RU2793915C1 - Method for purification of lacto-n-neotetraose - Google Patents

Method for purification of lacto-n-neotetraose Download PDF

Info

Publication number
RU2793915C1
RU2793915C1 RU2021137555A RU2021137555A RU2793915C1 RU 2793915 C1 RU2793915 C1 RU 2793915C1 RU 2021137555 A RU2021137555 A RU 2021137555A RU 2021137555 A RU2021137555 A RU 2021137555A RU 2793915 C1 RU2793915 C1 RU 2793915C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lnnt
purified
purity
vol
stage
Prior art date
Application number
RU2021137555A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Штефан ЙЕННЕВАЙН
Маркус ХЕЛЬФРИХ
Original Assignee
Хр. Ханзен ХМО ГмбХ
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 Хр. Ханзен ХМО ГмбХ filed Critical Хр. Ханзен ХМО ГмбХ
Application granted granted Critical
Publication of RU2793915C1 publication Critical patent/RU2793915C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: invention relates to the purification of lacto-N-neotetraose to obtain nutritional products for infants. Disclosed is a process for purifying lacto-N-neotetraose (LNnT) from a fermentation broth, which includes the steps of: taking a fermentation broth that contains LNnT, biomass, media components, contaminants, and carbohydrates other than LNnT; subjecting the fermentation broth to at least one stage of membrane filtration using nanofiltration membranes, thereby obtaining a filtered solution containing LNnT; subjecting the filtered solution to at least one stage of pseudo-moving bed chromatography, thereby obtaining a purified solution that contains LNnT; subjecting the purified solution to at least one stage of crystallization from water, thus obtaining a crystalline mass; and subjecting such a crystalline mass to at least one homogenization step, thereby obtaining a homogenized and dried purified LNnT product; wherein the purified preparation contains LNnT with a purity of 80% or more.
EFFECT: invention provides effective purification of lacto-N-neotetraose (LNnT) removing the fermentation broth, thus obtaining highly purified LNnT powder.
14 cl, 27 dwg, 10 tbl, 19 ex

Description

Область изобретенияField of invention

Настоящее изобретение относится к способу очистки LNnT (от англ. lacto-N-neotetraose-лакто-N-неотетраоза, Gal(β1-4)GlcNAc(β1-3)Gal(β1-4)Glc). Более конкретно, настоящее изобретение относится к отделению побочных продуктов, примесей и/или загрязняющих веществ от LNnT, полученной в результате процесса ферментации, посредством способа очистки.The present invention relates to a method for purifying LNnT (lacto-N-neotetraose-lacto-N-neotetraose, Gal(β1-4)GlcNAc(β1-3)Gal(β1-4)Glc). More specifically, the present invention relates to the separation of by-products, impurities and/or contaminants from LNnT resulting from a fermentation process through a purification process.

Предшествующий уровень техникиPrior Art

Человеческое грудное молоко считается наилучшим питанием для развития младенца. Оно состоит из жиров, белков, витаминов, минеральных веществ, микроэлементов и сложных олигосахаридов. Помимо лактозы человеческое грудное молоко, а также молоко других млекопитающих, содержит разные структурно различные олигосахариды, которые также известны, как олигосахариды грудного молока (ОГМ) (Usashima Т. et al., (2011) Milk 20 Oligosaccharides, Nova Biomedical Books, New York ISBN 978-1-61122-831-1). В настоящее время считают, что существует более 150 разных по структуре олигосахаридов, обнаруженных в человеческом грудном молоке. За очень редким исключением, с одной стороны, ОГМ характеризуются остатком дисахарида - лактозы на их восстанавливающих концах. С другой стороны, многие ОГМ содержат остаток фукозы, остаток галактозы или остаток N-ацетилнейраминовой кислоты на их невосстанавливающем конце. Кроме того, существуют линейные, а также разветвленные представители. Обычно, остатки моносахаридов ОГМ представляют собой D-глюкозу, D-галактозу, N-ацетилглюкозамин, L-фукозу и N-ацетилнейраминовую кислоту (последняя больше известна как сиаловая кислота или лактаминовая кислота). Важность ОГМ для вскармливания грудных детей непосредственно связана с их биологическими активностями, включая защиту новорожденных от патогенов, поддержание развития иммунной системы и когнитивных способностей грудного ребенка. Кроме того, ОГМ служат в качестве субстрата для полезных бактерий, подобно бифидобактериям или лактобациллам.Human breast milk is considered the best nutrition for infant development. It consists of fats, proteins, vitamins, minerals, trace elements and complex oligosaccharides. In addition to lactose, human breast milk, as well as the milk of other mammals, contains various structurally distinct oligosaccharides, which are also known as human milk oligosaccharides (HMOs) (Usashima T. et al., (2011) Milk 20 Oligosaccharides, Nova Biomedical Books, New York ISBN 978-1-61122-831-1). Currently, it is believed that there are more than 150 structurally different oligosaccharides found in human breast milk. With very rare exceptions, on the one hand, HMOs are characterized by a disaccharide residue, lactose, at their reducing ends. On the other hand, many HMOs contain a fucose residue, a galactose residue, or an N-acetylneuraminic acid residue at their non-reducing end. In addition, there are linear as well as branched representatives. Typically, the monosaccharide residues of HMO are D-glucose, D-galactose, N-acetylglucosamine, L-fucose, and N-acetylneuraminic acid (the latter is better known as sialic acid or lactamic acid). The importance of HMOs for infant feeding is directly related to their biological activities, including protecting newborns from pathogens, supporting the development of the infant's immune system and cognitive abilities. In addition, HMOs serve as a substrate for beneficial bacteria, similar to bifidobacteria or lactobacilli.

Из-за проблем, сопровождающих химических синтез олигосахаридов грудного молока, было разработано несколько ферментативных способов и ферментативных подходов. В частности, ферментативный поход требует очистки желательного олигосахарида от весьма сложного ферментационного бульона, содержащего несколько сотен разных отдельных соединений. Отдельно взятая углеводная фракция ферментационного бульона состоит из сложной смеси моно- и олигосахаридов, а также их производных, включая субстраты (например, лактозу, фруктозу, глюкозу, сахарозу и другие сахара, используемые в качестве источника углерода), биосинтетические промежуточные вещества, отдельные моносахариды (такие как глюкоза, галактоза, N-ацетил глюкоза мин, фукоза и N-ацетилнейраминовая кислота), побочные продукты метаболизма и другие олиго- и полисахариды, синтезированные микробом. Кроме того, структуры многих олигосахаридов, встречающихся в ферментационном бульоне, трудно идентифицировать (например, олигосахариды, продуцируемые в результате синтеза структур гликозилирования клеточной поверхности, подобных встречающимся в природе у хозяина, или олигосахариды, продуцируемые организмом в результате стресса). Таким образом, во многих случаях очистка биотехнологического продукта может быть гораздо более дорогой и времязатратной, чем его получение посредством ферментации.Due to the problems accompanying the chemical synthesis of human milk oligosaccharides, several enzymatic methods and enzymatic approaches have been developed. In particular, the enzymatic approach requires the purification of the desired oligosaccharide from a highly complex fermentation broth containing several hundred different individual compounds. The single carbohydrate fraction of a fermentation broth consists of a complex mixture of mono- and oligosaccharides, as well as their derivatives, including substrates (e.g. lactose, fructose, glucose, sucrose and other sugars used as a carbon source), biosynthetic intermediates, individual monosaccharides ( such as glucose, galactose, N-acetyl glucosemin, fucose and N-acetylneuraminic acid), metabolic by-products and other oligo- and polysaccharides synthesized by the microbe. In addition, the structures of many oligosaccharides found in fermentation broth are difficult to identify (for example, oligosaccharides produced from the synthesis of cell surface glycosylation structures similar to those naturally occurring in the host, or oligosaccharides produced by the body as a result of stress). Thus, in many cases, the purification of a biotechnological product can be much more expensive and time-consuming than its production through fermentation.

В частности, ферментация лакто-N-неотетраозы часто ассоциирована с избыточным синтезом лакто-N-триозы II (LNT II, GlcNAc(β1-3)Gal(β1-4)Glc), биосинтетическим промежуточным веществом в биосинтезе лакто-N-неотетраозы, которое часто экспортируется из клетки в среду перед дальнейшим превращением в целевую LNnT. Кроме того, пара-лакто-N-неогексаоза (pLNnH, Gal(β1-3)GlcNAc(β1-3)Gal(β1-4)GlcNAc(β1-3)Gal(β1-4)Glc) часто встречается в качестве побочного продукта, когда LNnT в дальнейшем превращается в N-ацетилглюкозамин (GalNAc) и глюкозу вместо экспорта, и даже пара-лакто-N-неооктаозу (pLNnO, Gal(β1-4)GlcNAc(β1-3)Gal(β1-4)GlcNAc(β1-3)Gal(β1-4)Glc) была выявлена в виде дополнительно удлиненного производного. Последние побочные продукты представлены через глюкозиллактозу (GlcLac), галактозиллактозу (CalLac), глюкозилированную LNnT и галактозилированную LNnT, которые образуются во время ферментации. Однако, олигосахариды, которые несут GalNAc на невосстанавливающем конце, такие как лакто-N-триоза II или промежуточные вещества для pLNnH или pLNnO, могут быть эффективно удалены посредством обработки гликозидазой. Кроме того, автоклавирование (тепловая обработка) углеводов (например, сахарозы или лактозы) может приводить к образованию нежелательных побочных продуктов, таких как продукты альдольной реакции или реакции Майяра. Реакции изомеризации (например, превращение лактозы в лактулозу) могут, кроме того, в общем, приводить к большим загрязнениям и создавать олигосахариды-изомеры. Для того, чтобы избежать образования побочных продуктов из-за тепловой обработки, субстраты и источники С часто подвергают стерильной фильтрации, что, однако, вызывает риск загрязнения чужеродными агентами среды роста.In particular, fermentation of lacto-N-neotetraose is often associated with excess synthesis of lacto-N-triose II (LNT II, GlcNAc(β1-3)Gal(β1-4)Glc), a biosynthetic intermediate in the biosynthesis of lacto-N-neotetraose, which is often exported from the cell to the medium before being further converted into the target LNnT. In addition, para-lacto-N-neohexaose (pLNnH, Gal(β1-3)GlcNAc(β1-3)Gal(β1-4)GlcNAc(β1-3)Gal(β1-4)Glc) is often found as a side product when LNnT is further converted to N-acetylglucosamine (GalNAc) and glucose instead of export, and even para-lacto-N-neooctose (pLNnO, Gal(β1-4)GlcNAc(β1-3)Gal(β1-4)GlcNAc (β1-3)Gal(β1-4)Glc) was identified as an additionally extended derivative. The latter side products are represented by glucosyl lactose (GlcLac), galactosyl lactose (CalLac), glucosylated LNnT and galactosylated LNnT, which are formed during fermentation. However, oligosaccharides that carry GalNAc at the non-reducing end, such as lacto-N-triose II or pLNnH or pLNnO intermediates, can be effectively removed by glycosidase treatment. In addition, autoclaving (heat treatment) of carbohydrates (eg sucrose or lactose) can lead to the formation of undesirable by-products such as aldol or Maillard reaction products. Isomerization reactions (eg conversion of lactose to lactulose) can also generally lead to high levels of contamination and create isomer oligosaccharides. In order to avoid the formation of by-products due to heat treatment, substrates and sources of C are often subjected to sterile filtration, which, however, causes the risk of contamination of the growth medium with foreign agents.

Для получения олигосахаридов грудного молока посредством микробной ферментации используют рекомбинантные микроорганизмы (рекомбинантные штаммы бактерий или дрожжей). Таким образом, данные способы ферментации основываются на генетически модифицированных организмах (ГМО), которые считаются крайне важными в секторе пищевой промышленности. Таким образом, требуемые продукты должны быть вследствие этого очищены от технологических остатков ГМО, таких как клетки, фрагменты клеток, эндотоксины и избыточные соли, для получения одобрения от регулирующих органов и потребителей. Лакто-N-неотетраоза, таким образом, должна быть очищена от ферментационного бульона, содержащего сложную смесь, состоящую из рекомбинантных нуклеиновых кислот, таких как ДНК и РНК, а также из рекомбинантных белков. Кроме того, микробная ферментация, в частности, содержит значимые количества эндотоксинов, когда используют E.coli. Однако, загрязнение продукта для потребления человеком рекомбинантной ДНК, эндотоксинами или белками, не считается приемлемой ни регулирующими органами, ни потребителями. Таким образом, любые нуклеиновые кислоты и белки, полученные из рекомбинантного микроорганизма, должны быть удалены из желательного олигосахарида грудного молока.To obtain breast milk oligosaccharides through microbial fermentation, recombinant microorganisms (recombinant strains of bacteria or yeast) are used. Thus, these fermentation methods are based on genetically modified organisms (GMOs), which are considered extremely important in the food industry sector. Thus, required products must therefore be purified from GMO process residues such as cells, cell fragments, endotoxins, and excess salts in order to obtain regulatory and consumer approval. Lacto-N-neotetraose thus must be purified from a fermentation broth containing a complex mixture of recombinant nucleic acids such as DNA and RNA, as well as recombinant proteins. In addition, microbial fermentation in particular contains significant amounts of endotoxins when E. coli is used. However, contamination of a product for human consumption with recombinant DNA, endotoxins, or proteins is not considered acceptable by either regulators or consumers. Thus, any nucleic acids and proteins derived from the recombinant microorganism must be removed from the desired human milk oligosaccharide.

Известные способы очистки отдельных олигосахаридов являются технически сложными и часто неэкономичными, особенно, когда данные исходные соединения получают в виде смеси нескольких конструкций, построенных похожим образом, из ферментационного бульона, в частности, кода указанный олигосахарид предназначен для применений в пищу. Для промышленной очистки пригодных для применения в пищевой промышленности дисахаридов - лактозы или сахарозы из сложных смесей, таких как молочная сыворотка или меласса, разработаны промышленные способы в многотонном масштабе, которые включают множественные стадии кристаллизации. Однако, оказалось, что вплоть до сегодняшнего времени ОГМ, в общем и более конкретно лакто-N-неотетраозу, трудно очистить, особенно при получении из ферментационного бульона. В случае LNnT разработан способ синтетического получения и впоследствии кристаллизации полученного продукта, делающий возможным его применение в качестве пищевого ингредиента. Но в данном способе не содержится никаких побочных продуктов от ферментации, а способ дает почти чистый продукт, который затем выделяют по экономическим причинам в виде кристаллического вещества для дополнительной обработки впоследствии.Known methods for purifying individual oligosaccharides are technically complex and often uneconomical, especially when these starting compounds are obtained as a mixture of several similarly constructed constructs from a fermentation broth, in particular when said oligosaccharide is intended for food applications. For the industrial purification of disaccharides suitable for use in the food industry - lactose or sucrose from complex mixtures, such as whey or molasses, industrial processes have been developed on a multi-ton scale, which include multiple crystallization stages. However, up to the present time, HMO, in general and more specifically lacto-N-neotetraose, has proved difficult to purify, especially when obtained from a fermentation broth. In the case of LNnT, a method has been developed for the synthetic preparation and subsequent crystallization of the resulting product, making it possible to use it as a food ingredient. However, this process does not contain any by-products from the fermentation, and the process gives an almost pure product, which is then isolated for economic reasons as a crystalline substance for further processing afterwards.

