydro-5-C-hydroksimetyyli-p-L-alt-ropyranoosin valmistaminen metyyli-g-D-galaktopyra-5 nosidistfl 1. Metyyli-p-galaktopyranosidin (1) hapetus galak-toosioksidaasin avulla
HO \ O H
N L
15 (1) (2)
Metyyll-p-D-galaktopyranosldl 20,0 g (Sigma Chemical Co., nro M-6757) 20 CuSO^ 66 mg
Fosfaattipuskuriliuos, 100 mM pH 7 412,0 ml
Katalaasi, 16900 (Sigma Chemical Co., 126 750 yk- nro C-40) sikkOå (suunnilleen 1 231 000 aktiivisuus-25 yksikkoa/mooli lahtOainetta)
Galatoosioksidaasi 9 000 aktii- (suunnilleen 87 400 aktiivisuusyksikkoa/ visuusyk- mooli lahtOainetta) sikkoa
Reaktio suoritetaan yhden litran astiassa, Joka on 30 varustettu ilmastuslaitteella ja potkurisekoittimella.
Sekoitinta kaytetaan karkinopeudella 45 kierrosta minuu-tissa. Reaktio suoritetaan 4 °C:ssa galaktoosioksidaasin deaktivoitumisen saamiseksi mahdollisimman vahaiseksi.
Metyyli-p-D-galaktopyranosidi (1) liuotetaan ilraas-35 tettuun fosfaattipuskurilluokseen, joka sisaitaa liuotet- ii 91069 23 tuna CuSO^:a. Ilmastuslaitteet syOttama liman tllavuusvlr-ta saadetaan alkaansaamaan hapella kyliastetty liuos es-taen kuitenkln liuoksen volmakas vaahtoamlnen. LampOtila pldetaan noln 4 *C:ssa. Llsataan galaktoosioksldaasl ja 5 katalaasl ja tata lluosta ilmastetaan 20 tunnln ajan.
Entsyymit polstetaan tuotteen liuoksesta ultrasuo-datuksen avulla kayttaen kalvoa, jonka rajamolekyyllpalno (MWCO) on 10 000 (Diaflo 13242, jota valmistaa Amlcon). Tulokseksi saatu suodos sisaitaa hapetustuotteen metyyll-10 β-D-galaktoheksodialdo-l,5-pyranosidl (2).
2. Hapetustuotteen kondensolntl formaldehydin kans-sa metyyli-5-C-hydroksimetyyli-g-L-arablnoheksopy-ranosldln muodostamiseksi 15 H 0 H°\ V CB20
v / ^ YJ
20 N 1 du
HO
(2) (2) 25
Reagensslt Maara
Valheessa 1 saatu suodoslluos, joka si- 400 ml saitaa hapetustuotteen metyyll-p-D-galak-toheksodlaldo-1,5-pyranoosi 30 37 % formaldehydlliuos (vesiliuos) 400 ml (metanolin avulla stabiloitu) 50 % natriumhydroksidilluos (veslliuos) 144 ml
Natrlumhydroksidllluos ja formaldehydiliuos yhdls-tetaan yhden lltran astlassa. Liuoksia sekoltetaan 30 mi-35 nuutin ajan noln 10 *C:ssa. Liuos lammitetaan noin 24 25 *C:seen ja lisdt&an nopeasti vaiheen 1 suodosliuokseen. LdmpOtlla pidet&&n noin 25 *C:ssa ja pH pidet&dn 12,5:n& noin 24 tunnin ajan. Reaktioseos kuumennetaan 55 *C:seen ja delonoldaan kSyttflen ioninvaihtopylvdltd: ensin Am- 5 berlite IR-120(H+), sitten Amberlite IRA-400(OH_), joita kumpaakin pakkausta valmietaa Rohm & Haas. Lopuksi tuot-teen deionoitu liuos eluoidaan Amberlite IRA-400 (HSOg-)-ioninvaihtopylv&ån lfivitse jftljellå olevan formaldehydin poistamiseksi. Pylv&s on pakattu toiminimelta Rohm & Haas 10 saadulla IRA-400:11a, jota on k&sitelty pesemAlltt natriura-bisulfiitilla (NaHSO^) ja huuhtomalla sen j&lkeen vedellé. Haihduttamalla eluenttl hitaasti huoneen l&mpdtilassa kui-viin ja kuivaamalla sen j&lkeen jaanniJsta huoneen l&mpttti-lassa tyhjiissa yOn ajan saadaan 18,5 g (80 %) (3):a.
