HUT71705A - Purification of beta cyclodextrin - Google Patents

Purification of beta cyclodextrin Download PDF

Info

Publication number
HUT71705A
HUT71705A HU9501905A HU9501905A HUT71705A HU T71705 A HUT71705 A HU T71705A HU 9501905 A HU9501905 A HU 9501905A HU 9501905 A HU9501905 A HU 9501905A HU T71705 A HUT71705 A HU T71705A
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
precipitate
cyclodextrin
solution
branched
crystallization
Prior art date
Application number
HU9501905A
Other languages
Hungarian (hu)
Other versions
HU9501905D0 (en
Inventor
Wen Shieh
Allan Hedges
Original Assignee
American Maize Technology Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by American Maize Technology Inc filed Critical American Maize Technology Inc
Priority to HU9501905A priority Critical patent/HUT71705A/en
Publication of HU9501905D0 publication Critical patent/HU9501905D0/en
Publication of HUT71705A publication Critical patent/HUT71705A/en

Links

Abstract

A találmány tárgya eljárás nem-elágazó láncú β-ciklodextrin tisztítására. A találmány szerint úgy járnak el, hogy vizes oldatot képeznek és ebből csapadékot választanak le. A kritályosítási lépéseket egymástól függetlenül több alkalommal megismétlik.The present invention relates to a process for the purification of non-branched β-cyclodextrin. According to the invention, an aqueous solution is formed and a precipitate is separated. Critical steps are repeated several times independently of each other.

Description

A találmány tárgya eljárás β-ciklodextrin tisztítására, részletesebben eljárás, amelynek során elágazó szénláncú és nem-elágazó szénláncú β-ciklodextrint tartalmazó vizes oldatból többszörös kristályosítási eljárás segítségével az elágazó szénláncú β-ciklodextrint eltávolítjuk.The present invention relates to a process for the purification of β-cyclodextrin, more particularly to a process for removing a branched β-cyclodextrin from an aqueous solution containing branched and non-branched β-cyclodextrin by multiple crystallization.

·· ·· · · ·· ···· ······· · • · · · · · · • · · · · ·· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

- 2 A ciklodextrinek, amelyeket másnéven Schardinger dextrin-cikloamiliz, ciklomaltóz és cikloglükán néven is neveznek, ciklusos anhidro-glükóz oligomerek, amelyek a-1,4-kötésekkel kapcsolódnak egymáshoz. Amennyiben a ciklusos oligosaccharid 6 monomert tartalmaz, α-ciklodextrinnek nevezik. Amennyiben a ciklusos oligosaccharid 7 monomert tartalmaz, β-ciklodextrinnek nevezik, és végül amennyiben 8 monomer tartalmú γ-ciklodextrinnek nevezik. Ezek a 6-, 7- és 8-tagú gyűrűk más esetben ciklomaltohexaóz, ciklomaltoheptaóz és ciklomaltooktaóz névvel jelöltek.- 2 Cyclodextrins, also known as Schardinger's dextrin-cycloamyl, cyclomaltose and cycloglucan, are cyclic anhydroglucose oligomers that are linked by α-1,4 bonds. If the cyclic oligosaccharide contains 6 monomers, it is called α-cyclodextrin. If the cyclic oligosaccharide contains 7 monomers, it is called β-cyclodextrin and finally when it is called γ-cyclodextrin containing 8 monomers. These 6-, 7-, and 8-membered rings are otherwise designated as cyclomaltohexaose, cyclomaltoheptaose, and cyclomaltooctaose.

A elágazó láncú ciklodextrineket már 1965-ben leírták French és munkatársai, (lásd French és munkatársai, Archives of Biochem. and Biophys. Vol. Ili p. 153-160, 1965) azonban ezekkel kapcsolatban máig igen kevés vizsgálatot végeztek. Az elágazó láncú ciklodextrinek a-1,4-anhidroglükóz egységeket tartalmaznak, amelyekhez oc-1,6 kötés segítségével egy vagy több anhidroglükóz monomer kötött. Az elágazó lánc önmagában egynél több anhidroglükóz monomert is tartalmazhat és így az elágazó lánc lehet oligomer vagy polimer. A további anhidroglükóz monomerek, amelyek az elágazó szerkezetet alkotják, egymáshoz a-1,4-kötésekkel kapcsoltak lehetnek. Az elágazó láncú β-ciklodextrin összehasonlítva a nem elágazó láncó β-ciklodextrinekkel vízben viszonylag jól oldható. Részletesebben, a nem elágazó láncú β-ciklodextrin oldhatósága vízben kb. 2 tömeg%, míg az elágazó láncú ciklodextrin vízben való oldhatósága kb. 50 tömeg% vagy e feletti.Branched cyclodextrins have already been described by French et al., (1965) (see French et al., Archives of Biochem. And Biophys. Vol. III, pp. 153-160, 1965). Branched cyclodextrins contain α-1,4-anhydroglucose units to which one or more anhydroglucose monomers are attached through an α-1.6 bond. The branched chain may itself contain more than one anhydroglucose monomer, and thus the branched chain may be an oligomer or a polymer. The other anhydroglucose monomers which form the branched structure may be linked to each other by α-1,4 bonds. Branched β-cyclodextrin is relatively soluble in water compared to non-branched β-cyclodextrins. More particularly, the solubility of the non-branched β-cyclodextrin in water is about 10%. 2% by weight, while the solubility of the branched cyclodextrin in water is ca. 50% or more by weight.