Ранняя работа по выделению, характеристики и кристаллизации разных ОГМ выполнена Richard Kuhn и соавторами в 1950-ых годах, где данные соединения были выделены из фракции углеводов молока матери посредством хроматографической очистки на колонках с активированным углем/целитом. Первый ОГМ, подлежащий кристаллизации, из Kuhn et. al., представлял собой лакто-N-биозу I (Kuhn et al.,Chem, Ber. 1954, 87(10), 1553-1560), за которым в последующие годы следовало огромное количество других углеводов: лактозо-N-тетраоза (Kuhn et al., Chem. Ber. 1953, 86(6), 827-830; Chem. Ber. 1954, 87(3), 289-300; Chem. Ber. 1956, 89(2), 504-511), лакто-N-фукопентаоза I (Kuhn et al., Chem. Ber. 1956, 89(11), 2514-523), 2'-фукозиллактоза (Kuhn et al., Chem. Ber. 1955, 88(8), 1135-1146; 1956, 89(11), 2513), лакто-N-триоза I и II (Kuhn et al., Chem. Ber. 1956, 89(4), 1027-1033) и лакто-N-неотетраоза (Kuhnetal., Chem. Ber. 1962, 95(11), 518-522).Early work on the isolation, characterization, and crystallization of various HMOs was done by Richard Kuhn et al. in the 1950s, where these compounds were isolated from the carbohydrate fraction of mother's milk by column chromatography on activated carbon/celite. The first HMO to be crystallized from Kuhn et. al., was lacto-N-biose I (Kuhn et al., Chem, Ber. 1954, 87(10), 1553-1560), followed in subsequent years by a huge amount of other carbohydrates: lactose-N-tetraose ( Kuhn et al., Chem Ber 1953, 86(6), 827-830; Chem Ber 1954, 87(3), 289-300; Chem Ber 1956, 89(2), 504-511) , lacto-N-fucopentaose I (Kuhn et al., Chem. Ber. 1956, 89(11), 2514-523), 2'-fucosyllactose (Kuhn et al., Chem. Ber. 1955, 88(8), 1135-1146; 1956, 89(11), 2513), lacto-N-triose I and II (Kuhn et al., Chem. Ber. 1956, 89(4), 1027-1033) and lacto-N-neotetraose ( Kuhnetal., Chem Ber 1962, 95(11), 518-522).

Для очистки лакто-N-неотетраозы и близкородственного олигосахарида грудного молока лакто-N-тетраозы (Gal(β1-3)GlcNAc(β1-3)Gal(β1-4)Glc) использовали хроматографические способы, в частности, гель-фильтрационную хроматографию (Dumon et al., 2001 Glycoconj. J. 18(6), 465-474; Priem et al., Glycobiology 2002, 12(4), 235-240; Baumgartner et al., Chem. Bio. Chem. 2014 15(13), 1896-1900, Sprenger et al., 2017, J. Biotechnol. 258, 79-91). В данном отношении, очистка посредством гель-фильтрационой хроматографии не подходит для пищевых продуктов в промышленном масштабе, однако, хроматография с псевдодвижущимся слоем может считаться подходящим способом очистки LNnT для пищевой продукции, в сочетании с другими стадиями очистки, для получения очищенной LNnT в качестве конечного продукта.To purify lacto-N-neotetraose and the closely related breast milk oligosaccharide lacto-N-tetraose (Gal(β1-3)GlcNAc(β1-3)Gal(β1-4)Glc), chromatographic methods, in particular gel filtration chromatography ( Dumon et al., 2001 Glycoconj. J. 18(6), 465-474; Priem et al., Glycobiology 2002, 12(4), 235-240; Baumgartner et al., Chem. Bio. Chem. 2014 15( 13), 1896-1900, Sprenger et al., 2017, J. Biotechnol. 258, 79-91). In this regard, purification by size exclusion chromatography is not suitable for food products on an industrial scale, however, fluidized bed chromatography can be considered a suitable method for purifying LNnT for food products, in combination with other purification steps, to obtain purified LNnT as an end product. .

При микробной ферментации лакто-N-неотетраозы могут быть образованы многие другие углеводы, такие как триозы (LNT II, GlcLac, GalLac), а также более длинноцепочечные олигосахариды, такие как гексаозы (pLNnH). Кроме того, продукты гидролиза полученных олигосахаридов образуются во время ферментации и процесса обработки. Используя способ очистки, который включает несколько стадий очистки, LNnT можно получать в больших количествах, более высокой чистоты и с более высоким выходом, что делает ее подходящей в качестве ингредиента в пищевой формуле или для применений в косметологии или медицине.Microbial fermentation of lacto-N-neotetraose can produce many other carbohydrates such as trioses (LNT II, GlcLac, GalLac) as well as longer chain oligosaccharides such as hexaoses (pLNnH). In addition, hydrolysis products of the resulting oligosaccharides are formed during the fermentation and processing process. Using a purification method that includes several purification steps, LNnT can be obtained in larger quantities, higher purity and higher yield, making it suitable as an ingredient in a food formula or for cosmetic or medical applications.

Способ по настоящему изобретению представляет рентабельную альтернативу способам предшествующего уровня техники, приводящим к получению продукта в виде твердого порошка, и является особенно релевантным для очистки лакто-N-неотетраозы для применений в питании и в частности для получения питательных продуктов для грудных детей и детей, начинающих ходить, лечебных пищевых продуктов, пищевых добавок или обычных пищевых продуктов.The process of the present invention represents a cost-effective alternative to prior art processes resulting in a solid powder product and is particularly relevant for the purification of lacto-N-neotetraose for nutritional applications and in particular for the preparation of nutritional products for infants and children who are starting out. walk, medicinal foods, nutritional supplements, or conventional foods.

Для преодоления всех данных недостатков известных способов согласно настоящему изобретению предложен новый способ очистки, простой, рентабельный и масштабируемый, для очистки лакто-N-неотетраозы, полученной в результате процесса ферментации.To overcome all these shortcomings of the known methods, the present invention proposes a new purification process, simple, cost-effective and scalable, for the purification of lacto-N-neotetraose resulting from a fermentation process.

Краткое изложение сущности изобретенияBrief summary of the invention

Настоящее изобретение относится к простому и экономичному способу очистки лакто-N-неотетраозы, полученной в результате микробной ферментации. Посредством микробной ферментации лакто-N-неотетраозы также могут быть образовано несколько других углеводов, таких как триозы, и более длинноцепочечные олигосахариды, такие как гексаозы. Кроме того, во время ферментации и процесса обработки образуются продукты гидролиза продуцируемых олигосахаридов.The present invention relates to a simple and economical process for purifying lacto-N-neotetraose obtained from microbial fermentation. Through microbial fermentation of lacto-N-neotetraose, several other carbohydrates such as trioses and longer chain oligosaccharides such as hexaoses can also be formed. In addition, hydrolysis products of the produced oligosaccharides are formed during the fermentation and processing process.

Цель настоящего изобретения заключается в предложении простого, экономически эффективного и масштабируемого способа получения очищенной лакто-N-неотетраозы, полученной в результате микробной ферментации в качестве основного продукта, тогда как побочные продукты, примеси и/или другие загрязняющие вещества, как например, лакто-N-триозу II и/или пара-лакто-N-неогексаозу и/или пара-лакто-N-неооктаозу и/или глюкозиллактозу и/или галактозиллактозу, отделяют от такого основного продукта.The purpose of the present invention is to provide a simple, cost-effective and scalable process for obtaining purified lacto-N-neotetraose obtained from microbial fermentation as the main product, while by-products, impurities and/or other contaminants, such as lacto-N -triose II and/or para-lacto-N-neohexaose and/or para-lacto-N-neooctose and/or glucosyl lactose and/or galactosyl lactose are separated from such a main product.

Еще одной целью настоящего изобретения является предоставление лакто-N-неотетраозы с чистотой 65% или больше, 70% или больше, 75% или больше, 80% или больше, 85% или больше, 90% или больше и 95% или больше.Another object of the present invention is to provide lacto-N-neotetraose with a purity of 65% or more, 70% or more, 75% or more, 80% or more, 85% or more, 90% or more and 95% or more.

Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials

На Фиг. 1 показана общая схема стадий способа очистки согласно настоящему изобретению.On FIG. 1 shows a general diagram of the steps in the purification process according to the present invention.

На Фиг. 2 показан анализ ретентата Примера 1 для объема ретентата 80 л.On FIG. 2 shows the analysis of the retentate of Example 1 for a retentate volume of 80 liters.

На Фиг. 3 показан анализ ретентата Примера 1 для объема ретентата 60 л.On FIG. 3 shows the analysis of the retentate of Example 1 for a retentate volume of 60 liters.

На Фиг. 4 показан анализ ретентата Примера 1 для объема ретентата 40 л.On FIG. 4 shows the analysis of the retentate of Example 1 for a retentate volume of 40 liters.

На Фиг. 5 показан анализ пермеата Примера 1 для объема ретентата пермеата 1-20 л.On FIG. 5 shows the analysis of the permeate of Example 1 for a volume of permeate retentate of 1-20 liters.

На Фиг. 6 показан анализ пермеата Примера 1 для объема ретентата пермеата 2-20 л.On FIG. 6 shows the analysis of the permeate of Example 1 for a volume of permeate retentate of 2-20 liters.

На Фиг. 7 показан спектр HILIC-CAD (от англ. Hydrophilic interaction liquid chromatography coupled to a charged aerosol detector - жидкостная хроматография гидрофильного взаимодействия, соединенная с детектором заряженного аэрозоля) смеси углеводов, используемой в примере 4.On FIG. 7 shows the HILIC-CAD (Hydrophilic interaction liquid chromatography coupled to a charged aerosol detector) spectrum of the carbohydrate mixture used in Example 4.

На Фиг. 8 показан спектр HILIC-CAD (жидкостная хроматография гидрофильного взаимодействия, соединенная с детектором заряженного аэрозоля) смеси углеводов, используемой в примере 4.On FIG. 8 shows the spectrum of the HILIC-CAD (Hydrophilic Interaction Liquid Chromatography coupled to a Charged Aerosol Detector) spectrum of the carbohydrate mixture used in Example 4.

На Фиг. 9 показан спектр HILIC-CAD (жидкостная хроматография гидрофильного взаимодействия, соединенная с детектором заряженного аэрозоля) смеси углеводов, используемой в примере 4.On FIG. 9 shows the spectrum of the HILIC-CAD (Hydrophilic Interaction Liquid Chromatography coupled to a Charged Aerosol Detector) spectrum of the carbohydrate mixture used in Example 4.

На Фиг. 10 показан спектр HPAEC-PAD (от англ. High performance anion exchange chromatography with pulsed amperometric detection - высокоэффективная анионообменная хроматография с импульсным амперометрическим детектированием) смеси углеводов, полученной после кристаллизации в примере 5.On FIG. 10 shows the HPAEC-PAD (High performance anion exchange chromatography with pulsed amperometric detection) spectrum of the carbohydrate mixture obtained after crystallization in Example 5.

На Фиг. 11 показан спектр HPAEC-PAD (высокоэффективная анионообменная хроматография с импульсным амперометрическим детектированием) смеси углеводов, полученной после первой кристаллизации в примере 6.On FIG. 11 shows the HPAEC-PAD (High Performance Anion Exchange Chromatography with Pulsed Amperometric Detection) spectrum of the carbohydrate mixture obtained after the first crystallization in Example 6.

На Фиг. 12 показан спектр HPAEC-PAD (высокоэффективная анионообменная хроматография с импульсным амперометрическим детектированием) смеси углеводов, полученной после второй кристаллизации в примере 6.On FIG. 12 shows the HPAEC-PAD (High Performance Anion Exchange Chromatography with Pulsed Amperometric Detection) spectrum of the carbohydrate mixture obtained after the second crystallization in Example 6.

На Фиг. 13 показан спектр HILIC-CAD (жидкостная хроматография гидрофильного взаимодействия, соединенная с детектором заряженного аэрозоля) смеси углеводов, полученной после кристаллизации в примере 7.On FIG. 13 shows the spectrum of the HILIC-CAD (Hydrophilic Interaction Liquid Chromatography coupled to a Charged Aerosol Detector) spectrum of the carbohydrate mixture obtained after crystallization in Example 7.

На Фиг. 14 показан спектр HPAEC-PAD (высокоэффективная анионообменная хроматография с импульсным амперометрическим детектированием) затравочных кристаллов, полученных посредством гель-фильтрации в примере 8.On FIG. 14 shows the HPAEC-PAD (High Performance Anion Exchange Chromatography with Pulsed Amperometric Detection) spectrum of the seed crystals obtained by gel filtration in Example 8.

На Фиг. 15 показан спектр HPAEC-PAD (высокоэффективная анионообменная хроматография с импульсным амперометрическим детектированием) исходного вещества LNnT, используемого в примере 9.On FIG. 15 shows the HPAEC-PAD (high performance anion exchange chromatography with pulsed amperometric detection) spectrum of the LNnT starting material used in Example 9.

На Фиг. 16 показан спектр HPAEC-PAD (высокоэффективная анионообменная хроматография с импульсным амперометрическим детектированием) продукта LNnT, полученного в примере 9.On FIG. 16 shows the HPAEC-PAD spectrum of the LNnT product prepared in Example 9.

На Фиг. 17 показан спектр HPAEC-PAD (высокоэффективная анионообменная хроматография с импульсным амперометрическим детектированием) продукта LNnT, полученного в примере 10.On FIG. 17 shows the HPAEC-PAD spectrum of the LNnT product prepared in Example 10.

На Фиг. 18 показан спектр HPAEC-PAD (высокоэффективная анионообменная хроматография с импульсным амперометрическим детектированием) продукта LNnT, полученного в примере 11.On FIG. 18 shows the HPAEC-PAD spectrum of the LNnT product prepared in Example 11.

На Фиг. 19 показан спектр HPAEC-PAD (высокоэффективная анионообменная хроматография с импульсным амперометрическим детектированием) продукта LNnT, полученного в примере 12.On FIG. 19 shows the HPAEC-PAD spectrum of the LNnT product prepared in Example 12.