15 3. 1,6-anhydro-5-C-hydroksimetyyli-p-L-altropyra- noosin valmistus 80- H0 H0 / °\0CH3 H0 ,-0v 25 (1) (1)
Metyyli-5-C-hydroksimetyyli-a-L-arabinoheksopyrano-30 sidi (3) (59,0 g, 0,263 moolia) liuotetaan 0,70 M rikki-happoon (260 ml) ja sekoitetaan 100 *C:ssa 90 minuutin ajan. Liuos jaahdyteta&n huoneen l&npdtilaan ja neutraloi-daan k&ytt&en ioninvaihtohartsia (Amberlite IRA-400 (OH-), 250 ml). Suodos poistetaan hartsista ja suodosta kuu-35 mennetaan palautusja&hdyttaen 15 minuutin ajan aktiivihii-
II
91069 25 len kanssa (4,0 g). Hiili poistetaan lasikuitusuodattimen avulla ja suodos haihdutetaan kuiviin etanolin kanssa. Valkeaa vahamaista jaannOsta kuumennetaan palautusjaahdyt-taen 15 mlnuutin ajan metanolin kanssa (50 ml). Lluosta 5 sailytetaan ydn ajan 0 *C:ssa. Tuoteklteet suodatetaan, jolloin eaadaan 20,0 g (39,6 %) 5-C-hydroksimetyyli-l,6-anhydro-p-L-altropyranoosia (4), sp. - 166,5 eC- 168,5 eC. [a]23 - +145,1 (7,2 c vedessa).
Eslmerkki 2 10 Laktitolin 5-C-hydrokslmetylolntl 1. Laktlnolln entsymaattlnen hapetus HO-i
15 )-OH
/*OH kalaktoosl-oksldaasi X,08 / katalaasl H0—i °H—{ —--* 20 w ou (S) 25 }-«* I-o y \ W.
(S) 35 26
Reagenssi Maara
Laktitoll (5) (valmistanut CCA BioChem) 20,0 g
Fosfaattipuskuriliuos, 100 mM, pH 7 232,0 ml
Katalaasl (Sigma) 118 300 ak- 5 (suunnilleen 1 977 000 aktlivisuusyksik- tiivisuus- kiJa/mooli ItthtOainetta) yksikkoa
Galaktoosloksdaasl 8 280 aktll- (suunnilleen 142 500 aktllvlsuus- visuusyksik- ykslkkdH/mooli l&htdainetta) kttå 10 Reaktlo suorltetaan astlassa, joka on varustettu liev&stl llmastavalla laltteella ja potkurisekoittlmella. Sekoltlnta kaytetaan kdrklnopeudella 450 klerrosta minuu-tlssa. Reaktlo suorltetaan 4 °C;ssa, jotta saatalslln mah-dollisimman vahaiseksi galaktoosloksldaasln deaktlvoltu-15 minen
Laktltoli (5) lluotetaan ilmastettuun fosfaattipus-kurllluokseen. Lisataan 4 *C:ssa galaktoosioksldaasi ja katalaasl ja tata lluosta llmastetaan happikyliastyksen yliapitamiseksi 20 tunnin ajan.
20 Entsyymlt polstetaan tuotteen lluoksesta ultrasuo- datuksen avulla kayttaen kalvoa, jonka rajamolekyyllpalno (MWCO) on 10 000 (Diaflo 13242, valmistanut Amicon). Tu-lokseksl saatu suodos sisaitaa hapetustuotteen (6).