A „β-ciklodextrin” elnevezés alatt az „elágazó” módosítás nélkül vagy „nemelágazó láncú” megnevezéssel olyan ciklodextrineket értünk, amelyek lehetnek elágazó β-ciklodextrinek és nem-elágazó β-ciklodextrinek. A nem-elágazó, illetve az elágazó β-ciklodextrineket minden esetben meghatározzuk.The term "β-cyclodextrin" refers to cyclodextrins, which may be branched β-cyclodextrins and non-branched β-cyclodextrins, with or without "branched" modification. Non-branched and branched β-cyclodextrins were determined in each case.

60.860/SM <60,860 / SM <

• ·• ·

A β-ciklodextrinek előállítását úgy végzik, hogy keményítő szuszpenziót enzimmel reagáltatnak. Az alkalmazott enzim ciklodextrin glikozil-transzferáz (CGT), amelyet a választott CGT típusától függően megfelelő pH és hőmérséklet érték mellett alkalmas időtartamon át alkalmaznak. A keményítő bármely növényi eredetű keményítő lehet. A CGT enzimet Bacillus macerans, B, meqaterium, B. circulans, B. stearothermophilus és Bacillus sp, (alkalofil) mikroorganizmusokból nyerik de más mikroorganizmusokat is alkalmaznak forrásként. A választott CGT enzim illetve a választott keményítő függvényében a reakciókörülmények változhatnak és ezek a szakirodalomban részletesen leírtak. Általában a keményítőt vizes oldatban szuszpendálják egészen kb. 35 tömeg% koncentrációig. Ezt követően a szuszpenziót zselatinná alakítják vagy folyadékká változtatják enzimes vagy savas kezeléssel, amelynek dextróz ekvivalens értéke (DE) kb. 1-5 közötti. A folyadékká alakítással alkalmazható előnyös enzim a baktérium α-amiláz. Ezt követően megfelelően megválasztott CGT vegyületet adagolnak a zselatinezett, illetve a folyadékká alakított szuszpenzióhoz, majd a pH, a hőmérséklet és az idő értéket úgy választják meg, hogy ez megfeleljen a választott enzim természetének. Általában az alkalmazott pH érték kb. 4,5-8,5 közötti, a hőmérséklet érték szobahőmérséklet-kb. 75°C közötti és a reakció időtartama kb. 10 óra-számos nap közötti időtartam. A nyert β-ciklodextrin mennyisége a kezelés körülményeitől, illetve a választott enzim típusától függően változik. A nyers reakcióelegyböl a β-ciklodextrint szokásos eljárással nyerhetik ki, amely lehet például kristályosítás, csapadékként történő leválasztás vagy szűrés.The preparation of β-cyclodextrins is carried out by reacting a suspension of starch with an enzyme. The enzyme used is cyclodextrin glycosyltransferase (CGT), which is used at the appropriate pH and temperature for a suitable period of time depending on the type of CGT chosen. The starch can be any vegetable starch. The CGT enzyme is obtained from (alkalophilic) microorganisms of Bacillus macerans, B, meqaterium, B. circulans, B. stearothermophilus and Bacillus sp, but other microorganisms are also used as sources. Depending on the CGT enzyme chosen or the starch chosen, the reaction conditions may vary and are described in detail in the literature. Generally, the starch is suspended in an aqueous solution for up to about. Up to 35% by weight. The suspension is then converted to gelatin or made liquid by enzymatic or acidic treatment having a dextrose equivalent value (DE) of ca. 1-5. A preferred enzyme for use in liquid conversion is bacterial α-amylase. Subsequently, a suitably selected CGT compound is added to the gelatinized or liquid suspension, and the pH, temperature and time are chosen so as to correspond to the nature of the enzyme chosen. Generally, the pH used is about. The temperature ranges from 4.5 to 8.5, and the temperature is from room temperature to approx. 75 ° C and reaction time approx. 10 hours to several days. The amount of β-cyclodextrin obtained will vary depending on the treatment conditions and the type of enzyme chosen. From the crude reaction mixture, β-cyclodextrin can be recovered by conventional techniques such as crystallization, precipitation or filtration.

Abból a célból, hogy elsősorban β-ciklodextrint állítsanak elő, a CGT és a zselatinezett vagy folyékonnyá alakított keményítő szuszpenzió közötti reakciót valamely oldószer jelenlétében hajtják végre. Alkalmazható oldószerek általában a β-ciklodextrin termelést növelik azzal, hogy a β-ciklodextrin csapadékként történő kiválását elősegítik, és így az egyensúlyt a folyamatos ciklodextrin termelés irányábaIn order to produce primarily β-cyclodextrin, the reaction between CGT and the gelatinized or liquid starch suspension is carried out in the presence of a solvent. Applicable solvents generally increase β-cyclodextrin production by promoting the precipitation of β-cyclodextrin as a precipitate and thus the equilibrium towards continuous cyclodextrin production

60.860/SM • · · · · ♦ ·· «·«· • · · · · · · eltolják. Alkalmazható oldószerek például a toluol és a p-xilol. Ezeket az oldószereket továbbá komplexképzöként vagy ciklodextrin komplexképzöként is számon tartják, mivel ezek a ciklodextrinnel komplexet képeznek és a ciklodextrin csapadékkal is komplexet képeznek, amely csapadék a ciklodextrinből, illetve az oldószer komplexképző elegyből áll. Jellemzően az oldószert a β-ciklodextrintől úgy választhatjuk el, hogy a komplex β-ciklodextrin vizes oldatát visszafolyatás mellett forralják. A forralás során az oldószert elpárologtatják, és így maradékként ciklodextrint nyernek. Ezt követően a ciklodextrint szokásos eljárással, mint például lecsapással, kristályosítással vagy szűréssel nyerik ki az oldatból.60,860 / SM • · · · · ♦ ·· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · Suitable solvents include toluene and p-xylene. These solvents are also considered to be complexing agents or complexing agents for cyclodextrins, since they form a complex with cyclodextrin and also complex with a cyclodextrin precipitate consisting of cyclodextrin and a solvent complexing solvent. Typically, the solvent may be separated from β-cyclodextrin by refluxing an aqueous solution of the β-cyclodextrin complex. During boiling, the solvent is evaporated to give cyclodextrin as a residue. The cyclodextrin is then recovered from the solution by conventional means such as precipitation, crystallization or filtration.