На Фиг. 20 показан спектр HILIC-CAD (жидкостная хроматография гидрофильного взаимодействия, соединенная с детектором заряженного аэрозоля) смеси углеводов, полученной после гомогенизации в примере 13.On FIG. 20 shows the HILIC-CAD spectrum (Hydrophilic Interaction Liquid Chromatography coupled to a Charged Aerosol Detector) of the carbohydrate mixture obtained after homogenization in Example 13.

На Фиг. 21 показан спектр HILIC-CAD (жидкостная хроматография гидрофильного взаимодействия, соединенная с детектором заряженного аэрозоля) смеси углеводов, полученной после гомогенизации в примере 14.On FIG. 21 shows the HILIC-CAD (Hydrophilic Interaction Liquid Chromatography coupled to a Charged Aerosol Detector) spectrum of the carbohydrate mixture obtained after homogenization in Example 14.

На Фиг. 22 показан спектр HPAEC-PAD (высокоэффективная анионообменная хроматография с импульсным амперометрическим детектированием) продукта LNnT, полученного в примере 15.On FIG. 22 shows the HPAEC-PAD spectrum of the LNnT product prepared in Example 15.

На Фиг. 23 показан спектр HILIC-CAD (жидкостная хроматография гидрофильного взаимодействия, соединенная с детектором заряженного аэрозоля) кристаллического исходного вещества LNnT, используемого в примерах 16-19.On FIG. 23 shows the HILIC-CAD spectrum (Hydrophilic Interaction Liquid Chromatography coupled to a Charged Aerosol Detector) of the LNnT crystalline starting material used in Examples 16-19.

На Фиг. 24 показан спектр HILIC-CAD (жидкостная хроматография гидрофильного взаимодействия, соединенная с детектором заряженного аэрозоля) гомогенизированного продукта LNnT, полученного в примере 17.On FIG. 24 shows the HILIC-CAD spectrum (Hydrophilic Interaction Liquid Chromatography coupled to a Charged Aerosol Detector) of the homogenized LNnT product obtained in Example 17.

На Фиг. 25 показан спектр HILIC-CAD (жидкостная хроматография гидрофильного взаимодействия, соединенная с детектором заряженного аэрозоля) гомогенизированного продукта LNnT, полученного в примере 18.On FIG. 25 shows the HILIC-CAD (Hydrophilic Interaction Liquid Chromatography coupled to a Charged Aerosol Detector) spectrum of the homogenized LNnT product prepared in Example 18.

На Фиг. 26 показан спектр HILIC-CAD (жидкостная хроматография гидрофильного взаимодействия, соединенная с детектором заряженного аэрозоля) гомогенизированного продукта LNnT, полученного в примере 19.On FIG. 26 shows the HILIC-CAD spectrum (Hydrophilic Interaction Liquid Chromatography coupled to a Charged Aerosol Detector) of the homogenized LNnT product prepared in Example 19.

На Фиг. 27 показан спектр HILIC-CAD (жидкостная хроматография гидрофильного взаимодействия, соединенная с детектором заряженного аэрозоля) гомогенизированного продукта LNnT, полученного в примере 20.On FIG. 27 shows the HILIC-CAD spectrum (Hydrophilic Interaction Liquid Chromatography coupled to a Charged Aerosol Detector) of the homogenized LNnT product obtained in Example 20.

Подробное описаниеDetailed description

Предложен простой, экономически эффективный и масштабируемый способ получения очищенной лакто-N-неотетраозы, полученной в результате процесса микробной ферментации, в качестве главного продукта, тогда как побочные продукты, примеси и/или другие загрязняющие вещества, как например, лакто-N-триозу II и/или глюкозиллактозу и/или галактозиллактозу и/или пара-лакто-N-неогексаозу и/или пара-лакто-N-неооктаозу, отделяют от такого основного продукта.A simple, cost-effective and scalable process is proposed to obtain purified lacto-N-neotetraose, obtained from a microbial fermentation process, as the main product, while by-products, impurities and / or other contaminants, such as lacto-N-triose II and/or glucosyllactose and/or galactosyl lactose and/or para-lacto-N-neohexaose and/or para-lacto-N-neo-octaose are separated from such main product.

Согласно настоящему изобретению предложен способ очистки лакто-N-неотетраозы (LNnT), партиями или непрерывно, от ферментационного бульона, полученного способом микробной ферментации, где предложена очищенная LNnT с чистотой более 80%, более 85%, более 90% и/или более 95%. Ферментационный бульон содержит нейтральный ОГМ, биомассу, компоненты среды, загрязняющие вещества и углеводы, отличные от LNnT. Чистота LNnT в ферментационном бульоне составляет 60% или меньше.The present invention provides a process for purifying lacto-N-neotetraose (LNnT), in batches or continuously, from a fermentation broth obtained by a microbial fermentation process, wherein purified LNnT is provided with a purity of greater than 80%, greater than 85%, greater than 90% and/or greater than 95%. %. The fermentation broth contains neutral HMO, biomass, media components, contaminants, and carbohydrates other than LNnT. The purity of LNnT in the fermentation broth is 60% or less.

В способе по изобретению настоящей заявки используется ферментационный бульон, содержащий LNnT и другие загрязняющие вещества, такие как триозы, гексаоза и/или тетраоза среди прочих, в качестве исходного материала, такой ферментационный бульон получен в результате процесса микробной ферментации. Чистота LNnT в ферментационном бульоне составляет 60% или меньше. Ферментационный бульон подвергают следующим стадиям очистки:The method of the invention of the present application uses a fermentation broth containing LNnT and other contaminants such as trioses, hexaose and/or tetraose among others as a starting material, such a fermentation broth obtained from a microbial fermentation process. The purity of LNnT in the fermentation broth is 60% or less. The fermentation broth is subjected to the following purification steps:

1) по меньшей мере одна стадия мембранной фильтрации раствора, причем раствор представляет собой ферментационный бульон, содержащий смесь углеводов, полученную в результате процесса микробной ферментации, и после использования на последующих стадиях стандартного протокола его подвергают нанофильтрации для значимого снижения содержания высших сахаридов, таких как пентаозы и/или гексаозы, до менее 10%, и чистота LNnT в фильтрованном растворе составляет более 60%, более 65% или более 70%;1) at least one stage of membrane filtration of the solution, wherein the solution is a fermentation broth containing a mixture of carbohydrates resulting from a microbial fermentation process, and after use in subsequent stages of the standard protocol, it is subjected to nanofiltration to significantly reduce the content of higher saccharides, such as pentoses and/or hexaose, up to less than 10%, and the purity of LNnT in the filtered solution is more than 60%, more than 65% or more than 70%;

2) по меньшей мере одна стадия хроматографии с SMB (от англ. simulated moving bed - псевдодвижущийся слой), установка оставшегося количества гексаозы ниже 5% для того, чтобы сделать подходящей кристаллизацию на следующей стадии, чистота LNnT в полученном очищенном растворе составляет более 75% или более 80%;2) at least one stage of chromatography with SMB (from the English. simulated moving bed - pseudo-moving bed), setting the remaining amount of hexaose below 5% in order to make suitable crystallization in the next stage, the purity of LNnT in the resulting purified solution is more than 75% or more than 80%;

3) по меньшей мере одна стадия кристаллизации из воды с получением кристаллической массы, которую обрабатывают и промывают спиртом, смесью спирт/вода или растворителем или смесью растворитель/вода для того, чтобы смыть оставшиеся меньшие сахариды посредством стекания, и с установкой их концентрации ниже 3% с получением чистоты LNnT в полученных кристаллах более 85%, более 90% или более 95%;3) at least one crystallization step from water to obtain a crystalline mass which is treated and washed with alcohol, an alcohol/water mixture or a solvent or solvent/water mixture in order to wash away the remaining smaller saccharides by running off, and setting their concentration below 3 % to obtain a purity of LNnT in the resulting crystals of more than 85%, more than 90% or more than 95%;

4) по меньшей мере одна стадия гомогенизации полученной, высушенной кристаллической массы посредством лиофильной сушки, сушки распылением, сушки в барабанной сушилке/вальцовой сушки, сушки в вакуумном барабане/вальцовой сушки, сушки в ленточной сушилке или вакуумной сушки в ленточной сушилке;4) at least one step of homogenizing the resulting, dried crystalline mass by freeze drying, spray drying, tumble dryer/roller dryer, vacuum tumbler/roller dryer, belt dryer, or vacuum belt dryer;

где предложен продукт, содержащий очищенную LNnT с чистотой 90% или больше.which provides a product containing purified LNnT with a purity of 90% or more.

Мембранную фильтрацию в качестве первой стадии способа по настоящему изобретению используют для снижения содержания олигосахаридов с большей молекулярной массой, чем у требуемой LNnT меньшей молекулярной массы. Существует много разных типов мембран, которые могут быть использованы для мембранной фильтрации, но все они отличаются по своей пригодности в отношении углеводов. Наиболее распространенными материалами, используемыми для мембран, являются полимерные материалы и керамические мембранные модули. В то время, как мембраны-полимеры могут быть обработаны в виде полых волокон или в виде блоков за счет присущей им гибкости, керамические мембраны ограничиваются использованием в виде половолоконных блоков. Обе методики могут быть объединены в мембраны из комбинированных материалов или обработаны последовательно, однако в промышленности главным образом сосредоточены на получении гомогенных материалов по причине затрат и/или эффективности.Membrane filtration as the first step of the method of the present invention is used to reduce the content of oligosaccharides with a higher molecular weight than the desired LNnT of lower molecular weight. There are many different types of membranes that can be used for membrane filtration, but they all differ in their suitability for carbohydrates. The most common materials used for membranes are polymer materials and ceramic membrane modules. While polymer membranes can be processed as hollow fibers or as blocks due to their inherent flexibility, ceramic membranes are limited to use as hollow fiber blocks. Both techniques can be combined into membranes of combined materials or processed sequentially, however, the industry is mainly focused on obtaining homogeneous materials due to cost and/or efficiency.

В случае желательного снижения колисества олигосахаридов, имеющих молекулярную, большую, чем молекулярная масса лакто-N-неотетраозы, используют стадию мембранной фильтрации и более конкретно стадию нанофильтрации. Нанофильтрация представляет собой мембранный процесс разделения под давлением, в основе которого лежит удержание растворенных молекул, ионов металлов и других частиц выше порога отсечения по молекулярной массе (MWCO - от англ. Molecular-weight cutoff). Мембраны, используемые в нанофильтрации, имеют размер пор 2 нм или меньше, который отличает их от более грубых мембран, используемых в других способах мембранной фильтрации, таких как ультрафильтрация и микрофильтрация.In case it is desired to reduce the amount of oligosaccharides having a molecular weight greater than that of lacto-N-neotetraose, a membrane filtration step and more particularly a nanofiltration step are used. Nanofiltration is a pressure separation membrane process based on the retention of dissolved molecules, metal ions and other particles above the molecular weight cutoff (MWCO). The membranes used in nanofiltration have a pore size of 2 nm or less, which distinguishes them from the coarser membranes used in other membrane filtration methods such as ultrafiltration and microfiltration.

По сравнению с другими стадиями мембранной фильтрации, например, обратным осмосом, при нанофильтрации используются соответственно более грубые мембраны и более низкое рабочее давление. Однако, мембраны, используемые для фильтрации, обычно ограничиваются и/или сильно зависят от своих свойств удерживания и/или устойчивости к температурному воздействию или воздействию химических веществ, таким образом, что применение данного способа существенно ограничивается применением воды и водных смесей. Лакто-N-неотетраоза имеет молекулярную массу 707,6 Да и сахариды большего размера, увеличенные на один или два моносахарида, соответственно, имеют молекулярную массу 869,3 Да (LNnT+Glc/Gal), 910,3 Да (LNnT+GlcNAc) и 1072,4 Да (LNnT+LacNAc). Таким образом, нанофильтрационные мембраны, предлагающие самый маленький возможный MWCO, представляют собой мембраны, используемые в настоящем изобретении. Мембраны, используемые в настоящем изобретении, имеют MWCO от 0,2 до 3,5 кДа, более предпочтительно от 0,2 до 2,0 кДа и даже более предпочтительно от 0,2 до 1,0 кДа.Compared to other stages of membrane filtration, such as reverse osmosis, nanofiltration uses correspondingly coarser membranes and lower operating pressures. However, membranes used for filtration are usually limited and/or highly dependent on their retention properties and/or resistance to temperature or chemicals, such that the application of this method is significantly limited to the use of water and aqueous mixtures. Lacto-N-neotetraose has a molecular weight of 707.6 Da and larger saccharides increased by one or two monosaccharides, respectively, have a molecular weight of 869.3 Da (LNnT+Glc/Gal), 910.3 Da (LNnT+GlcNAc) and 1072.4 Yes (LNnT+LacNAc). Thus, nanofiltration membranes offering the smallest possible MWCO are the membranes used in the present invention. The membranes used in the present invention have an MWCO of 0.2 to 3.5 kDa, more preferably 0.2 to 2.0 kDa, and even more preferably 0.2 to 1.0 kDa.

Для достижения уменьшения количества сахаридов с большей молекулярной массой, чем у LNnT, или обычно сахаридов с большей молекулярной массой, чем у триозы, раствор смеси Сахаров готовят к процессу фильтрации посредством приложения давления к мембране. Для разделения используют три сахара: LNnT, гексаозу и триозу, которая также присутствует в качестве побочного продукта, происходящего из процесса микробной ферментации в смеси ферментационного бульона.In order to achieve a reduction in saccharides larger than LNnT, or typically saccharides larger than triose, the sugar mixture solution is prepared for the filtration process by applying pressure to the membrane. Three sugars are used for separation: LNnT, hexaose and triose, which is also present as a by-product derived from the microbial fermentation process in the fermentation broth mixture.

Целью данной первой стадии мембранной фильтрации в первом подходе является истощение гексаозы до тех пор, пока смесь Сахаров соответственно не будет содержать относительно меньше гексаозы для проведения последующих стадий SMB-хроматографии и кристаллизации как можно эффективнее. В качестве альтернативы, данная первая стадия мембранной фильтрации может быть использована во втором подходе для относительного истощения содержания тетраозы и гексаозы, по сравнению с триозой, в конечном итоге, с обогащением LNnT и pLNnH в ретентате для того, чтобы мочь получать очищенную LNnT после последующей стадии SMB-хроматографии и последующей стадии кристаллизации, таким образом, сначала удаляя низшие сахариды и затем удаляя высшие сахариды).The goal of this first membrane filtration step in the first approach is to deplete hexaose until the sugar mixture accordingly contains relatively less hexaose in order to carry out subsequent SMB chromatography and crystallization steps as efficiently as possible. Alternatively, this first membrane filtration step can be used in a second approach to relatively deplete tetraose and hexaose compared to triose, ultimately enriching LNnT and pLNnH in the retentate in order to be able to obtain purified LNnT after the subsequent step. SMB chromatography and subsequent crystallization step, thus first removing the lower saccharides and then removing the higher saccharides).