2. hapetustuotteen kondensolntl formaldehydln kans-25 sa "°-Ί_οη °7-°" V . —“?/b\ !-0 NaOH y \ OH (fi) (Z)
II
91069 27
Reagenssit MSSrS
Vaiheesta 1 saatu suodosliuos, joka 400 ml sisSltSS hapetustuotteen (6) 37 % formaldehydiliuos 400 ml 5 (vesiliuos, stabiloitu metanolin avulla) 50 % natriumhydroksidiliuos (vesiliuos) 144 ml
Suodosliuos ja formaldehydiliuos yhdistetSSn yhden litran astiassa. Natriumhydroksiliuos lisStSSn suodos/for-maldehydiliuokseen 1 tunnin aikana pitSen liuoksen lSmpb-10 tila vaiilia 20 °C - 25 °C jaavesihauteen avulla. Sen jai-keen kun eksoterminen reaktio on lakannut, jadvesihaude poistetaan ja reaktioseosta sekoitetaan huoneen låmpOti-lassa 16 tunnin ajan. Reaktioseos kuumennetaan 55 °C:seen ja deionoidaan kayttaen ioninvaihtopylvaita: ensin 15 Amberlite IR-120 (H+), sitten Amberlite IRA-400 (OH-). Lopuksi tuotteen deionoitu liuos eluoidaan Amberlite IRA-400-pylvaan 1Svitse, jota on kasitelty HSO^tlla, jaljelia o levan formaldehydin poistamiseksi. Haihdut tamal la kuiviin ja kuivaamalla sen jaikeen jSSnnOstS huoneen lSmpbtilassa 20 tyhjOssS ybn ajan saadaan 11,9 g (55 %:n saanto) 5-C-hyd-roksimetyyli-a-L-arabinoheksopyranosyyli-D-glusitolia (7).
Voidaan suorittaa samankaltainen reaktio, jossa lShtOaine on esimerkiksi raffinoosi (s.o. O-a-D-galakto-pyranosyyli-( l-»6 )-a-D-glukopyranosyyli-p-D-fruktofuranosi-25 di), stakkyoosi (s.o. 0-a-D-galaktopyranosyyli-(l-»6)-0-a-D-galaktopyranosyyli-( l-»6 ) -a-D-glukopyranosyyli-p-D-f ruk-tofuranosidi), arabinogalaktaani tai D-galaktopyranosyyli-glyseroleja.
Alan asiantuntija voi helposti soveltaa yllS esi-30 merkeissS I ja II kuvattua aldoheksosyyliryhmien 5-C-hyd-roksimetylointia muihin di-, tri- ja oligosakkarideihin, jotka sisSltSvSt vShintSSn yhden D-aldoheksosyyli- tai D-aldoheksosidiryhmSn (esim. raffinoosi, stakkyoosi ja arabinogalaktaani ).
Claims (10)
1. Menetelma D-galaktoosipohjaisten yhdisteiden 5-C-hydroksimetyylijohdannaisten valmistamiseksi, t u n -5 n e t t u siita, etta se kasittaa seuraavat vaiheet: (a) annetaan sekoittaen sellaisen vesiliuoksen rea-goida, jonka pH on mieluimmin 6 - 8 ja lampiitila 1 °C -noin 50 °C ja joka sisaitaa: (i) 1 % - 50 % D-aldoheksoosipohjaista yhdistetta 10 tai D-aldoheksoosipohjaisten yhdisteiden seosta ja (ii) 1000 - 1 000 000 aktiivisuusyksikkOa entsyymia D-aldoheksoosi:happi-6-oksidoreduktaasi moolia kohden D-aldoheksoosipohjaista yhdistetta, jolloin entsyymi mie-luimmin on galaktoosioksidaasi; 15 (b) annetaan vaiheen (a) avulla tuotetun liuoksen reagoida 1-40 mooliekvivalentin kanssa formaldehydia ja 1-13 mooliekvivalentin kanssa emasta, joka on valittu ryhmasta, joka kasittaa natriumhydroksidin, kalsiumhydrok-sidin ja kaliumhydroksidin ja niiden seoksia, lampdtilas-20 sa 15 "C - 40 °C ja pH:ssa 12 - 13; ja (c) puhdistetaan tulokseksi saatu 5-C-hydroksime-tyyli-D-aldoheksoosipohjaista yhdistetta sisaitava vesi-liuos, mieluimmin poistamalla vesi ja kiteyttamaiia sitten yhdiste.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelma, t un net t u siita, etta vaiheen (a) reaktioseos sisaitaa lisaksi 10 000 - 2 000 000 aktiivisuusyksikktta katalaasia moolia kohden D-aldoheksoosipohjaista yhdistetta.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelma, 30 tunnettu siita, etta vaiheessa (a) kaytetty entsyymi poistetaan ennen vaihetta (b) ultrasuodatuksen avulla kayttaen kalvoa, jonka rajamolekyylipaino on 1 000 -30 000.