A nem elágazó láncú β-ciklodextrin elválasztása a β-ciklodextrint tartalmazó oldatból rendkívül nehéz. Erre az elválasztásra ismert eljárás, illetve tisztítási eljárás elágazó láncú β-ciklodextrinek esetében, amely elválasztás során nem-elágazó láncú β-ciklodextrinektől történő elválasztást biztosítanak, kromatográfiás eljárás, amelyet az 5,007,967 számú 1991. április 16-án benyújtott amerikai egyesült államokbeli szabadalmi bejelentésben írtak le.The separation of the unbranched β-cyclodextrin from the β-cyclodextrin-containing solution is extremely difficult. A known process for this separation, or purification process for branched β-cyclodextrins, which provides separation from non-branched β-cyclodextrins, is the chromatographic method disclosed in U.S. Patent No. 5,007,967, issued April 16, 1991. juice.

Más eljárást írtak le a 4,840,679 számú 1989. június 20-án benyújtott amerikai egyesült államokbeli szabadalmi bejelentésben. Az eljárás során β-ciklodextrin komplexáló reagenst alkalmaztak arra a célra, hogy az elágazó β-ciklodextrint a nem-elágazó β-ciklodextrintől elválasszák. Azonban ez az eljárás a komplexált nem-elágazó β-ciklodextrin további feldolgozását igényli, amelynek során a komplexáló reagenst a nem-elágazó láncú ciklodextrintől elválasztják. Szükséges, hogy egy egyszerű, olcsó eljárást dolgozzanak ki abból a célból, hogy a nem elágazó láncú β-ciklodextrint tisztítsák és az elágazó láncú ciklodextrint elválasszák.Another procedure is described in U.S. Patent Application No. 4,840,679, filed June 20, 1989. The process utilized a β-cyclodextrin complexing reagent to separate branched β-cyclodextrin from non-branched β-cyclodextrin. However, this process requires further processing of the complexed non-branched β-cyclodextrin, wherein the complexing reagent is separated from the unbranched cyclodextrin. It is necessary to develop a simple, inexpensive process to purify the non-branched β-cyclodextrin and to separate the branched cyclodextrin.

Az anyagok tisztítására ipari méretekben ismert eljárás a kristályosítás. A kristályosítás lényegében szilárd anyagok leválasztása oldatokból. Számos esetben a tisztítási eljárás céljából kristályosítással kombinálva bepárlást is alkalmaznak.Crystallization is a known process for purifying materials on an industrial scale. Crystallization is essentially the separation of solids from solutions. In many cases, evaporation is also used in combination with crystallization for the purification process.

60.860/SM60 860 / SM

A kristályosítási eljárás problémája, hogy nem minden anyag képez tiszta kristályos csapadékot. Bizonyos esetekben ismert, hogy kevert kristályok képződnek.The problem with the crystallization process is that not all substances form a pure crystalline precipitate. In some cases, it is known that mixed crystals are formed.

A találmány tárgya egy új, nem-elágazó láncú β-ciklodextrin tisztítási eljárás, melynek során először egy első vagy kiindulási β-ciklodextrin tartalmú vizes oldatot képzünk; ezt követően egy első csapadékot állítunk elő, valamint az első oldatból kristályosítás segítségével egy első anyalúgot képzünk; ezután az első csapadékot az első oldatból kinyerjük; majd az első csapadékból második vizes oldatot képzünk; ebből az oldatból egy második csapadékot illetve második anyalúgot képzünk kristályosítás segítségével; a második csapadékot kinyerjük; és végül a nem-elágazó láncú β-ciklodextrint a második csapadékból kinyerjük.The present invention relates to a novel, non-branched β-cyclodextrin purification process comprising first forming an aqueous solution containing the first or initial β-cyclodextrin; subsequently forming a first precipitate and forming a first mother liquor from the first solution by crystallization; then recovering the first precipitate from the first solution; then forming a second aqueous solution from the first precipitate; forming a second precipitate or second mother liquor from this solution by crystallization; recovering the second precipitate; and finally, the non-branched β-cyclodextrin is recovered from the second precipitate.

Előnyös, ha a nem-elágazó β-ciklodextrin tisztaságának növelése céljából - ahelyett, hogy a nem-elágazó β-ciklodextrint a második csapadékból kinyernénk a második csapadékból harmadik vizes oldatot képezünk és egy harmadik kristályosítási lépést hajtunk végre a harmadik oldatban, és így harmadik csapadékot, illetve harmadik anyalúgot állítunk elő; majd a harmadik csapadékot kinyerjük, és végül a nem-elágazó láncú β-ciklodextrint ebből a harmadik csapadékból izoláljuk.Preferably, in order to increase the purity of the non-branched β-cyclodextrin, rather than recovering the non-branched β-cyclodextrin from the second precipitate, a third aqueous solution is formed and a third crystallization step is carried out in the third solution to form a third precipitate. and producing a third mother liquor; and recovering the third precipitate and finally isolating the non-branched β-cyclodextrin from this third precipitate.