Водный раствор по меньшей мере двух, предпочтительно трех или более чем трех олигосахаридов, включая LNnT, из которых по меньше два отличаются по своей массе и все из которых происходят из процесса бактериальной ферментации и которые уже готовы к процессу очистки вплоть до сахарного компонента, используя микрофильтрацию, ультрафильтрацию, анионный и катионный обмен, обработку активированным углем и его фильтрацию, и/или диафильтрацию и электродиализ (ED - от англ. electrodialysis), подвергают нанофильтрации посредством приложения давления 100-5000 кПа, более предпочтительно 200-3000 кПа, более предпочтительно 300-1000 кПа и более предпочтительно 400-500 кПа. Порог MWCO мембраны составляет от 0,2 до 3,5 кДа, более предпочтительно от 0,2 до 2,0 кДа и более предпочтительно от 0,2 до 1,0 кДа. Предварительно установленная концентрация сахара раствора составляет от 0,01 до 70% содержания твердых веществ (DSC - от англ. dry solid content), более предпочтительно от 0,1 до 60% DSC, более предпочтительно от 1 до 50% DSC и более предпочтительно от 10 до 40% DSC. Коэффициент разведения равен 0,01-1. Соответственно, ретентат должен быть промыт дополнительными количествами воды, в зависимости от коэффициента разведения. DSC элюата, таким образом, изменяется на коэффициент 0,01-1. Со стадией мембранной фильтрации содержание гексаозы уменьшается ниже 20% в ретентате, более предпочтительно ниже 15% и более предпочтительно ниже 10%.An aqueous solution of at least two, preferably three or more than three oligosaccharides, including LNnT, of which at least two differ in mass and all of which originate from a bacterial fermentation process and which are ready for a purification process down to the sugar component using microfiltration , ultrafiltration, anion and cation exchange, activated carbon treatment and filtration, and/or diafiltration and electrodialysis (ED - from English electrodialysis), subjected to nanofiltration by applying a pressure of 100-5000 kPa, more preferably 200-3000 kPa, more preferably 300 -1000 kPa and more preferably 400-500 kPa. The MWCO threshold of the membrane is 0.2 to 3.5 kDa, more preferably 0.2 to 2.0 kDa, and more preferably 0.2 to 1.0 kDa. The preset sugar concentration of the solution is 0.01 to 70% dry solid content (DSC), more preferably 0.1 to 60% DSC, more preferably 1 to 50% DSC, and more preferably 10 to 40% DSC. The dilution factor is 0.01-1. Accordingly, the retentate must be washed with additional amounts of water, depending on the dilution factor. The DSC of the eluate is thus changed by a factor of 0.01-1. With the membrane filtration step, the hexaose content is reduced below 20% in the retentate, more preferably below 15% and more preferably below 10%.

Чистота LNnT в фильтрованном растворе, полученном на стадии мембранной фильтрации, составляет более 60%, более 65% или более 70%.The purity of LNnT in the filtered solution obtained from the membrane filtration step is greater than 60%, greater than 65%, or greater than 70%.

В качестве дополнительного воплощения отделение триоз от смеси, также содержащей триозы, а также тетраозы, а также гексаозы, где данные три типа сахаридов могут представлять собой основные компоненты раствора Сахаров, делает возможной дальнейшую очистку посредством второй стадии мембранной фильтрации, в данном случае, нанофильтрации, с уменьшением гексаоз посредством выбора мембраны подходящего материала и размера пор и в конечном итоге с получением очищенного раствора LNnT.As a further embodiment, the separation of trioses from a mixture also containing trioses as well as tetraoses as well as hexaoses, where these three types of saccharides can be the main components of the sugar solution, allows further purification by means of a second membrane filtration step, in this case, nanofiltration, with the reduction of hexaoses by selecting the appropriate membrane material and pore size, and ultimately obtaining a purified LNnT solution.

В качестве дополнительного воплощения отделение гексаоз от смеси, также содержащей триозы, а также тетраозы, а также гексаозы, где данные три типа сахаридов могут быть основными компонентами раствора Сахаров, делает возможным дальнейшую очистку посредством второй стадии мембранной фильтрации, в данном случае, нанофильтрации, с уменьшением оставшихся триоз посредством выбора мембраны подходящего материала и размера пор и в конечном итоге с получением очищенного раствора LNnT.As a further embodiment, the separation of hexaoses from a mixture also containing trioses as well as tetraoses as well as hexaoses, where these three types of saccharides can be the main components of the sugar solution, allows further purification by means of a second membrane filtration step, in this case, nanofiltration, with reducing the remaining trioses by selecting the appropriate membrane material and pore size, and ultimately obtaining a purified LNnT solution.

Теперь фильтрованный раствор подвергают второй стадии хроматографии с псевдодвижущимся слоем (SMB-хроматографии), которая используется для регулирования содержания фракции, содержащей определенный сахар, такой как фракция гексаозы, в сравнении с фракциями, которые содержат тетраозу, посредством специально адаптированных параметров. Фильтрованный раствор, который представляет собой раствор, полученный с 1 стадии мембранной фильтрации, имеет содержание гексаозы ниже 20%, более предпочтительно ниже 15% и более предпочтительно ниже 10%.The filtered solution is now subjected to a second stage of pseudo-moving bed chromatography (SMB chromatography), which is used to adjust the content of a fraction containing a certain sugar, such as a hexaose fraction, as compared to fractions that contain tetraose, through specially adapted parameters. The filtered solution, which is the solution obtained from the 1 stage membrane filtration, has a hexaose content below 20%, more preferably below 15%, and more preferably below 10%.

Стадия SMB-хроматографии обеспечивает вторую стадию настоящего изобретения для отделения смеси ОГМ, чей экстракт или рафинат (или экстракт или рафинат низших или экстракт или рафинат высших сахаридов) содержит тетрасахарид лакто-N-неотетраозу в непрерывной хроматографии (или непрерывным образом), от фильтрованного раствора, содержащего нейтральный ОГМ-тетрасахарид лакто-N-неотетраозу и другие загрязняющие вещества - побочные продукты, где фильтрованный раствор содержит смесь лакто-N-неотетраозы и загрязняющих веществ, содержит или состоит из раствора, который получен на стадии 1, мембранной фильтрации, и где чистота раствора LNnT менее 90%.The SMB chromatography step provides the second step of the present invention for separating a HMO mixture whose extract or raffinate (or lower extract or raffinate or higher saccharide extract or raffinate) contains lacto-N-neotetraose tetrasaccharide in a continuous chromatography (or continuous manner) from a filtered solution containing neutral HMO-tetrasaccharide lacto-N-neotetraose and other contaminants - by-products, where the filtered solution contains a mixture of lacto-N-neotetraose and contaminants, contains or consists of a solution that is obtained in stage 1, membrane filtration, and where the purity of the LNnT solution is less than 90%.

Фильтрованный раствор применяют на по меньшей мере одной стадии очистки с использованием хроматографии с псевдодвижущимся слоем. Таким образом, должны быть получены два раствора, из которых один содержит требуемую лакто-N-неотетраозу. После применения данной стадии 2 SMB-хроматографии LNnT может главным образом находиться или в экстракте или в рафинате, или в результате отделения низших олигосахаридов, таких как триозы, или в результате отделения высшего сахарида, такого как гексаозы.The filtered solution is used in at least one purification step using pseudo moving bed chromatography. Thus, two solutions should be obtained, of which one contains the desired lacto-N-neotetraose. After applying this step 2 SMB chromatography, the LNnT can mainly be found either in the extract or in the raffinate, or as a result of the separation of lower oligosaccharides, such as trioses, or as a result of the separation of higher saccharides, such as hexaoses.

Используя указанную вторую стадию хроматографии с псевдодвижущимся слоем, получают LNnT с более высокой чистотой и непрерывным путем. Таким образом, большие количества ОГМ высокого качества могут быть получены очень удобным и экономичным путем. Стадия хроматографии с псевдодвижущимся слоем также является высоко стабильной даже без стадии регенерации материала колонки (например, катионного материала колонки), используемого на данной стадии. В предпочтительном воплощении чистота LNnT в фильтрованном растворе составляет более 60%, более 65% или более 70%. Термин «фильтрованный раствор» относится к раствору, содержащему LNnT перед стадией очистки хроматографии с одним псевдодвижущимся слоем и полученному на стадии 1, мембранной фильтрации, тогда как «очищенный раствор» относится к раствору после стадии хроматографии с псевдодвижущимся слоем.Using this second stage of pseudo-moving bed chromatography, LNnT is obtained with higher purity and a continuous path. Thus, large quantities of high quality HMOs can be obtained in a very convenient and economical way. The fluidized bed chromatography step is also highly stable even without a regeneration step of the column material (eg, cationic column material) used in this step. In a preferred embodiment, the purity of the LNnT in the filtered solution is greater than 60%, greater than 65%, or greater than 70%. The term "filtered solution" refers to the solution containing LNnT before the purification step of the single pseudo moving bed chromatography and obtained in step 1, membrane filtration, while "purified solution" refers to the solution after the pseudo moving bed chromatography step.

Указанная меньшей мере одна стадия 2 хроматографии с одним псевдодвижущимся слоем имеет следующее:Said at least one single pseudo moving bed chromatography step 2 has the following:

i) по меньшей мере 4 колонки, предпочтительно по меньшей мере 8 колонок, более предпочтительно по меньшей мере 12 колонок, где по меньшей мере одна колонка содержит слабую или сильную катионообменную смолу, предпочтительно катионообменную смолу в Н+-форме, Ма+-форме, K+-форме или Са2+-форме; и/илиi) at least 4 columns, preferably at least 8 columns, more preferably at least 12 columns, where at least one column contains a weak or strong cation exchange resin, preferably a cation exchange resin in H + -form, Ma + -form, K + -form or Ca 2+ -form; and/or

ii) четыре зоны I, II, III и IV с разными скоростями потока; и/илиii) four zones I, II, III and IV with different flow rates; and/or

iii) элюент, содержащий или состоящий из воды, предпочтительно этанола и воды, более предпочтительно 5-15 об. % этанола и 85-95 об. % воды, наиболее предпочтительно 9-11 об. % этанола и 89-91 об. % воды,iii) an eluent containing or consisting of water, preferably ethanol and water, more preferably 5-15 vol. % ethanol and 85-95 vol. % water, most preferably 9-11 vol. % ethanol and 89-91 vol. % water,

iv) рабочая температура 15°-60°С, предпочтительно 20°-55°С, более предпочтительно 25°-50°С.iv) operating temperature 15°-60°C, preferably 20°-55°C, more preferably 25°-50°C.

Поскольку ОГМ, подлежащий очистке, представляет собой лакто-N-неотетраозу, по меньшей мере на одной стадии хроматографии с псевдодвижущимся слоем имеется следующее:Since the HMO to be purified is lacto-N-neotetraose, at least one stage of fluidized bed chromatography has the following:

i) четыре зоны I, II, III и IV с разными скоростями потока, где скорости потока предпочтительно составляют: 22-32 мл/мин в зоне 1, 17-23 мл/мин в зоне II, 18-25 мл/мин в зоне III и/или 14-20 мл/мин в зоне IV; и/илиi) four zones I, II, III and IV with different flow rates, where the flow rates are preferably: 22-32 ml/min in zone 1, 17-23 ml/min in zone II, 18-25 ml/min in zone III and/or 14-20 ml/min in zone IV; and/or

ii) скорость подачи 0,5-4 мл/мин, предпочтительно 2 мл/мин; и/илиii) a flow rate of 0.5-4 ml/min, preferably 2 ml/min; and/or

iii) скорость потока элюента 6-12 мл/мин, предпочтительно 8 мл/мин; и/илиiii) eluent flow rate 6-12 ml/min, preferably 8 ml/min; and/or

iv) время переключения 14-20 мин, предпочтительно 16-18 мин, более предпочтительно 17 мин.iv) switching time 14-20 minutes, preferably 16-18 minutes, more preferably 17 minutes.

Предпочтительно, по меньшей мере одна из колонок содержит 0,1-5000 кг катионообменной смолы, предпочтительно 0,2-500 кг катионообменной смолы, более предпочтительно 0,5-50 кг катионообменной смолы, наиболее предпочтительно 1,0-20 кг катионообменной смолы.Preferably, at least one of the columns contains 0.1-5000 kg of cation exchange resin, preferably 0.2-500 kg of cation exchange resin, more preferably 0.5-50 kg of cation exchange resin, most preferably 1.0-20 kg of cation exchange resin.

Важно, возможно пропорциональное увеличение количества катионообменного материала, скорости потока в разных зонах, скорости подачи, скорости потока элюента и/или времени переключения. Пропорциональное увеличение может представлять собой увеличение на коэффициент 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 1000 или все возможные поправочные коэффициенты между указанными значениями.Importantly, it is possible to proportionally increase the amount of cation exchange material, the flow rate in different zones, the feed rate, the eluent flow rate and/or the switching time. Proportional increase can be an increase by a factor of 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 1000 or all possible correction factors between the specified values.

В колонках сильная катионообменная смола может быть использована в качестве неподвижной фазы. Предпочтительно, катионообменная смола представляет собой смолу на основе сульфоновой кислоты, более предпочтительно смолу Purolite®PCR833H (Purolite, Ratingen, Германия), Lewatit MDS 2368 и/или Lewatit MDS 1368. Если в колонках используется катионообменная смола, она может быть регенерирована посредством серной кислоты. Серная кислота может быть использована в элюенте, предпочтительно при концентрации 10 мМ серной кислоты или меньше. (Сильная) катионообменная смола может находиться в Н+-форме или в Са2+-форме.In columns, a strong cation exchange resin can be used as the stationary phase. Preferably, the cation exchange resin is a sulfonic acid resin, more preferably Purolite® PCR833H resin (Purolite, Ratingen, Germany), Lewatit MDS 2368 and/or Lewatit MDS 1368. If a cation exchange resin is used in the columns, it can be regenerated with sulfuric acid . Sulfuric acid may be used in the eluent, preferably at a concentration of 10 mM sulfuric acid or less. The (strong) cation exchange resin may be in the H + form or the Ca 2+ form.

Рабочие температуры выше 60°С не являются предпочтительными при проведении хроматографии с псевдодвижущимся слоем. Обнаружено, что особенно в присутствии сильной катионообменной смолы (в Н+-форме или Са2+-форме) в качестве неподвижной фазы, применяемые нейтральные олигосахариды были значительно дестабилизированы, а именно деполимеризованы, что было неблагоприятным в отношении конечного выхода LNnT.Operating temperatures above 60° C. are not preferred in fluid moving bed chromatography. It was found that especially in the presence of a strong cation exchange resin (in H + form or Ca 2+ form) as the stationary phase, the neutral oligosaccharides used were significantly destabilized, namely depolymerized, which was unfavorable with regard to the final yield of LNnT.