4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetel-35 ma, tunnettu siita, etta mainittu galaktoosioksidaasi on immobilisoitu. II 91069 29
5. Patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelma, tunnettu siita, etta mainittu vaiheen (a) reaktio-lSmpOtila on 3 "C - 25 eC ja etta vaiheen (a) vesiliuos sisaitaa 10 % - 20 % D-aldoheksoosipohjaista yhdistetta, 5 joka on D-galaktoosipohjainen yhdiste, ja etta suorituk-sessa kaytetaan steriileja olosuhteita.
6. Patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelma, tunnettu siita, etta vaiheen (a) reaktioliuos si-saitaa lisaksi 0,1 mM - 2 mM kuparikationia tai 0,1 - 10. g/1 seerumin albumiinia.
7. Patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelma, tunnettu siita, etta vaihe (a) suoritetaan hapella kyliastetyssa liuoksessa, jolloin seosta mieluimmin sekoi-tetaan karkinopeudella 30 m/min - 120 m/min ja se saate- 15 taan kosketuksiin 2-3 tilavuuden kanssa ilmaa tilavuutta kohden reagoivaa liuosta, ja etta vaiheessa (b) formalde-hydin ja emaksen annetaan reagoida ennakolta lampdtilassa 0 °C - noin 35 °C ennen yhdistamista vaiheen (a) avulla tuotetun liuoksen kanssa.
8. Patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelma, tunnettu siita, etta vaiheessa (c): (i) deionoidaan liuos kayttaen menetelmaa, joka on valittu ryhmasta, joka kåsittaa adsorption, dialyysin, saostamisen ja kahden tai useamman sellaisen menetelmån 25 yhdistelman; (ii) poistetaan ylimaara formaldehydia adsorption avulla tai jakotislauksen avulla, jota seuraa adsorptio.
9. Patenttivaatimuksen 1-8 mukainen menetelma, tunnettu siita, etta se kasittaa seuraavat lisa- 30 vaiheet: (d) hydrolysoidaan vaiheen (c) kondensaatiotuote kayttaen noin 1 - noin 10 mooliekvivalenttia happoa, joka on valittu ryhmasta, joka kasittaa rikkihapon, typpihapon, kloorivetyhapon, perkloorihapon, fosforihapon, metaanisul- 35 fonihapon, trifluorimetaanisulfonihapon ja naiden seoksia, jolloin reaktioseoksen lampdtila pidetåån vaiilia noin 30 20 °C:sta noin kiehumispisteeseen; mieluimmin 80 eC -100 "C, ja (e) poistetaan kaikki jaijelle jaånyt happo reak-tioseoksesta, mieluinunin suorittamalla neutralointi, jota 5 seuraa saostuminen.