A találmány szerinti eljárásban a kristályosítási lépést komplexáló segédanyag vagy oldószer adagolása nélkül végezzük el. Megjegyzendő, hogy lehetséges valamely maradó oldószer anyagban történő befoglalása, amely oldószert vagy az előállítás vagy a keményítő enzimes feldolgozása során történő ciklodextrin előállítás folyamatában alkalmazunk vagy a CGT segítségével végzett keményítő hidrolizátumban található. A fenti maradó oldószert a nem-elágazó láncú β-ciklodextrinből a találmány szerinti tisztítási eljárással ugyancsak eltávolítjuk. Ezen túlmenően a nyers bontott termékből közvetlenül kinyert ciklodextrinben bizonyos aciklusos dextrinek is megtalálhatók. Ezen aciklusos dextrineket ugyancsak szennyezésnek tekinthetjük és a találmány szerinti tisztítási eljárással a termékből eltávolíthatók.In the process of the invention, the crystallization step is carried out without the addition of a complexing aid or solvent. It should be noted that it is possible to incorporate a residual solvent which is either used in the production process or in the production of cyclodextrin during the starch processing or in the starch hydrolyzate using CGT. The above residual solvent is also removed from the non-branched β-cyclodextrin by the purification process of the present invention. In addition, certain acyclic dextrins are also present in the cyclodextrin directly recovered from the crude degraded product. These acyclic dextrins can also be considered as impurities and can be removed from the product by the purification process of the present invention.

60.860/SM • · ·· ·· ·« ···· ······· · • · · · ·« · • · · · · · ···· ···· ···· ·· ·60,860 / SM • · ·······················································································• ·

- 6 A találmány szerinti eljárást, illetve ennek jellemzőit az alábbi mellékelt ábrák segítségével részletesen ismertetjük:The process of the present invention and its features will be described in detail with reference to the following accompanying drawings:

1. ábra: A jelen találmány szerinti eljárás általános leírása, amely nem-elágazó láncú β-ciklodextrinre vonatkozik; ésFigure 1: General description of the process of the present invention pertaining to non-branched β-cyclodextrin; and

2. ábra: A további harmadik oldat és harmadik csapadék képzési eljárás bemutatása a találmány szerinti eljárásban.Figure 2 illustrates a further third solution and third precipitate forming method in accordance with the present invention.

Az 1. ábrának megfelelően az eljárásban a 8. reakciólépésben vizes oldatot vagy első oldatot képzünk a β-ciklodextrinből, amely ciklodextrint a nyers bontott anyagból nyertünk. A nyers bontott anyagot szokásos eljárással állítjuk elő úgy, hogy egy keményítő szuszpenziót CGT enzimmel bontunk megfelelő pH és hőmérséklet alkalmazásával a CGT enzimnek megfelelő időtartamon át. Ezt követően az elegyet kezeljük, és így a β-ciklodextrint kristályosítással vagy szűréssel szokásos módon izoláljuk. A nyers bontott elegyből kinyert β-ciklodextrin általában kb. 85 tömeg% -As shown in Figure 1, in the process, Step 8, an aqueous solution or first solution of β-cyclodextrin is obtained, which cyclodextrin is obtained from the crude decomposed material. The crude cleavage material is prepared by a conventional method by cleaving a starch slurry with CGT using the appropriate pH and temperature for a period appropriate to the CGT enzyme. The mixture is then treated to isolate the β-cyclodextrin by conventional crystallization or filtration. The β-cyclodextrin recovered from the crude digested mixture is generally ca. 85% by weight -

- 90 tömeg% nem-elágazó láncú β-ciklodextrin tartalmú; továbbá kb. 2 tömeg% -90% by weight of non-branched β-cyclodextrin; and approx. 2% by weight -

- 9 tömeg% elágazó láncú β-ciklodextrint és kb. 6 tömeg% -13 tömeg% aciklusos anyagot tartalmaz.9% by weight of branched β-cyclodextrin and ca. It contains from 6% to 13% by weight of acyclic material.

A találmány szerinti eljárásban alkalmazott kiindulási vagy első oldat azzal jellemezhető, hogy vizet és a nyers bontott elegyből közveltenül kinyert β-ciklodextrint tartalmaz és szilárd anyag tartalma kb. 24 tömeg% - 40 tömeg%, előnyösebben kb. 25 tömeg% - 30 tömeg% közötti. Ezt az elegyet szokásos eljárás szerint megfelelő, szokásosan alkalmazott berendezés felhasználásával melegítjük és elegyítjük, így az első oldatot állítjuk elő.The stock solution or the first solution used in the process of the invention is characterized in that it contains water and β-cyclodextrin directly recovered from the crude digested mixture and has a solids content of ca. 24% to 40% by weight, more preferably approx. 25% to 30% by weight. This mixture is heated and mixed in a conventional manner using a suitable apparatus commonly used to form the first solution.

Amennyiben a β-ciklodextrint a nyers bontott elegyből komplexált β-ciklodextrin formában nyerjük ki, azaz az eljárás során oldószert alkalmazunk, az első oldat 8 lépésben történő előállítása során az első oldat desztillációját is elvégezzük megfelelő időtartamon át ahhoz, hogy az oldatból az első kristályosítási lépés előttIf β-cyclodextrin is recovered from the crude digested mixture in the form of complex β-cyclodextrin, i.e., a solvent is used in the process, distillation of the first solution is carried out during the preparation of the first solution in 8 steps to obtain the first crystallization step from the solution. before

60.860/SM az oldószert elpárologtassuk. A desztillációt szokásos eljárás és szokásos berendezés segítségével hajtjuk végre. Esetenként a szokásos desztillációs eljárás során az oldószer teljes mennyisége nem elpárologtatható és a ciklodextrinben nyomnyi mennyiségű oldószer marad. A találmány szerinti eljárás ezt követő kristályosítási lépése a fenti nyomnyi oldószert is eltávolítja.60.860 / SM evaporate the solvent. The distillation is carried out using standard techniques and equipment. Occasionally, in the conventional distillation process, the total amount of solvent is not evaporated and traces of solvent remain in the cyclodextrin. The subsequent crystallization step of the process of the invention also removes the above trace solvent.