В одном предпочтительном воплощении изобретения очищенный раствор может быть применен на по меньшей мере одной дополнительной стадии очистки с использованием хроматографии с псевдодвижущимся слоем, где предложен очищенный раствор, содержащий нейтральный олигосахарид грудного молока с чистотой больше 85%, предпочтительно больше 90%; более предпочтительно больше 93%. В частности, согласно изобретению предложен продукт ОГМ, не содержащий рекомбинантную ДНК, и не содержащий белков штамма-хозяина.In one preferred embodiment of the invention, the purified solution can be used in at least one further purification step using fluidized bed chromatography, wherein the purified solution is provided containing a neutral human milk oligosaccharide with a purity greater than 85%, preferably greater than 90%; more preferably greater than 93%. In particular, according to the invention, a HMO product is provided that does not contain recombinant DNA and does not contain proteins of the host strain.

На еще одной стадии хроматографии с псевдодвижущимся слоем имеется следующее:In yet another stage of pseudo-moving bed chromatography, there is the following:

i) по меньшей мере 4 колонки, предпочтительно по меньшей мере 8 колонок, более предпочтительно по меньшей мере 12 колонок, где по меньшей мере одна колонка содержит слабую или сильную катионообменную смолу, предпочтительно катионообменную смолу в Н+-форме, Na+-форме, K+-форме или Са2+-форме; и/илиi) at least 4 columns, preferably at least 8 columns, more preferably at least 12 columns, where at least one column contains a weak or strong cation exchange resin, preferably a cation exchange resin in H + -form, Na + -form, K + -form or Ca 2+ -form; and/or

ii) четыре зоны I, II, III и IV с разными скоростями потока, и/илиii) four zones I, II, III and IV with different flow rates, and/or

iii) элюент, содержащий или состоящий из воды, предпочтительно этанола и воды, более предпочтительно 5-15 об. % этанола и 85-95 об. % воды, наиболее предпочтительно 9-11 об. % этанола и 89-91 об. % воды, где элюент возможно дополнительно содержит серную кислоту, предпочтительно 10 мМ или меньше серной кислоты; более предпочтительно 2-5 мМ или меньше серной кислоты и/илиiii) an eluent containing or consisting of water, preferably ethanol and water, more preferably 5-15 vol. % ethanol and 85-95 vol. % water, most preferably 9-11 vol. % ethanol and 89-91 vol. % water, where the eluent optionally contains sulfuric acid, preferably 10 mm or less sulfuric acid; more preferably 2-5 mM or less sulfuric acid and/or

iv) рабочая температура 15°-60°С, предпочтительно 20°-55°С, более предпочтительно 25°-50°С.iv) operating temperature 15°-60°C, preferably 20°-55°C, more preferably 25°-50°C.

Если ОГМ, подлежащий очистке, представляет собой лакто-N-неотетраозу, на еще одной стадии хроматографии с псевдодвижущимся слоем имеется следующее:If the HMO to be purified is lacto-N-neotetraose, another stage of pseudo-moving bed chromatography has the following:

i) четыре зоны I, II, III и IV с разными скоростями потока, где скорости потока предпочтительно составляют: 22-32 мл/мин в зоне 1, 18-23 мл/мин в зоне II, 19-25 мл/мин в зоне III и/или 15-20 мл/мин в зоне IV; и/илиi) four zones I, II, III and IV with different flow rates, where the flow rates are preferably: 22-32 ml/min in zone 1, 18-23 ml/min in zone II, 19-25 ml/min in zone III and/or 15-20 ml/min in zone IV; and/or

ii) скорость подачи 1-4 мл/мин, предпочтительно 2 мл/мин; и/илиii) a flow rate of 1-4 ml/min, preferably 2 ml/min; and/or

iii) скорость потока элюента 6-12 мл/мин, предпочтительно 9 мл/мин; и/илиiii) eluent flow rate 6-12 ml/min, preferably 9 ml/min; and/or

iv) время переключения 16-22 мин, предпочтительно 18-20 мин, более предпочтительно 19 мин.iv) switching time 16-22 minutes, preferably 18-20 minutes, more preferably 19 minutes.

В частности, по меньшей мере одна из колонок содержит 0,1-5000 кг катионообменной смолы, предпочтительно 0,2-500 кг катионообменной смолы, более предпочтительно 0,5-50 кг катионообменной смолы, наиболее предпочтительно 1,0-20 кг катионообменной смолы.In particular, at least one of the columns contains 0.1-5000 kg of cation exchange resin, preferably 0.2-500 kg of cation exchange resin, more preferably 0.5-50 kg of cation exchange resin, most preferably 1.0-20 kg of cation exchange resin .

Важно, возможно пропорциональное увеличение количества катионообменного материала, скорости потока в разных зонах, скорости подачи, скорости потока элюента и/или времени переключения. Пропорциональное увеличение может представлять собой увеличение на коэффициент 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 1000 или все возможные поправочные коэффициенты между указанными значениями. После стадии очистки с использованием хроматографии с псевдодвижущимся слоем, рН очищенного раствора может быть подведен до рН 7, предпочтительно посредством добавления основания, более предпочтительно посредством добавления NaOH (например, 0,2 М NaOH).Importantly, it is possible to proportionally increase the amount of cation exchange material, the flow rate in different zones, the feed rate, the eluent flow rate and/or the switching time. Proportional increase can be an increase by a factor of 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 1000 or all possible correction factors between the specified values. After the purification step using fluidized bed chromatography, the pH of the purified solution can be adjusted to pH 7, preferably by adding a base, more preferably by adding NaOH (eg 0.2 M NaOH).

Чистота LNnT в очищенном растворе, полученном в результате стадии хроматографии с псевдодвижущимся слоем, составляет более 75% или более 80%.The purity of LNnT in the purified solution obtained from the fluid moving bed chromatography step is greater than 75% or greater than 80%.

Теперь данный очищенный раствор подвергают третьей стадии кристаллизации, которую используют для получения высоко очищенной LNnT. Очищенный раствор, полученный с 2 стадии SMB-хроматографии, имеет содержание гексаозы ниже 20%, более предпочтительно ниже 15% и более предпочтительно ниже 10%.This purified solution is now subjected to a third crystallization step, which is used to produce highly purified LNnT. The purified solution obtained from step 2 SMB chromatography has a hexaose content below 20%, more preferably below 15% and more preferably below 10%.

Стадия кристаллизации включает:The crystallization stage includes:

а) получение смеси по меньшей мере двух, более предпочтительно по меньшей мере трех или более олигосахаридов, из которых один представляет собой трисахарид или сахарид, менее случайная тетраоза, еще один представляет собой лакто-N-неотетраозу и еще один представляет собой лара-лакто-N-неогексаозу или олигосахарид, более случайная тетраоза упомянутых олигосахаридов, после стадий 1 или 2 получают очищенный раствор олигосахаридов, из которых одним является лакто-N-неотетраоза предпочтительно в концентрации по меньшей мере примерно 10% DSC, особенно по меньшей мере примерно 30% DSC, в частности, по меньшей мере примерно 50% DSC и с чистотой LNnT данной смеси по меньшей мере 15%, предпочтительно по меньшей мере примерно 25%, особенно по меньшей мере примерно 40%, в частности, по меньшей мере примерно 60%,a) obtaining a mixture of at least two, more preferably at least three or more oligosaccharides, of which one is a trisaccharide or saccharide, less random tetraose, another is lacto-N-neotetraose and one is lara-lacto- N-neohexaose or oligosaccharide, more occasionally tetraose of said oligosaccharides, after steps 1 or 2 a purified solution of oligosaccharides is obtained, of which lacto-N-neotetraose is one, preferably at a concentration of at least about 10% DSC, especially at least about 30% DSC in particular at least about 50% DSC and with an LNnT purity of the mixture of at least 15%, preferably at least about 25%, especially at least about 40%, in particular at least about 60%,

b) кристаллизация смеси указанных олигосахаридов при начальной температуре по меньшей мере 20-30°C, предпочтительно по меньшей мере примерно 30-40°C, предпочтительно по меньшей мере примерно 40-50°C и более предпочтительно по меньшей мере примерно 50-60°C и обеспечение кристаллизации насыщенной массы посредством охлаждения до по меньшей мере 40-50°C, предпочтительно по меньшей мере примерно 30-40°C, предпочтительно по меньшей мере примерно 20-30°C, предпочтительно по меньшей мере примерно 10-20°C и более предпочтительно по меньшей мере примерно 0-10°C для получения гомогенной кристаллической массы,b) crystallizing a mixture of said oligosaccharides at an initial temperature of at least 20-30° C., preferably at least about 30-40° C., preferably at least about 40-50° C. and more preferably at least about 50-60° C. C and allowing the saturated mass to crystallize by cooling to at least 40-50°C, preferably at least about 30-40°C, preferably at least about 20-30°C, preferably at least about 10-20°C and more preferably at least about 0-10°C to obtain a homogeneous crystalline mass,

c) обработка полученной кристаллической массы строго смесью спиртового растворителя, такого как метанол, этанол или изопропанол или гликоль или глицерин или любой другой смешиваемый с водой спирт, или растворителя и воды, где содержание спирта или растворителя данного раствора составляет от 10 до 90 об. %, предпочтительно от 30 до 80 об. % и более предпочтительно от 50 до 70 об. %, с получением смеси раствора, содержащего спирт или растворитель, и кристаллической массы,c) treating the resulting crystalline mass with a strictly mixture of an alcoholic solvent such as methanol, ethanol or isopropanol or glycol or glycerol or any other water-miscible alcohol, or solvent and water, where the alcohol or solvent content of this solution is from 10 to 90 vol. %, preferably from 30 to 80 vol. % and more preferably from 50 to 70 vol. %, to obtain a mixture of a solution containing alcohol or solvent, and a crystalline mass,

d) отфильтровывание фракции, содержащей спирт или растворитель и теперь содержащей сахар, кристаллической массы для снижения содержания низших сахаридов в кристаллической массе, предпочтительно способ промывки можно повторять по меньшей мере два раза для снижения содержания низших сахаридов ниже определенного порога, которое менее 10%, предпочтительно менее 5% и более предпочтительно менее 3%, перед подверганием указанной кристаллической массы четвертой стадии гомогенизации.d) filtering the fraction containing alcohol or solvent and now containing sugar, of the crystalline mass to reduce the content of lower saccharides in the crystalline mass, preferably the washing method can be repeated at least twice to reduce the content of lower saccharides below a certain threshold, which is less than 10%, preferably less than 5% and more preferably less than 3%, before subjecting said crystalline mass to a fourth homogenization step.

Количество спирта или растворителя, используемое для промывки кристаллической массы, не является критичным, но по меньшей мере примерно 40-100 л, предпочтительно примерно 30-70 л спирта или растворителя используют на 10 килограмм кристаллической массы. Предпочтительно, раствор спирта или растворителя затем отфильтровывают для удаления побочных продуктов- олигосахаридов с меньшей молекулярной массой. Раствор спирта или растворителя, после фильтрации и теперь содержащий меньше лакто-N- неотетраозы, можно использовать в еще одном цикле кристаллизации, при необходимости, чтобы получить больше лакто-N-неотетраозы. Однако, не только лакто-N-неотетраоза может быть очищена данным путем, но также трисахариды, происходящие из указанного ферментационного бульона или химического синтеза или биокатализа, а также высшие сахариды, такие как пентаозы, гексаозы, а также октаозы, могут быть очищены посредством вымывания низших олигосахаридов водными смесями, содержащими спирт или растворитель, из их масс кристаллизации.The amount of alcohol or solvent used to wash the crystal mass is not critical, but at least about 40-100 liters, preferably about 30-70 liters of alcohol or solvent is used per 10 kilograms of crystal mass. Preferably, the alcohol or solvent solution is then filtered to remove lower molecular weight oligosaccharide by-products. The alcohol or solvent solution, after being filtered and now containing less lacto-N-neotetraose, can be used in another crystallization cycle, if necessary, to obtain more lacto-N-neotetraose. However, not only lacto-N-neotetraose can be purified in this way, but also trisaccharides derived from said fermentation broth or chemical synthesis or biocatalysis, as well as higher saccharides such as pentaoses, hexaoses as well as octaoses, can be purified by washing out lower oligosaccharides with aqueous mixtures containing alcohol or solvent from their crystallization masses.

Чистота LNnT в кристаллах, полученных на стадии кристаллизации, составляет более 80%, более 90% и более 95%.The purity of LNnT in the crystals obtained at the crystallization stage is more than 80%, more than 90% and more than 95%.

Кристаллы подвергают четвертой стадии гомогенизации, которую используют для получения высоко гомогенного и очищенного продукта LNnT с содержанием остаточной воды не более 20%.The crystals are subjected to a fourth homogenization step, which is used to obtain a highly homogeneous and purified LNnT product with a residual water content of not more than 20%.

При гомогенизации кристаллов получают сухую лакто-N-неотетраозу из исходной кристаллической массы. Обычно посредством использования сушки осуществляется процесс массопереноса, состоящий из удаления воды или другого растворителя посредством выпаривания из твердой, полутвердой или жидкой фазы. Данный способ часто используют в качестве конечной стадии получения. Часто задействован источник тепла и агент для удаления пара, образующегося в результате данного процесса. В биологических продуктах, таких корм, зерно, и лекарственных средствах, таких как вакцины, растворитель, подлежащий удалению, почти неизменно представляет собой воду. Высушивание может являться синонимом сушки или считаться крайней формой сушки.When the crystals are homogenized, dry lacto-N-neotetraose is obtained from the initial crystalline mass. Typically, through the use of drying, a mass transfer process is carried out, consisting of the removal of water or other solvent by evaporation from a solid, semi-solid, or liquid phase. This method is often used as the final preparation step. Often a heat source and an agent are involved to remove the steam generated by the process. In biological products such as feed, grains, and drugs such as vaccines, the solvent to be removed is almost invariably water. Drying may be synonymous with drying or considered an extreme form of drying.

В наиболее общем случае в потоке газа, например, воздуха, используется тепло с помощью конвекции и уносится пар в виде влажности. Другие варианты представляют собой вакуумную сушку, где тепло поставляется с помощью проводимости или излучения (или микроволн), в то время как пар, образованный таким образом, удаляют посредством вакуумной системы. Еще одной опосредованной методикой является сушка в барабанной сушилке, при которой нагретая поверхность используется для обеспечения энергии, и аспираторы втягивают пар за пределами помещения.In the most general case, in a gas flow, such as air, heat is used by convection and steam is carried away in the form of moisture. Other options are vacuum drying, where heat is supplied by conduction or radiation (or microwaves), while the steam thus formed is removed by a vacuum system. Another indirect technique is tumble dryer, in which a heated surface is used to provide energy and aspirators draw steam from outside the room.