10. Patenttivaatimusten 1-9 mukainen menetelma D-galaktoosipohjaisten yhdisteiden 5-C-hydroksimetyylijoh-dannaisten valmistamiseksi, tunnettu siita, etta vaihe (b) suoritetaan seuraavasti: 10 (b) annetaan vaiheen (a) avulla tuotetun liuoksen reagoida noin 1 - noin 40 mooliekvivalentin kanssa formal-dehydia hydroksidi-ioneja sisaltavan hartsin lasna ollessa pH:ssa, joka on vahintaan 11,5, ja lampOtilassa 20 °C -50 °C ja 15 (c) puhdistetaan tulokseksi saatu 5-C-hydroksime- tyyli-D-aldoheksoosipohjaista yhdistetta sisaitava vesi-liuos, mieluinunin poistamalla vesi ja kiteyttamaiia yhdis-te metanolista. 91069 31
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US19048588A | 1988-05-05 | 1988-05-05 | |
| US19048588 | 1988-05-05 | ||
| US07/337,725 US5104797A (en) | 1988-05-05 | 1989-04-17 | Process for preparing 5-c-hydroxymethyl aldohexose-based compounds |
| US33772589 | 1989-04-17 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI892144A0 FI892144A0 (fi) | 1989-05-04 |
| FI892144A7 FI892144A7 (fi) | 1989-11-06 |
| FI91069B FI91069B (fi) | 1994-01-31 |
| FI91069C true FI91069C (fi) | 1994-05-10 |
Family
ID=26886163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI892144A FI91069C (fi) | 1988-05-05 | 1989-05-04 | Menetelmä 5-C-hydroksimetyylialdoheksoosipohjaisten yhdisteiden valmistamiseksi |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5104797A (fi) |
| EP (1) | EP0341063B1 (fi) |
| JP (1) | JPH0284190A (fi) |
| AU (1) | AU623648B2 (fi) |
| DE (1) | DE68913801T2 (fi) |
| DK (1) | DK223589A (fi) |
| FI (1) | FI91069C (fi) |
| IE (1) | IE891461L (fi) |
| NZ (1) | NZ228994A (fi) |
| PH (1) | PH26765A (fi) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5041541A (en) * | 1988-05-05 | 1991-08-20 | The Procter & Gamble Company | Functional sugar substituted with reduced calories |
| US5064672A (en) * | 1988-05-05 | 1991-11-12 | The Procter & Gamble Company | Functional sugar substitutes with reduced calories |
| US5120563A (en) * | 1989-12-21 | 1992-06-09 | The Procter & Gamble Company | Food compositions containing reduced calorie fats and reduced calorie sugars |
| US5876981A (en) * | 1996-10-17 | 1999-03-02 | The Scripps Research Institute | Transglycosylation reactions employing β-galactosidase |
| WO2015177668A1 (en) | 2014-05-19 | 2015-11-26 | Pfizer Inc. | Substituted-6,8-dioxabicyclo[3.2.1]octane-2,3-diol compounds as targeting agents of asgpr |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2876105A (en) * | 1956-07-19 | 1959-03-03 | Du Pont | Dry low-calorie sweetener composition |
| US3600186A (en) * | 1968-04-23 | 1971-08-17 | Procter & Gamble | Low calorie fat-containing food compositions |
| US3704138A (en) * | 1970-09-17 | 1972-11-28 | Squibb & Sons Inc | Low-calorie sweetening composition and method of producing the same |
| US3954976A (en) * | 1973-12-14 | 1976-05-04 | The Procter & Gamble Company | Pharmaceutical compositions for inhibiting absorption of cholesterol |
| US3963699A (en) * | 1974-01-10 | 1976-06-15 | The Procter & Gamble Company | Synthesis of higher polyol fatty acid polyesters |
| US4005195A (en) * | 1976-02-12 | 1977-01-25 | The Procter & Gamble Company | Compositions for treating hypercholesterolemia |
| US4005196A (en) * | 1976-02-12 | 1977-01-25 | The Procter & Gamble Company | Vitaminized compositions for treating hypercholesterolemia |
| US4262032A (en) * | 1976-05-04 | 1981-04-14 | Biospherics Incorporated | Sweetened edible formulations |