A fenti vizes kiindulási oldatot alkalmazva az első kristályosítás során a 10. reakciólépésben, első csapadékot és első anyalúgot képezünk. A 10 első kristályosítási reakciólépést úgy hajtjuk végre, hogy az első oldatot kb. 20°C alatti hőmérsékletre hűtjük, majd az első oldatot kb. 4°C - kb. 26°C hőmérsékleten tartjuk megfelelő időtartamon át. Jellemzően a kiindulási vagy első oldat hőmérséklete kb. 95°C, majd ezt kb. 20°C hőmérsékletre hütjük, azonban a kiindulási oldat pontos hőméséklete nem döntő befolyású mindaddig, ameddig az első oldat képzésére alkalmazott szilárd anyag oldatban marad.Using the above aqueous stock solution during the first crystallization in step 10, a first precipitate and a first mother liquor are formed. The first crystallization step 10 is carried out so that the first solution is ca. After cooling to a temperature below 20 ° C, the first solution is cooled to ca. 4 ° C to approx. Store at 26 ° C for an appropriate period of time. Typically, the temperature of the stock solution or the first solution is about 20 ° C. 95 ° C and then ca. It is cooled to 20 ° C, but the exact temperature of the stock solution is not critical as long as the solid used to form the first solution remains in solution.

Az első vagy kiindulási oldat hűtése során az oldatot kb. 1 - kb. 7 napon át állni hagyjuk abból a célból, hogy az első csapadék kiválása megtörténjen. A szakember felismeri, hogy az első csapadék nem azonnal képződik, hanem adott időtartam alatt alakul ki. Azt találtuk, hogy kb. 3 nap időtartam alatt az első csapadék többsége szilárd anyagként kiválik. Legelőnyösebben a csapadék képzésére alkalmazott időtartam kb. 2 nap vagy ennél hosszabb idő.During the cooling of the first or the stock solution, the solution is cooled for approx. 1 - approx. Allow to stand for 7 days to allow first precipitation to occur. One skilled in the art will recognize that the first precipitate does not form immediately but develops over a period of time. We found that approx. Within 3 days most of the first precipitate precipitated as a solid. Most preferably, the time taken to form the precipitate is about 1 hour. 2 days or longer.

Az első kristályosítási lépésben alkalmazott berendezés bármely kristályosító berendezés lehet, mint például kristályosító tartály, kevert kristályosító edény vagy Swenson-Walker kristályosító. Az eljárás során a találmány szerinti folyamatban előnyösen tartály kristályosítót alkalmazunk, amely hűtőelemmel, mint például hűtő borítással ellátott, amely borítás a tartály külső felületén helyezkedik el. Kevert edény esetében, valamint a Swenson-Walker kristályosító alkalmazása során a keverés megfelelő legyen ahhoz, hogy a ciklodextrin kristályosított formáját szuszpendálja.The apparatus used in the first crystallization step may be any crystallization apparatus such as a crystallization tank, a mixed crystallization vessel or a Swenson-Walker crystallizer. The process preferably utilizes a container crystallizer in the process of the present invention which is provided with a cooling element, such as a cooling cover, which is located on the outer surface of the container. In the case of a mixed vessel, and when using a Swenson-Walker crystallizer, the mixing should be sufficient to suspend the crystallized form of cyclodextrin.

60.860/SM60 860 / SM

- 8 Az eljárás során úgy találtuk, hogy oltókristály alkalmazása szükséges.In the procedure, it was found that the use of seed crystals was necessary.

Az első csapadék 12. reakciólépésben történő visszanyerését szokásos eljárással, szokásos berendezés segítségével végezhetjük. Alkalmazható eljárás a szűrés vagy centrifugálás, előnyösen a szűrés. Az eljárás során melléktermékként az első anyalúgot nyerjük.Recovery of the first precipitate in Step 12 may be carried out by conventional means using conventional equipment. Filtration or centrifugation, preferably filtration, may be used. In the process, the first mother liquor is obtained as a by-product.

A 14. reakciólépésben második oldatot képzünk, amelyet úgy végzünk, hogy az első csapadékkal szokásos módon, szokásos berendezésben vizet elegyítünk. Előnyösen a csapadékot melegítés és keverés közben vízben oldjuk, és így kb. 2 tömeg% - kb. 35 tömeg% szilárd anyagot tartalmazó oldatot, előnyösebben kb. 25 tömeg% - kb. 30 tömeg% szilárd anyagot tartalmazó oldatot képzünk. Kísérleteink során azt találtuk, hogy az első csapadék teljes oldódásához szükséges hőmennyiség az, amely alkalmas arra, hogy a második oldat forráspont hőmérsékletre melegedjék.In step 14, a second solution is formed by mixing water with the first precipitate in a conventional manner using a conventional apparatus. Preferably, the precipitate is dissolved in water with heating and stirring, so that the precipitate is dissolved in water for approx. 2% by weight - approx. 35% by weight solids, more preferably ca. 25% by weight - approx. A solution containing 30% by weight of solids was formed. In our experiments, it has been found that the amount of heat required to completely dissolve the first precipitate is sufficient to bring the second solution to boiling point.

A 16. második kristályosítási lépésben második csapadék és anyalúg képzését hajtjuk végre. A második kristályosítási lépést azonos módon hajtjuk végre, mint az első kristályosítási lépést. A második oldatot kb. 20°C hőmérséklet alatti értékre hűtjük, majd kb. 4°C-26°C közötti hőmérsékleten, előnyösebben kb. 15°C-20°C közötti hőmérsékleten tartjuk addig, amíg második csapadékot képzünk. Előnyösen a második csapadék képzési ideje kb. 2 nap vagy hosszabb időtartam. Az eljárásban szokásos kristályosítási eljárást és szokásos módszert alkalmazunk.In the second crystallization step 16, a second precipitate and mother liquor are formed. The second crystallization step is carried out in the same manner as the first crystallization step. The second solution is diluted with ca. After cooling to a temperature below 20 ° C, the reaction mixture is cooled to ca. 4 ° C to 26 ° C, more preferably approx. The temperature is maintained between 15 ° C and 20 ° C until a second precipitate forms. Preferably, the formation time of the second precipitate is approx. 2 days or longer. The process employs a conventional crystallization process and a conventional method.