В настоящем случае кристаллизованной лакто-N-неотетраозы несколько способов могут быть использованы для обеспечения гомогенизированного высушенного вещества с подходящими характеристиками продукта. Одним из наиболее распространенных используемых способов является сушка в печи или вакуумная сушка в печи. Однако, в случае неочищенной кристаллической массы сушка в печи или вакуумная сушка в печи может только обеспечить гомогенное вещество посредством объединения сушки и смешивания. Высушенная кристаллическая масса, полученная на стадии очистки кристаллизации, должна быть, таким образом, аккуратно распространена по поверхности с получением максимальной поверхности, с которой затем растворитель может испаряться во время процесса. При использовании стадии сушки в печи температура установлена на уровне 20-200°С, предпочтительно 25-100°С или даже более предпочтительно 30-50°С для того, чтобы привести к испарению растворителей. Растворители удаляют посредством потока воздуха. При применении вакуумной сушки в печи температура установлена на уровне 20-200°С, предпочтительно 25-100°С или даже более предпочтительно 30-50°С для того, чтобы привести к испарению растворителей. Растворители удаляют посредством насоса, установленного на вакуум в интервале от 0,001 до 100 кПа, предпочтительно от 0,01 до 10 кПа и более предпочтительно от 0,1 до 1 кПа. Сушку запускают в двух случаях от 1 ч до 7 суток. Перед или после сушки материал перемешивают.In the present case of crystallized lacto-N-neotetraose, several methods can be used to provide a homogenized dried substance with suitable product characteristics. One of the most common methods used is oven drying or vacuum oven drying. However, in the case of a crude crystalline mass, drying in an oven or vacuum drying in an oven can only provide a homogeneous substance through the combination of drying and mixing. The dried crystalline mass obtained from the crystallization purification step should therefore be gently spread over the surface to obtain a maximum surface from which the solvent can then evaporate during the process. When using an oven drying step, the temperature is set at 20-200°C, preferably 25-100°C or even more preferably 30-50°C in order to cause the solvents to evaporate. Solvents are removed by air flow. When using vacuum drying in an oven, the temperature is set at 20-200°C, preferably 25-100°C or even more preferably 30-50°C in order to cause the solvents to evaporate. Solvents are removed by means of a pump set to a vacuum in the range of 0.001 to 100 kPa, preferably 0.01 to 10 kPa, and more preferably 0.1 to 1 kPa. Drying is started in two cases from 1 hour to 7 days. The material is stirred before or after drying.

Во втором воплощении конечная гомогенизация не является обязательной, поскольку сушку материала проводят посредством использования сушки в печи или вакуумной сушки в печи после второго цикла кристаллизации, которую запускают после первой кристаллизации и последующего процесса сушки. Как в данном случае, имеет место второй и третий цикл кристаллизации, не нужен процесс промывки, не образуется негомогенного вещества. Обычно, во втором и третьем цикле кристаллизации, кристаллы растут лучше благодаря полученной более высокой чистоте, и, таким образом, указанные кристаллы легче высушить после дополнительных стадий кристаллизации.In the second embodiment, the final homogenization is not necessary since the drying of the material is carried out by using oven drying or vacuum oven drying after the second crystallization cycle, which is started after the first crystallization and subsequent drying process. As in this case, the second and third cycle of crystallization takes place, no washing process is needed, no inhomogeneous substance is formed. Generally, in the second and third crystallization cycles, the crystals grow better due to the higher purity obtained, and thus said crystals are easier to dry after additional crystallization steps.

В третьем воплощении способ гомогенизации представляет собой лиофильную сушку. В данном способе кристаллы, полученные после сушки массы кристаллизации, растворяют в воде перед подверганием процессу лиофильной сушки. Таким образом, кристаллы LNnT растворяют в воде в концентрации, находящейся в интервале 0,1-70% DCS, предпочтительно 1-50% DSC и более предпочтительно 5-25% DSC перед заморозкой и перед подверганием действию прибора для лиофильной сушки, который выделяет воду и высвобождает пенистый - сухой и гомогенный сахарный продукт типа геля.In a third embodiment, the homogenization process is freeze drying. In this method, the crystals obtained after drying the crystallization mass are dissolved in water before being subjected to a freeze drying process. Thus, the LNnT crystals are dissolved in water at a concentration in the range of 0.1-70% DCS, preferably 1-50% DSC and more preferably 5-25% DSC before freezing and before being exposed to a freeze dryer that releases water. and releases a frothy, dry and homogeneous gel-type sugar product.

В идеале, применение лиофильной сушки, в отличие от большинства других способов сушки, приводит к получению полностью безводного или по существу не содержащего воду продукта, который опосредованно обеспечивает определение содержания воды образца. В частности, с углеводами, такими как ОГМ, из которых одним является используемая LNnT, определение остаточной воды является сложным, поскольку, во-первых, они плохо растворимы в безводных растворителях и, во-вторых, спиртовые функциональные группы (ОН-группы) обладают похожими -такими же спектроскопическими свойствами, как и вода.Ideally, the use of freeze drying, unlike most other drying methods, results in a completely anhydrous or substantially water-free product that indirectly provides a determination of the water content of the sample. In particular, with carbohydrates such as HMO, of which LNnT is one used, the determination of residual water is difficult because, firstly, they are poorly soluble in anhydrous solvents and, secondly, alcohol functional groups (OH groups) have similar - the same spectroscopic properties as water.

В качестве четвертого воплощения способ гомогенизации представляет собой сушку распылением. Распылительная сушилка забирает поток жидкости и разделяет раствор или суспензию на твердую фазу и растворитель, превращающийся в пар. Твердая фаза обычно собирается в барабане или циклонном сепараторе. Входящий поток жидкости распыляют через сопло в горячий поток пара и выпаривают. Сопло обычно используют для создания капелек как можно более маленьких, максимизируя перенос тепла и скорость испарения воды. Распылительные сушилки могут сушить продукт очень быстро, по сравнению с другими способами сушки. Они также превращают раствор или суспензию в высушенный и гомогенизированный порошок за одну стадию.As a fourth embodiment, the homogenization process is spray drying. The spray dryer takes in the liquid stream and separates the solution or suspension into a solid phase and a solvent that turns into vapor. The solid phase is usually collected in a drum or cyclone separator. The incoming liquid stream is sprayed through a nozzle into a hot steam stream and evaporated. The nozzle is usually used to create droplets as small as possible, maximizing heat transfer and the rate of water evaporation. Spray dryers can dry the product very quickly compared to other drying methods. They also convert a solution or suspension into a dried and homogenized powder in a single step.

Сушку распылением предпочтительно используют посредством установки концентрации раствора Сахаров на уровне от 1 до 70% DSC, предпочтительно от 10 до 60% DSC, предпочтительно от 20 до 50% DSC и более предпочтительно от 30 до 40% DSC. Раствор, содержащий сахара, затем пропускают под давлением через сопла распылительной сушилки с температурой на входе от 100 до 160°С, предпочтительно от 110 до 150°С и более предпочтительно от 120 до 140°С. Поток регулируют для поддержания температуры на выходе 50-80°С, предпочтительно 60-70°С, более предпочтительно от 66°С до 67°С. Используя данные установки, может быть получен гомогенный порошок, высушенный распылением.Spray drying is preferably used by setting the concentration of the sugar solution to 1 to 70% DSC, preferably 10 to 60% DSC, preferably 20 to 50% DSC, and more preferably 30 to 40% DSC. The sugar solution is then passed under pressure through the nozzles of a spray dryer with an inlet temperature of 100 to 160°C, preferably 110 to 150°C and more preferably 120 to 140°C. The flow is adjusted to maintain an outlet temperature of 50-80°C, preferably 60-70°C, more preferably 66°C to 67°C. Using these plants, a homogeneous spray-dried powder can be obtained.

В качестве пятого воплощения способ гомогенизации для получения лакто-N-неотетраозы представляет собой вальцовую сушку или сушку в барабанной сушилке или вакуумную вальцовую сушку. Вальцовая сушка или сушка в барабанной сушилке представляет собой способ, используемый для высушивания жидкостей из неочищенного негомогенного материала. В процессе сушки исходные ингредиенты сушат при относительно низких температурах над вращающимися валками большой мощности, которые производят листы высушенного и гомогенного продукта. Методики сушки в барабанной сушилке приводят к получению высушенного вещества, которое сразу же восстанавливается и сохраняет большую часть своего исходного вкуса, запаха, цвета и питательной ценности. Некоторые преимущества вальцовой сушки включают способность сушить вязкие негомогенные растворы, которые нельзя легко высушить другими способами, и барабанные сушилки могут быть легко очищены и просты в обращении и в обслуживании.As a fifth embodiment, the homogenization process for producing lacto-N-neotetraose is roller drying or drum drying or vacuum roller drying. Roll dryer or drum dryer is a method used to dry liquids from a crude, inhomogeneous material. In the drying process, the raw ingredients are dried at relatively low temperatures over high power rotating rollers, which produce sheets of dried and homogeneous product. Tumble dryer drying techniques result in a dried substance that recovers immediately and retains much of its original taste, odour, color and nutritional value. Some advantages of roller dryers include the ability to dry viscous inhomogeneous solutions that cannot be easily dried by other means, and drum dryers can be easily cleaned and are easy to handle and maintain.

При использовании вальцовой сушки, температуру валков устанавливают на уровне 20-200°С, предпочтительно 50-150°С и боле предпочтительно 75-125°С для выпаривания растворителей. Растворители удаляют посредством потока воздуха. При использовании вакуумной вальцовой сушки температуру устанавливают на уровне 20-200°С, более конкретно 50-150°С и даже боле конкретно 75-125°С для выпаривания растворителей. Растворители удаляют посредством насоса, установленного на вакуум в интервале 0,01-100 кПА, предпочтительно 0,1-50 кПа и более предпочтительно 1-10 кПа. В обоих случаях валки вращаются при 0,1-100 оборотов/мин, предпочтительно от 1 до 10 оборотов/мин.When roller drying is used, the temperature of the rollers is set at 20-200°C, preferably 50-150°C and more preferably 75-125°C to evaporate the solvents. Solvents are removed by air flow. When using vacuum roller drying, the temperature is set at 20-200°C, more specifically 50-150°C and even more specifically 75-125°C to evaporate the solvents. Solvents are removed by means of a pump set to a vacuum in the range of 0.01-100 kPa, preferably 0.1-50 kPa and more preferably 1-10 kPa. In both cases the rolls are rotated at 0.1-100 rpm, preferably between 1 and 10 rpm.

В качестве шестого воплощения способ гомогенизации для получения лакто-N-неотетраозы представляет собой сушку в ленточной сушилке или вакуумную сушку в ленточной сушилке. Сушка в ленточной сушилке или вакуумная сушка в ленточной сушилке представляет собой способ, используемый для сушки жидкостей из сырья. В процессе сушки исходные ингредиенты сушат при относительно низких температурах над движущимися лентами высокой производительности, которые производят высушенный гомогенный продукт.As a sixth embodiment, the homogenization process for producing lacto-N-neotetraose is belt drying or vacuum belt drying. Belt dryer or vacuum belt dryer is a method used to dry liquids from raw materials. In the drying process, the raw ingredients are dried at relatively low temperatures over high capacity moving belts which produce a dried homogeneous product.

Конечный порошковый продукт имеет чистоту LNnT в очищенном препарате 80% или больше, предпочтительно 85% или больше, более предпочтительно 90% или больше относительно сухого вещества очищенного препарата.The final powder product has an LNnT purity in the purified formulation of 80% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more, based on the dry matter of the purified formulation.

Настоящее изобретение описано относительно конкретных воплощений и со ссылкой на графические материалы, но данное изобретение не ограничивается ими, а только формулой изобретения. Кроме того, термины первый, второй и тому подобное в описании и в формуле изобретения используются для проведения различия между похожими элементами и не обязательно для описания последовательности, во времени, в пространстве, по рангу или любым другим образом. Следует понимать, что термины, используемые таким образом, являются взаимозаменяемыми в соответствующих обстоятельствах, и что воплощения изобретения, описанные в данном документе, способны работать в последовательностях, отличных от описанных или проиллюстрированных в данном документе.The present invention has been described with respect to specific embodiments and with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto, but only by the claims. In addition, the terms first, second, and the like in the specification and claims are used to distinguish between like elements, and not necessarily to describe sequence, time, space, rank, or in any other way. It should be understood that the terms used in this way are interchangeable in appropriate circumstances, and that the embodiments of the invention described herein are capable of operating in sequences other than those described or illustrated herein.

Следует отметить, что термин «содержащий», используемый в формуле изобретения, не следует считать ограничивающимся средствами, перечисленными в дальнейшем; он не исключает других элементов или стадий. Таким образом, его следует считать определяющим наличие заявленных признаков, целых чисел, стадий или компонентов, на которые ссылаются, но он не исключает наличие или добавление одного или более других признаков, целых чисел, стадий или компонентов или их групп. Таким образом, объем выражения «устройство, содержащее средства А и В» не следует ограничивать устройствами, состоящими только из компонентов А и В. Оно означает, что в отношении настоящего изобретения, единственными релевантными компонентами устройства являются А и В.It should be noted that the term "comprising" used in the claims should not be considered limited to the means listed hereinafter; it does not exclude other elements or steps. Thus, it should be considered as defining the presence of the claimed features, integers, steps, or components referred to, but it does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, or components, or groups thereof. Thus, the scope of the expression "device comprising means A and B" should not be limited to devices consisting only of components A and B. It means that, with respect to the present invention, the only relevant components of the device are A and B.

Ссылка на всем протяжении данного описания изобретения на «одно воплощение» или «воплощение» означает, что конкретный признак, структура или характеристика, описанные в связи с данным воплощением, включены в по меньшей мере одно воплощение настоящего изобретения. Таким образом, появления фраз «в одном воплощении» или «в воплощении» в разных местах по всему объему данного описания изобретения не обязательно все относятся к одному и тому же воплощению, но могут. Кроме того, конкретные признаки, структуры или характеристики могут быть объединены любым подходящим образом, как будет очевидно среднему специалисту в данной области из данного раскрытия, в одном или более воплощениях.Reference throughout this specification to "one embodiment" or "an embodiment" means that a particular feature, structure, or characteristic described in connection with a given embodiment is included in at least one embodiment of the present invention. Thus, the occurrences of the phrases "in one embodiment" or "in an embodiment" in various places throughout this specification do not necessarily all refer to the same embodiment, but may. In addition, specific features, structures, or characteristics may be combined in any suitable manner, as will be apparent to one of ordinary skill in the art from this disclosure, in one or more embodiments.