| CA1074308A (en) * | 1977-04-22 | 1980-03-25 | Walter A. Szarek | L-sucrose and process for producing same |
| US4382924A (en) * | 1980-06-25 | 1983-05-10 | The Procter & Gamble Company | Palatable composition containing oil or oil-like materials |
| US4459316A (en) * | 1982-03-05 | 1984-07-10 | Cumberland Packing Corp. | Sweetening foods with non-caloric di- or trisaccharides having L-hexose component |
| US5041541A (en) * | 1988-05-05 | 1991-08-20 | The Procter & Gamble Company | Functional sugar substituted with reduced calories |
-
1989
- 1989-04-17 US US07/337,725 patent/US5104797A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-05-04 IE IE891461A patent/IE891461L/xx unknown
- 1989-05-04 PH PH38609A patent/PH26765A/en unknown
- 1989-05-04 FI FI892144A patent/FI91069C/fi not_active IP Right Cessation
- 1989-05-04 NZ NZ228994A patent/NZ228994A/en unknown
- 1989-05-04 DE DE68913801T patent/DE68913801T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-05-04 AU AU33992/89A patent/AU623648B2/en not_active Ceased
- 1989-05-04 EP EP89304505A patent/EP0341063B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-05-05 DK DK223589A patent/DK223589A/da not_active Application Discontinuation
- 1989-05-06 JP JP1113999A patent/JPH0284190A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK223589A (da) | 1989-11-06 |
| EP0341063B1 (en) | 1994-03-16 |
| DK223589D0 (da) | 1989-05-05 |
| JPH0284190A (ja) | 1990-03-26 |
| FI892144A7 (fi) | 1989-11-06 |
| DE68913801D1 (de) | 1994-04-21 |
| FI892144A0 (fi) | 1989-05-04 |
| EP0341063A3 (en) | 1990-09-05 |
| AU623648B2 (en) | 1992-05-21 |
| PH26765A (en) | 1992-09-28 |
| NZ228994A (en) | 1992-11-25 |
| AU3399289A (en) | 1989-11-09 |
| FI91069B (fi) | 1994-01-31 |
| EP0341063A2 (en) | 1989-11-08 |
| DE68913801T2 (de) | 1994-10-27 |
| US5104797A (en) | 1992-04-14 |
| IE891461L (en) | 1989-11-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU666073B2 (en) | Sweetener, process for the preparation thereof and the use thereof | |
| FI108438B (fi) | Pelkistetty polydekstroosi ja polymaltoosi | |
| FI97621C (fi) | Kiteinen 2-O- -D-glukopyranosyyli-L-askorbiinihappo ja menetelmä sen valmistamiseksi | |
| JP4446005B2 (ja) | 甘味料、その製造方法及び利用方法 | |
| CN107048328B (zh) | 甜味剂及其制备方法 | |
| KR100497749B1 (ko) | 이소말토-올리고사카라이드함유시럽의제조방법 | |
| CA2801258C (en) | Process for manufacturing tagatose and glucose | |
| EP0539196B1 (en) | Process for preparing high 2-O-alpha-D-glucopyranosyl-L-ascorbic acid content product | |
| ES2226083T3 (es) | Procedimiento de fabricacion de un jarabe rico en maltosa. | |
| EP0028317B1 (en) | Production of fructose and useful by-products | |
| EP0317036A1 (en) | Glycoside hydrolysis | |
| FI91069C (fi) | Menetelmä 5-C-hydroksimetyylialdoheksoosipohjaisten yhdisteiden valmistamiseksi | |
| JPH1087531A (ja) | Ｄ−アラビトールの調製方法 | |
| JP4153057B2 (ja) | Ｄ−グルクロノラクトンの製造方法 | |
| JP3834393B2 (ja) | Ｄ−エリトロースの製造方法 | |
| JPH0579315B2 (fi) | ||
| JP4224267B2 (ja) | 配糖体の精製方法 | |
| JPH08502418A (ja) | キシリトール系粘性液体混合物及びその製造方法 | |
| CN101171341A (zh) | 葡糖醛酸和/或葡糖醛酸内酯的制备方法 | |
| JPH053280B2 (fi) | ||
| CN1946853A (zh) | 乳蔗糖高含量糖及其制造方法和用途 | |
| JPS61124389A (ja) | 分岐オリゴ糖を多量に含むシラツプの製造法 | |
| MChem | THE UNIVERSITY OF HULL | |
| PL131647B1 (en) | Method of manufacture of fructose | |
| JPH0465837B2 (fi) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Owner name: THE PROCTER & GAMBLE COMPANY |
|
| BB | Publication of examined application | ||
| MM | Patent lapsed | ||
| MM | Patent lapsed |
Owner name: THE PROCTER & GAMBLE COMPANY |