A 18. lépésben a második csapadékot a második oldatból visszanyerjük és ezt a lépést szokásos eljárásnak megfelelően szokásos berendezést alkalmazva végezzük. A visszanyerés történhet centrifugálás vagy szűrés segítségével. Előnyösen a második csapadékot leszűrjük. Ezt követően a 20. reakciólépésben a nemelágazó β-ciklodextrint a második csapadékból kinyerjük.In step 18, the second precipitate is recovered from the second solution and this step is carried out using a conventional apparatus according to a conventional procedure. Recovery can be by centrifugation or filtration. Preferably, the second precipitate is filtered off. Subsequently, in Step 20, the non-branched β-cyclodextrin is recovered from the second precipitate.

60.860/SM *· · · · · ·· ···· ··*<··· · • · · ♦«· · • · · · · · ···· ···· ···· ·· ·60,860 / SM * · · · · ·············································································································· ··· ·

- 9 Amennyiben nagyobb tisztaságú nem-elágazó β-ciklodextrin előállítása előnyös, a nem-elágazó β-ciklodextrin második csapadékból történő kinyerése előtt a 22. lépésben a második csapadékból egy harmadik vizes oldatot képzőnk úgy, hogy a második csapadékot vízzel elegyítjük, amint ezt a 2. ábrán bemutatjuk. Ezt követően egy harmadik csapadékot és harmadik anyalúgot alakítunk ki egy 24. harmadik kristályosítási lépés alkamazásával. Ezután a 26. lépés során a harmadik csapadékot kinyerjük és a nem-elágazó β-ciklodextrint a harmadik csapadékból a 28. lépés során izoláljuk.If it is advantageous to produce a higher purity non-branched β-cyclodextrin, before recovering the unbranched β-cyclodextrin from the second precipitate, in step 22, a third aqueous solution is formed from the second precipitate by mixing the second precipitate with water as 2. A third precipitate and a third mother liquor are then formed using a third crystallization step 24. Then, in step 26, the third precipitate is recovered and the unbranched β-cyclodextrin is isolated from the third precipitate in step 28.

A második csapadékból és vízből képzett harmadik oldat kb. 2 tömeg% - kb. 35 tömeg% szilárd anyagot, előnyösebben kb. 25 tömeg% - kb. 30 tömeg% szilárd anyagot tartalmaz. A harmadik oldat előállításához melegítést és keverést is alkalmazunk.The third solution of the second precipitate and water is ca. 2% by weight - approx. 35 wt.% Solids, more preferably ca. 25% by weight - approx. Contains 30% by weight of solids. The third solution is prepared by heating and stirring.

A harmadik kristályosítási lépést, amelyben a harmadik csapadékot és a harmadik anyalúgot állítjuk elő a harmadik oldatból, azonos módon hajtjuk végre, mint a második kristályosítási lépést. A harmadik oldatot úgy állítjuk elő, hogy az oldatot melegítjük, majd ezt követően kb. 20°C hőmérséklet alatti hőmérsékletre hűtjük. A harmadik oldat hűtési hőmérsékletét a harmadik csapadék képződésének időtartama alatt hűtött értéken tartjuk, illetve az anyalúg képződése is ekkor történik. Ez a hűtött érték kb. 4°C - kb. 26°C, előnyösebben kb. 15°C - kb. 20°C közötti hőmérséklet. Előnyösen a harmadik csapadékképzés időtartama kb. 2 nap vagy ennél hosszabb időtartam. A harmadik kristályosítási lépést a harmadik oldatból kiindulva szokásos eljárással szokásos berendezések alkalmazásával hajtjuk végre.The third crystallization step, wherein the third precipitate and the third mother liquor are prepared from the third solution, is carried out in the same manner as the second crystallization step. The third solution is prepared by heating the solution, and thereafter approx. Cool to below 20 ° C. The cooling temperature of the third solution is kept cool during the formation of the third precipitate, and the mother liquor is formed. This cooled value is approx. 4 ° C to approx. 26 ° C, more preferably ca. 15 ° C to approx. Temperature between 20 ° C. Preferably, the duration of the third precipitation is about 10 minutes. 2 days or longer. The third crystallization step from the third solution is carried out by conventional means using conventional equipment.

A harmadik oldatból a harmadik csapadék kinyerését szokásos eljárással és szokásos berendezések alkalmazásával, mint például centrifugálással vagy szűréssel végezzük.Recovery of the third precipitate from the third solution is carried out by conventional means and using conventional equipment such as centrifugation or filtration.

60.860/SM ·· ·· ·· 4 · 4 · * 4 • « 4 · < « « • · 4 4 4 460,860 / SM ·· ·· ·· 4 · 4 · * 4 • «4 · <« «• · 4 4 4 4

-10A találmány szerinti eljárást az alábbi példákon részletesen bemutatjuk. A példák nem jelentik a találmány tárgykörének korlátozását.The process of the present invention is illustrated in detail by the following examples. The examples are not to be construed as limiting the scope of the invention.