Аналогично, следует понимать, что в описании иллюстративных воплощений изобретения разные признаки изобретения иногда сгруппированы вместе в одном единственном воплощении, фигуре или его описании в целях упрощения раскрытия и помощи в понимании одного или более из разных аспектов изобретения. Данный способ раскрытия, однако, не нужно считать отражающим мысль, что заявленное изобретение требует больше признаков, чем явным образом перечислены в каждом пункте. Скорее, как отражено в приведенной ниже формуле изобретения, аспекты изобретения заключаются менее во всех признаках одного вышеизложенного раскрытого воплощения. Таким образом, формула изобретения после подробного описания явным образом включена тем самым в данное подробное описание, причем каждый пункт отдельно стоит в виде отдельного воплощения данного изобретения.Likewise, it should be understood that in the description of illustrative embodiments of the invention, various features of the invention are sometimes grouped together in one single embodiment, figure, or description thereof, for the purpose of simplifying the disclosure and aiding in understanding one or more of the various aspects of the invention. This mode of disclosure, however, should not be taken to reflect the idea that the claimed invention requires more features than are explicitly listed in each claim. Rather, as reflected in the following claims, aspects of the invention are less than all features of one of the above disclosed embodiments. Thus, the claims after the detailed description are hereby expressly incorporated into this detailed description, each claim standing alone as a separate embodiment of the present invention.

Кроме того, в то время как некоторые воплощения, описанные в данном документе, включают некоторые, но не все признаки, включенные в другие воплощения, подразумевается, что комбинации признаков разных воплощений находятся в объеме изобретения и образуют разные воплощения, как будет понятно специалистам в данной области. Например, в приведенной ниже формуле изобретения любое из заявленных воплощений можно использовать в любой комбинации.Furthermore, while some embodiments described herein include some but not all of the features included in other embodiments, combinations of features of different embodiments are intended to be within the scope of the invention and form different embodiments, as will be appreciated by those skilled in the art. areas. For example, in the claims below, any of the claimed embodiments may be used in any combination.

Кроме того, некоторые из воплощений описаны в данном документе как способ или комбинация элементов способа, которые могут быть реализованы посредством процессора компьютерной системы или с помощью других средств выполнения функции. Таким образом, процессор с необходимыми инструкциями для осуществления такого способа или элемента способа образует средство осуществления способа или элемента способа. Кроме того, описанный в данном документе элемент воплощения аппарата представляет собой пример средства осуществления функции, выполняемой элементом, с целью осуществления изобретения.In addition, some of the embodiments are described herein as a method or combination of method elements that may be implemented by a computer system processor or by other means of performing a function. Thus, the processor, with the necessary instructions for implementing such a method or method element, constitutes a means for implementing the method or method element. In addition, the apparatus embodiment element described herein is an example of a means for carrying out the function performed by the element for carrying out the invention.

В описании и графических материалах, предоставленных в данном документе, изложены многочисленные конкретные подробности. Однако, понятно, что воплощения изобретения можно осуществлять на практике без данных конкретных подробностей. В других примерах хорошо известные способы, структуры и методики не были показаны подробно для того, чтобы не затруднять понимание данного описания.Numerous specific details are set forth in the description and graphics provided herein. However, it is understood that embodiments of the invention may be practiced without these specific details. In other examples, well-known methods, structures, and techniques have not been shown in detail in order not to obscure this description.

Изобретение описано с помощью подробного описания нескольких воплощений изобретения. Ясно, что другие воплощения изобретения могут быть скомпонованы в соответствии со знаниями специалистов в данной области, не отклоняясь от истинной сущности или технической идеи изобретения, причем изобретение ограничено только условиями прилагаемой формулы изобретения.The invention is described by means of a detailed description of several embodiments of the invention. It is clear that other embodiments of the invention can be arranged in accordance with the knowledge of experts in this field, without deviating from the true essence or technical idea of the invention, and the invention is limited only by the terms of the attached claims.

Пример 1: Нанофильтрация LNnT-содержащей смеси углеводов объемом 80 л, содержащей два основных побочных продукта для отделения, с достижением, таким образом, истощения высших сахаридов, таких как pLNnH, и накопления меньших сахаридов, таких как триозы и LNnT.Example 1: Nanofiltration of an 80 L LNnT-containing carbohydrate mixture containing two major separation by-products, thus achieving depletion of higher saccharides such as pLNnH and accumulation of smaller saccharides such as trioses and LNnT.

80 л водного раствора смеси сахаров подвергают нанофильтрации 200 Да для истощения pLNnH. Содержание твердых веществ (DSC) раствора сахаров составляет 5,51%, и приведено соотношение 3-х рассматриваемых сахаров: 4,0% триозы, 62,0% LNnT и 20,8% pLNnH. Это соответствует эквиваленту общего количества сахаров 4,41 кг и количества LNnT 2,73 кг. Используя насос подачи, смесь сахаров подают при давлении примерно 400 кПа в циркуляцию фильтровальной установки. С циркуляционным насосом раствор сахаров подается насосом в круг при давлении 500 кПа вокруг керамической мембраны 200 Да для фильтрации через нее. В отношении пермеата фильтрованный раствор сахаров покидает мембрану при давлении сто кПа. После последующей фильтрации 20 литров каждого ретентат и пермеат анализируют в отношении состава сахаров и концентрации сахаров.80 L of an aqueous solution of a mixture of sugars is subjected to 200 Da nanofiltration to deplete pLNnH. The solids content (DSC) of the sugar solution is 5.51% and the ratio of the 3 sugars considered is given: 4.0% triose, 62.0% LNnT and 20.8% pLNnH. This corresponds to the equivalent of 4.41 kg of total sugars and 2.73 kg of LNnT. Using a feed pump, the sugar mixture is fed at a pressure of about 400 kPa into the circulation of the filter unit. With a circulation pump, the sugar solution is pumped into the circle at a pressure of 500 kPa around a 200 Da ceramic membrane for filtration through it. With respect to the permeate, the filtered sugar solution leaves the membrane at a pressure of one hundred kPa. After subsequent filtration, 20 liters of each retentate and permeate are analyzed for sugar composition and sugar concentration.

После 20 литров ретентат меняется следующим образом. 60 л ретентата теперь характеризуются 6,85% DSC, состоящими из 3,9% триозы, 61,7% LNnT и 22,3% pLNnH. Это соответствует эквиваленту общего количества Сахаров 4,11 кг и количества LNnT 2,54 кг. Пермеат имеет следующий состав: 1,88% DSC при составе 4,5% триозы, 67,2% LNnT и 11,7% pLNnH. Это соответствует в общей сложности 380 г сахара и количеству LNnT 253 г.After 20 liters, the retentate changes as follows. 60 L of retentate now has 6.85% DSC, consisting of 3.9% triose, 61.7% LNnT and 22.3% pLNnH. This corresponds to the equivalent of 4.11 kg of total sugars and 2.54 kg of LNnT. The permeate has the following composition: 1.88% DSC with a composition of 4.5% triose, 67.2% LNnT and 11.7% pLNnH. This corresponds to a total of 380 g of sugar and an amount of LNnT of 253 g.

После еще 20 литров ретентат меняется следующим образом. Оставшиеся 40 л ретентата теперь характеризуются сухой массой 9,95% DSC с составом 3,9% триозы, 62,5% LNnT и 24,6% pLNnH. Это соответствует общему количеству Сахаров 3,98 кг и количеству LNnT 2,49 кг. 20 л пермеата имеют следующий состав: 2,44% DSC с составом 4,6% триозы, 67,5% LNnT и 12,1% pLNnH. Эквивалент общего количества сахара 490 г и количества LNnT 329 г. After another 20 liters, the retentate is changed as follows. The remaining 40 L of retentate now has a dry weight of 9.95% DSC with a composition of 3.9% triose, 62.5% LNnT and 24.6% pLNnH. This corresponds to a total amount of sugars of 3.98 kg and an amount of LNnT of 2.49 kg. 20 liters of permeate have the following composition: 2.44% DSC with a composition of 4.6% triose, 67.5% LNnT and 12.1% pLNnH. Equivalent to 490 g total sugar and 329 g LNnT.

Данные результаты позволяют рассчитать коэффициенты проникания для каждого компонента - сахара. Триоза проникает на коэффициент примерно 1,15, LNnT - на коэффициент 1,09 и pLNnH - на коэффициент 0,55.These results make it possible to calculate the penetration coefficients for each component - sugar. Triose penetrates by a factor of about 1.15, LNnT by a factor of 1.09 and pLNnH by a factor of 0.55.

Результаты показаны в Таблице 1, Таблице 2 и Таблице 3.The results are shown in Table 1, Table 2 and Table 3.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Пример 2: Нанофильтрация LNnT-содержащей смеси углеводов объемом 35 л, содержащей два основных побочных продукта для разделения, и промежуточное добавление еще 10 л воды к подаваемому раствору с достижением истощения высших сахаридов, таких как pLNnH, и накопления меньших сахаридов, таких как триозы и LNnTExample 2: Nanofiltration of a 35 L LNnT-containing carbohydrate mixture containing two main separation by-products and intermediate addition of another 10 L of water to the feed solution to achieve depletion of higher saccharides such as pLNnH and accumulation of smaller saccharides such as trioses and LNnT

35 л водного раствора смеси Сахаров подвергают нанофильтрации 200 Да для истощения pLNnH. Содержание твердых веществ (DSC) раствора сахаров составляет 7,88%, и приведено соотношение 3-х рассматриваемых сахаров: 2,8% триозы, 58,0% LNnT и 26,1% pLNnH. Это соответствует эквиваленту общего количества сахаров 2,76 кг и количества LNnT 1,60 кг. Используя насос подачи, смесь сахаров подают при давлении примерно 400 кПа в систему циркуляции фильтровальной установки. Раствор сахаров подается насосом в круг при давлении 500 кПа вокруг керамической мембраны 200 Да, через которую осуществляют фильтрацию. В отношении пермеата фильтрованный раствор сахаров покидает мембрану при давлении сто кПа. Раствор сахаров закачивается через мембрану частями по 5 л, и оставшийся ретентат и полученный пермеат анализируют в отношении состава сахаров и концентрации сахаров. После первых 10 л к подаче два раза добавляют 5 л свежей воды.35 L of an aqueous solution of a mixture of Sugars is subjected to 200 Da nanofiltration to deplete pLNnH. The solids content (DSC) of the sugar solution is 7.88% and the ratio of the 3 sugars considered is given: 2.8% triose, 58.0% LNnT and 26.1% pLNnH. This corresponds to the equivalent of 2.76 kg of total sugars and 1.60 kg of LNnT. Using a feed pump, the sugar mixture is fed at a pressure of about 400 kPa into the circulation system of the filter unit. The sugar solution is pumped into the circle at a pressure of 500 kPa around a 200 Da ceramic membrane, through which filtration is carried out. With respect to the permeate, the filtered sugar solution leaves the membrane at a pressure of one hundred kPa. The sugar solution is pumped through the membrane in 5 liter increments and the remaining retentate and resulting permeate are analyzed for sugar composition and sugar concentration. After the first 10 liters, add 5 liters of fresh water twice to the supply.

После первых 5 литров ретентат меняется следующим образом. Теперь 30 л ретентата характеризуются 8,34% DSC, состоя из 2,2% триозы, 57,5% LNnT и 26,1% pLNnH. Это соответствует эквиваленту общего количества Сахаров 2,50 кг и количества LNnT 1,44 кг. Пермеат имеет следующий состав: 2,37% DSC при составе 3,5% триозы, 59,6% LNnT и 16,5% pLNnH. Это соответствует в общей сложности 120 г сахара и количеству LNnT 71 г. After the first 5 liters, the retentate changes as follows. Now 30 L of retentate has 8.34% DSC, consisting of 2.2% triose, 57.5% LNnT and 26.1% pLNnH. This corresponds to the equivalent of 2.50 kg of total sugars and 1.44 kg of LNnT. The permeate has the following composition: 2.37% DSC with a composition of 3.5% triose, 59.6% LNnT and 16.5% pLNnH. This corresponds to a total of 120 g of sugar and an amount of LNnT of 71 g.

После еще 5 л ретентат изменяется следующим образом. Теперь оставшиеся 25 л ретентата характеризуется сухой массой 9,07% DSC с составом 2,3% триозы, 57,1% LNnT и 26,9% pLNnH. Это соответствует общему количеству Сахаров 2,27 кг в ретентате и количеству LNnT 1,30 кг. Объединенный пермеат 10 л имеет следующий состав: 2,21% DSC с составом 3,5% триозы, 61,1% LNnT и 16,3% pLNnH. Эквивалент общего количества сахара 220 г и количества LNnT 135 г. After another 5 liters, the retentate changes as follows. The remaining 25 L of retentate now has a dry weight of 9.07% DSC with a composition of 2.3% triose, 57.1% LNnT and 26.9% pLNnH. This corresponds to a total amount of sugars of 2.27 kg in the retentate and an amount of LNnT of 1.30 kg. The combined 10 L permeate has the following composition: 2.21% DSC with a composition of 3.5% triose, 61.1% LNnT and 16.3% pLNnH. Equivalent to 220g total sugar and 135g LNnT.

Теперь 5 л воды добавляют к подаче перед дополнительной фильтрацией. После еще 5 л ретентат меняется следующим образом. Теперь оставшиеся 25 л ретентата характеризуются сухой масса 8,95% DSC с составом 2,2% триозы, 56,1% LNnT и 26,3% pLNnH. Это соответствует общему количеству сахара 2,24 кг в ретентате и количеству LNnT 1,26 кг. Объединенные 15 л пермеата имеют следующий состав: 2,24% DSC с составом 3,6% триозы, 60,4% LNnT и 16,6% pLNnH. Эквивалент общего количества сахара 340 г и количества LNnT 203 г. Now 5 liters of water is added to the feed before additional filtration. After another 5 liters, the retentate is changed as follows. The remaining 25 L of retentate now has a dry weight of 8.95% DSC with a composition of 2.2% triose, 56.1% LNnT and 26.3% pLNnH. This corresponds to a total sugar of 2.24 kg in the retentate and an amount of LNnT of 1.26 kg. The combined 15 L permeate has the following composition: 2.24% DSC with a composition of 3.6% triose, 60.4% LNnT and 16.6% pLNnH. Equivalent to 340g total sugar and 203g LNnT.