1. példaExample 1

Nyers bontott anyagot, amely 250 g szénhidrát tartalmú 30% szilárd anyag esetében, 24 óra időtartamon át 95°C hőmérsékletről, 20°C hőmérsékletre hűtünk. Ezt követően a nyers bontott anyagból közvetlenül ciklodextrint nyerünk. Az oldatot ezután 18,5 cm méretű szűrőlapon (papír) Buchner tölcséren vákuumban leszűrjük. Kb. 90 g ciklodextrint nyerünk, miután a szűrt anyagot 100°C hőmérsékleten kemencében megszárítjuk. Az anyag analízise az alábbi 1. táblázatban található. Az analízis HPLC (nagynyomású folyadékkromatográfia) oszlopon szokásos eljárással végezhető.The crude solid was cooled from 95 ° C to 20 ° C for 24 hours for 250 g of a 30% solid carbohydrate. Cyclodextrin is then directly obtained from the crude digested material. The solution is then filtered through a 18.5 cm filter paper (paper) on a Buchner funnel under vacuum. About 90 g of cyclodextrin are obtained after drying of the filtered material in an oven at 100 ° C. The analysis of the material is shown in Table 1 below. The analysis can be performed by HPLC (high performance liquid chromatography) column.

1. TáblázatTable 1

Alkotóelem component Tömeg%/szilárd anyag % By weight / solid Összes gramm All grams aciklusos komponensek acyclic components 0,66 0.66 0,594 .594 nem-elágazó β-ciklodextrin non-branched β-cyclodextrin 89,97 89.97 89,07 89.07 elágazó β-ciklodextrin branched β-cyclodextrin 0,37 0.37 0,333 0.333

A nyert szűrőlepényt ezután 450 ml desztillált vízzel elegyítjük, majd mágneses keverővei az elegyet kb. 30 percen át keverjük, és 95°C hőmérsékletre melegítjük. így első oldatot képzünk, amelyet ezt követően 20°C hőmésékletre hűtünk, majd 16 órán át 20°C hőmérsékleten állni hagyunk. A szilárd kivált csapadékot szűréssel elválasztjuk, majd a szűrőlepényt kemencében szárítjuk. Ez a csapadék I. jellel jelölt az alábbi 2. táblázatban. Ezt követően az I. csapadékból a fentieknek megfelelően az első oldat képzésével azonosan második oldatot képzünk. Ezután az első csapadék képzéséhez hasonlóan második csapadékot képzünk. A második csapadékot az alábbi 2. táblázatban II. jellel jelöljük.The filter cake obtained is then mixed with 450 ml of distilled water and then stirred with a magnetic stirrer for ca. Stir for 30 minutes and heat to 95 ° C. A first solution was formed, which was then cooled to 20 ° C and allowed to stand at 20 ° C for 16 hours. The solid precipitate was collected by filtration and the filter cake dried in an oven. This precipitate is designated I in Table 2 below. Subsequently, from precipitate I, a second solution is formed in the same manner as the first solution. Then, like the first precipitate, a second precipitate is formed. The second precipitate is shown in Table 2 below. .

60.860/SM60 860 / SM

2. táblázatTable 2

1 csapadék 1 precipitation II csapadék Precipitation II Alkotóelemek component % % Gramm Gram % % Gramm Gram aciklusos acyclic 0,11 0.11 0,0946 .0946 0 0 0 0 összes elágazó β-ciklodextrin all branched β-cyclodextrins 0,15 0.15 0,129 0,129 0 0 0 0 összes nem-elágazó β-ciklodextrin total non-branched β-cyclodextrin 99,74 99.74 85,78 85.78 100 100 85 85 összes szilárd anyag all solids 100 100 86 86 100 100 85 85

Mint a fenti 2. táblázatból látható, a találmány szerinti kétlépéses kristályosítási eljárás során a nem-elágazó β-ciklodextrinnel kapcsolatos szennyezések 100%át szikeresen eltávolítottuk.As shown in Table 2 above, 100% of the non-branched β-cyclodextrin-related impurities were successfully removed by the two-step crystallization process of the present invention.

Természetesen a találmány szerinti előnyös megvalósítási mód fenti bemutatása illusztratív és a találmány tárgykörébe beleértünk valamennyi változtatást és módosítást, amely a találmány lényegét nem befolyásolja.Of course, the foregoing description of a preferred embodiment of the invention is illustrative and includes all changes and modifications which do not affect the spirit of the invention.

Claims (7)

SZABADALMI IGÉNYPONTOKPATENT CLAIMS 1. Eljárás nem-elágazó β-ciklodextrin tisztítására, azzal jellemezve, hogy az alábbi lépéseket hajtjuk fel:A process for purifying a non-branched β-cyclodextrin comprising the steps of: (a) első csapadékot és első anyalúgot képzünk egy első oldatból az első kristályosítási lépés során;(a) forming a first precipitate and a first mother liquor from a first solution during the first crystallization step; (b) a fenti első csapadékot izoláljuk;(b) isolating said first precipitate; (c) második oldatot képzünk víz és a fenti első csapadék elegyítésével;(c) forming a second solution by mixing water with said first precipitate; (d) második csapadékot és második anyalúgot képzünk a fenti második oldatból egy második kristályosítási lépés során;(d) forming a second precipitate and a second mother liquor from said second solution in a second crystallization step; (e) a fenti második csapadékot izoláljuk; és (f) a tisztított nem-elágazó β-ciklodextrint a fenti második csapadékból kinyerjük.(e) isolating said second precipitate; and (f) recovering the purified non-branched β-cyclodextrin from said second precipitate. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első kristályosítási lépést úgy hajtjuk végre, hogy az első oldatot kb. 10°C - kb. 25°C hőmérsékletre hütjük, majd ezen a hőmérsékleten tartjuk kb. 3 nap vagy ennél hosszabb időtartamon át.The process according to claim 1, wherein the first crystallization step is carried out such that the first solution is ca. 10 ° C to approx. After cooling to 25 ° C, the temperature is maintained at ca. For a period of 3 days or longer. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első és második kristályosítási lépést egyaránt úgy hajtjuk végre, hogy az első, illetve a második oldatot 20°C alatti hőmérsékletre hütjük, majd az első és a második oldat hőmérsékletét kb. 4°C - kb. 26°C értéken tartjuk kb. 3 nap vagy hosszabb időtartamon át.The process according to claim 1, wherein the first and second crystallization steps are carried out by cooling the first and second solutions to a temperature below 20 ° C, and then the first and second solutions have a temperature of about 20 ° C. 4 ° C to approx. Keep at 26 ° C for approx. 3 days or longer. 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a (b) és az (e) lépések izolálási eljárását szűréssel végezzük.The process of claim 1, wherein the isolation process of steps (b) and (e) is carried out by filtration. 5. Eljárás nem-elágazó β-ciklodextrin tisztítására, azzal jellemezve, hogy az alábbi lépéseket hajtjuk végre:A process for purifying a non-branched β-cyclodextrin comprising the steps of: 60.860/SM (a) első csapadékot és első anyalúgot képzünk egy első oldatból az első kristályosítási lépés során;60.860 / SM (a) forming a first precipitate and a first mother liquor from a first solution during the first crystallization step; (b) a fenti első csapadékot izoláljuk;(b) isolating said first precipitate; (c) második oldatot képzünk víz és a fenti első csapadék elegyítésével;(c) forming a second solution by mixing water with said first precipitate; (d) második csapadékot és második anyalúgot képzünk a második oldatból egy második kristályosítási eljárás során;(d) forming a second precipitate and a second mother liquor from the second solution in a second crystallization process; (e) a fenti második csapadékot izoláljuk;(e) isolating said second precipitate; (f) harmadik oldatot képzünk a fenti második csapadékból;(f) forming a third solution of said second precipitate; (g) harmadik csapadékot és harmadik anyalúgot képzünk a fenti harmadik oldatból egy harmadik kristályosítási lépés során;(g) forming a third precipitate and a third mother liquor from said third solution in a third crystallization step; (h) a fenti harmadik csapadékot izoláljuk; és (i) a fenti harmadik csapadékból a tisztított nem-elágazó β-ciklodextrint kinyer- jük.(h) isolating said third precipitate; and (i) recovering the purified non-branched β-cyclodextrin from the above third precipitate. 6. Az 5. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első, második és harmadik kristályosítási lépéseket úgy hajtjuk végre, hogy az első, második és harmadik oldatokat 20°C alatti hőmérsékletre hűtjük, illetve ezután az első, második és harmadik oldatot kb. 4°C - kb. 26°C közötti hőmérsékleten tartjuk kb. 3 nap időtartamon át.The process according to claim 5, wherein the first, second and third crystallization steps are carried out by cooling the first, second and third solutions to a temperature below 20 ° C, and then the first, second and third solutions are cooled to ca. . 4 ° C to approx. The temperature is maintained at 26 ° C for approx. 3 days. 7. Az 5. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a (b), (e) és (h) izolálás! lépéseket szűrés segítségével hajtjuk végre.The process of claim 5, wherein the isolation (b), (e) and (h) is isolated. steps are performed by filtration.
HU9501905A 1995-06-28 1995-06-28 Purification of beta cyclodextrin HUT71705A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU9501905A HUT71705A (en) 1995-06-28 1995-06-28 Purification of beta cyclodextrin

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU9501905A HUT71705A (en) 1995-06-28 1995-06-28 Purification of beta cyclodextrin

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HU9501905D0 HU9501905D0 (en) 1995-08-28
HUT71705A true HUT71705A (en) 1996-01-29

Family

ID=10986993

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9501905A HUT71705A (en) 1995-06-28 1995-06-28 Purification of beta cyclodextrin

Country Status (1)

Country Link
HU (1) HUT71705A (en)

Also Published As

Publication number Publication date
HU9501905D0 (en) 1995-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3751033B2 (en) Method for producing long-chain inulin
US4835105A (en) Process for the preparation of high-purity gamma- and alpha-cyclodextrins
US5376641A (en) Method for making a steroid water soluble
EP0389586B1 (en) Method for making branched cyclodextrins and product produced thereby
US4738923A (en) Process for producing and separating cyclodextrins
US4840679A (en) Purification and separation of branched beta-cyclodextrins
US3541077A (en) Method of preparing pure alpha-cyclodextrin
US5658390A (en) Purification of beta cyclodextrin
HUT71705A (en) Purification of beta cyclodextrin
JPH08511580A (en) Cyclodextrin purification process
US5032182A (en) Branched cyclodextrins
US4865976A (en) Method of cyclodextrin manufacture using an immobilized cyclodextrin glycosyltransferase
JPS62164701A (en) Diglucosyl-alpha-cyclodextrin and its production
EP0381747A4 (en) Water soluble branched beta cyclodextrin steroid complex
EP0016855A1 (en) Process for production of oil from oil sand
US4970164A (en) Methods of recovering and separating water-soluble cyclodextrins from cyclodextrin formation liquid
KR0136362B1 (en) Preparation process of cyclodextrin
KR0165737B1 (en) Process for preparing high-purity cyclodextrin
KR100192061B1 (en) Method of preparation of highly pure cyclodextrin
KR0136363B1 (en) Preparation process of cyclodextrin
HU202254B (en) Process for separating cyclodextrines
JPH0568238B2 (en)
JPH1070993A (en) Production of branched cyclodextrin carboxylic acid

Legal Events

Date Code Title Description
DGB9 Succession in title of applicant

Owner name: AMERICAN MAIZE-PRODUCTS COMPANY, US

DFD9 Temporary prot. cancelled due to non-payment of fee