Теперь еще 5 л воды добавляют к подаче перед дополнительной фильтрацией. После еще 5 л ретентат меняется следующим образом. Теперь оставшиеся 25 л ретентата характеризуются сухой массой 7,86% DSC с составом 2,2% триозы, 56,3% LNnT и 26,9% pLNnH. Это соответствует общему количеству сахара 1,97 кг в ретентате и количеству LNnT 1,11 кг. Объединенные 20 л пермеата имеют следующий состав: 1,94% DSC с составом 3,4% триозы, 61,3% LNnT и 16,5% pLNnH. Эквивалент общего количества сахара 390 г и количества LNnT 238 г. Now another 5 liters of water is added to the feed before additional filtration. After another 5 liters, the retentate is changed as follows. The remaining 25 L of retentate now has a dry weight of 7.86% DSC with a composition of 2.2% triose, 56.3% LNnT and 26.9% pLNnH. This corresponds to a total sugar of 1.97 kg in the retentate and an amount of LNnT of 1.11 kg. The combined 20 L permeate has the following composition: 1.94% DSC with a composition of 3.4% triose, 61.3% LNnT and 16.5% pLNnH. Equivalent to 390 g total sugar and 238 g LNnT.

После еще 5 л ретентат меняется следующим образом. Теперь оставшиеся 20 л ретентата характеризуются сухой массой 8,15% DSC с составом 2,2% триозы, 56,4% LNnT и 27,4% pLNnH. Это соответствует общему количеству Сахаров 1,63 кг в ретентате и количеству LNnT 919 г. Объединенные 25 л пермеата имеют следующий состав: 1,94% DSC с составом 3,5% триозы, 61,9% LNnT и 17,5% pLNnH. Эквивалент общего количества сахара 490 г и количества LNnT 300 г. After another 5 liters, the retentate is changed as follows. The remaining 20 L of retentate now has a dry weight of 8.15% DSC with a composition of 2.2% triose, 56.4% LNnT and 27.4% pLNnH. This corresponds to a total amount of sugars of 1.63 kg in the retentate and an amount of LNnT of 919 g. The combined 25 L of permeate has the following composition: 1.94% DSC with a composition of 3.5% triose, 61.9% LNnT and 17.5% pLNnH. Equivalent to 490 g total sugar and 300 g LNnT.

После последних 5 л объединенные 30 л пермеата имеют следующий состав: 2,51% DSC с составом 3,5% триозы, 59,7% LNnT и 16,5% pLNnH. Эквивалент общего количества сахара 750 г и количества LNnT 450 г. Данные результаты приводят к коэффициентам проникания для каждого компонента - сахара. Триоза проникает с коэффициентом примерно 1,55, LNnT - с коэффициентом 1,05 и pLNnH - с коэффициентом 0,62.After the last 5 liters, the combined 30 liters of permeate have the following composition: 2.51% DSC with a composition of 3.5% triose, 59.7% LNnT and 16.5% pLNnH. Equivalent to 750 g total sugar and 450 g LNnT. These results lead to penetration coefficients for each sugar component. Triose penetrates at a factor of about 1.55, LNnT at a factor of 1.05 and pLNnH at a factor of 0.62.

Результаты показаны в Таблице 4, Таблице 5 и Таблице 6.The results are shown in Table 4, Table 5 and Table 6.

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

Пример 3: Хроматография с псевдодвижущимся слоем LNnT-содержащей смеси углеводов, которая содержит два основных побочных продукта для отделения, с достижением истощения высших сахаридов, таких как pLNnH, ниже 3% и накопления меньших сахаридов, таких как триозы и LNnTExample 3: Fluid-bed chromatography of an LNnT-containing mixture of carbohydrates that contains two main by-products to separate, achieving depletion of higher saccharides such as pLNnH below 3% and accumulation of smaller saccharides such as trioses and LNnT

Для SMB-очистки прозрачный раствор, не содержащий частиц, содержащий указанные 3 олигосахарида, концентрировали до примерно 300 г/л с использованием вакуумного концентратора при 45°С. Для SMB-хроматографии использовали многокомпонентную систему SMB с закрытым контуром, оборудованную 12 колонками (колонки Prosep® с размерами: 40 мм × 740 мм (Latek, Eppelheim, Германия)), расположенными в зонах 2×4. Каждая колонка содержала 760 г сильной катионообменной смолы Purolite® PCR833H+(Purolite, Ratingen, Германия).For SMB purification, the clear, particle-free solution containing these 3 oligosaccharides was concentrated to about 300 g/l using a vacuum concentrator at 45°C. For SMB chromatography, a closed loop SMB multi-component system equipped with 12 columns (Prosep® columns with dimensions: 40 mm × 740 mm (Latek, Eppelheim, Germany)) arranged in 2×4 zones was used. Each column contained 760 g of Purolite® PCR833H+ strong cation exchange resin (Purolite, Ratingen, Germany).

Система работала при 25°С со следующими установленными параметрами потока: скорость потока зоны I составляла 30,00 мл/мин, скорость потока зоны II устанавливали на уровне 21,00 мл/мин, скорость потока зоны III устанавливали на уровне 21,48 мл/мин, скорость потока зоны IV устанавливали на уровне 18,44 мл/мин, подачу устанавливали на уровне 3,00 мл/мин, скорость элюента устанавливали на уровне 11,56 мл/мин и время переключения устанавливали на уровне 17,92 мин. В качестве элюента использовали воду с 10% (об./об.) этанолом, пригодным для применения в пищевой промышленности. Сахариды, менее пентаозы, такие как триозы и LNnT, как например, меньшие продукты гидролиза, такие как лактоза, лакто-N-биоза, глюкоза, галактоза и N-ацетилгалактозамин, главным образом фракционировали в экстракт. Высшие олигосахариды, более точно сахариды, большие чем тетраозы, такие как пентаозы, гексаозы, такие как pLNnH, а также большие чем олигосахариды, такие как гептаозы или октаозы, а также остаточные загрязнения солями, происходящие из элюента или в результате загрузки смолы, фракционировали в рафинат. При описанных установках SMB-система могла непрерывно функционировать в течение по меньшей мере 3 месяцев.The system was operated at 25° C. with the following flow parameters set: zone I flow rate was set to 30.00 ml/min, zone II flow rate was set to 21.00 ml/min, zone III flow rate was set to 21.48 ml/min. min, the zone IV flow rate was set to 18.44 ml/min, the flow was set to 3.00 ml/min, the eluent rate was set to 11.56 ml/min and the switching time was set to 17.92 minutes. The eluent used was water with 10% (v/v) ethanol suitable for use in the food industry. Saccharides less than pentose, such as trioses and LNnT, such as smaller hydrolysis products such as lactose, lacto-N-biose, glucose, galactose and N-acetylgalactosamine, were mainly fractionated into the extract. Higher oligosaccharides, more specifically saccharides larger than tetraoses such as pentaoses, hexaoses such as pLNnH, as well as larger than oligosaccharides such as heptaoses or octaoses, as well as residual salt contamination originating from the eluent or as a result of resin loading, were fractionated into raffinate. With the settings described, the SMB system could operate continuously for at least 3 months.

Используя данный протокол, чистота LNnT могла быть значимо увеличена. В данном первом примере использовали LNnT со следующими характеристиками: 12,7% DSC с составом 3,5% триозы, 59,7% LNnT и 16,5% pLNnH. После SMB-хроматографии экстракт имел следующий состав: 4,9% триозы, 70,4% LNnT и 2,2% pLNnT. Рафинат, в свою очередь, имел следующий состав: 0,7% триозы, 1,1% LNnT и 59,5% pLNnT. Выход очистки составлял приблизительно 80%.Using this protocol, the purity of LNnT could be significantly increased. In this first example, LNnT was used with the following specifications: 12.7% DSC with a composition of 3.5% triose, 59.7% LNnT and 16.5% pLNnH. After SMB chromatography, the extract had the following composition: 4.9% triose, 70.4% LNnT and 2.2% pLNnT. The raffinate, in turn, had the following composition: 0.7% triose, 1.1% LNnT and 59.5% pLNnT. The purification yield was approximately 80%.

Результаты показаны в Таблице 7.The results are shown in Table 7.

Figure 00000008
Figure 00000008

Пример 4: Хроматография с псевдодвижущимся слоем LNnT-содержащей смеси углеводов, которая содержит два основных побочных продукта для отделения, с достижением истощения высших сахаридов, таких как pLNnH, ниже 3% и накопления меньших сахаридов, таких как триозы и LNnTExample 4: Fluid-bed chromatography of an LNnT-containing mixture of carbohydrates that contains two major by-products to separate, achieving depletion of higher saccharides such as pLNnH below 3% and accumulation of smaller saccharides such as trioses and LNnT

Для SMB-очистки прозрачный раствор, не содержащий частиц, содержащий указанные 3 олигосахарида, концентрировали до примерно 300 г/л с использованием вакуумного концентратора при 45°С. Для SMB-хроматографии использовали многокомпонентную систему SMB с закрытым контуром, оборудованную 12 колонками (колонки Prosep® с размерами: 40 мм × 740 мм (Latek, Eppelheim, Германия)), расположенными в зонах 2×4. Каждая колонка содержала 760 г сильной катионообменной смолы Purolite® PCR833H+ (Purolite, Ratingen, Германия).For SMB purification, the clear, particle-free solution containing these 3 oligosaccharides was concentrated to about 300 g/l using a vacuum concentrator at 45°C. For SMB chromatography, a closed loop SMB multi-component system equipped with 12 columns (Prosep® columns with dimensions: 40 mm × 740 mm (Latek, Eppelheim, Germany)) arranged in 2×4 zones was used. Each column contained 760 g of Purolite® PCR833H+ strong cation exchange resin (Purolite, Ratingen, Germany).

Система работала при 25°С со следующими установленными параметрами потока: скорость потока зоны I составляла 30,00 мл/мин, скорость потока зоны II устанавливали на уровне 21,00 мл/мин, скорость потока зоны III устанавливали на уровне 21,48 мл/мин, скорость потока зоны IV устанавливали на уровне 18,44 мл/мин, подачу устанавливали на уровне 3,00 мл/мин, скорость элюента устанавливали на уровне 11,56 мл/мин и время переключения устанавливали на уровне 17,92 мин. В качестве элюента использовали воду с 10% (об./об.) этанолом, пригодным для применения в пищевой промышленности. Сахариды, менее пентаозы, такие как триозы и LNnT, как например, меньшие продукты гидролиза, такие как лактоза, лакто-N-биоза, глюкоза, галактоза и N-ацетилгалактозамин, главным образом фракционировали в экстракт. Высшие олигосахариды, более точно сахариды, большие, чем тетраоза, такие как пентаозы, гексаозы, такие как pLNnH, а также большие олигосахариды, такие как гептаозы или октаозы, а также остаточные загрязнения солями, происходящие из элюента или в результате загрузки смолы, фракционировали в рафинат. При описанных установках SMB-системы могли непрерывно функционировать в течение по меньшей мере 3 месяцев.The system was operated at 25° C. with the following flow parameters set: zone I flow rate was set to 30.00 ml/min, zone II flow rate was set to 21.00 ml/min, zone III flow rate was set to 21.48 ml/min. min, the zone IV flow rate was set to 18.44 ml/min, the flow was set to 3.00 ml/min, the eluent rate was set to 11.56 ml/min and the switching time was set to 17.92 minutes. The eluent used was water with 10% (v/v) ethanol suitable for use in the food industry. Saccharides less than pentose, such as trioses and LNnT, such as smaller hydrolysis products such as lactose, lacto-N-biose, glucose, galactose and N-acetylgalactosamine, were mainly fractionated into the extract. Higher oligosaccharides, more specifically saccharides larger than tetraose, such as pentaoses, hexaoses, such as pLNnH, as well as large oligosaccharides, such as heptaoses or octaoses, as well as residual salt contaminations originating from the eluent or as a result of resin loading, were fractionated into raffinate. With the setups described, the SMB systems could operate continuously for at least 3 months.

Используя данный протокол, чистота LNnT могла быть значимо увеличена. В данном втором примере использовали LNnT со следующими характеристиками: 3,7% триозы, 67,6% LNnT и 15,4% pLNnH. После SMB-хроматографии экстракт имел следующий состав: 4,3% триозы, 80,3% LNnT и 0,6% pLNnH. Рафинат, в свою очередь, имел следующий состав: 5,3% триозы, 2,1% LNnT и 47,9% pLNnH. Выход очистки составлял приблизительно 80%.Using this protocol, the purity of LNnT could be significantly increased. In this second example, LNnT was used with the following specifications: 3.7% triose, 67.6% LNnT and 15.4% pLNnH. After SMB chromatography, the extract had the following composition: 4.3% triose, 80.3% LNnT and 0.6% pLNnH. The raffinate, in turn, had the following composition: 5.3% triose, 2.1% LNnT and 47.9% pLNnH. The purification yield was approximately 80%.

Результаты показаны в Таблице 8.The results are shown in Table 8.

Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
Figure 00000010

Пример 5: Кристаллизация LNnT-содержащей смеси углеводов, которая содержит один основной побочный продукт для отделения, с достижением истощения низших Сахаров, таких как триозы, ниже 3%Example 5 Crystallization of an LNnT-Containing Carbohydrate Mixture Which Contains One Major Separation By-Product Achieving Below 3% Depletion of Lower Sugars, Such as Trioses

385,3 г смеси углеводов со следующим составом подвергали процессу кристаллизации. Триоза: 4,9%, LNnT: 70,4%, pLNnH: 2,2. Вещество растворяли в карусельной установке в 0,4 л деионизированной воды перед тем, как его DSC было установлено на уровне 70% посредством использования роторного испарителя при пониженном давлении. Указанную смесь углеводов удаляли из роторного испарителя перед ее хранением в условиях окружающей среды, которые обеспечивают медленную скорость охлаждения карусельной установки 10°/ч. Таким образом, слой твердого вещества начинал образовываться на поверхности смеси, приводя в конечном итоге к получению полностью кристаллической массы после 3 суток. После полной кристаллизации указанную кристаллическую массу активно перемешивали с двумя частями 70 об. % раствора этанола (70 об.% EtOH/30 об.% H2O), в конечном итоге удаляя полученный промывочный раствор при пониженном давлении посредством использования воронкообразного фриттового фильтра. Указанный способ промывки повторяли два раза, приводя к получению высушенной и очищенной кристаллической массы LNnT, которую сушили в вакуумной печи при 0,3 кПа и 35°С. Выход кристаллизации определяли как 228,0 г (59,2%); состав соединений определяли следующим образом: содержание триозы: 0,5%, содержание LNnT: 94,4%, содержание pLNnH: 1,2%. Однако, при рассмотрении чистоты LNnT исходного материала, а также кристаллического продукта, выход увеличивается до 79,3% ((94,4%*228 г)/(70,4%*385,3 г)).385.3 g of a mixture of carbohydrates with the following composition was subjected to a crystallization process. Triose: 4.9%, LNnT: 70.4%, pLNnH: 2.2. The material was dissolved on a carousel in 0.4 L of deionized water before its DSC was adjusted to 70% using a rotary evaporator under reduced pressure. This mixture of carbohydrates was removed from the rotary evaporator before being stored under ambient conditions that provide a slow carousel cooling rate of 10°/h. Thus, a layer of solid began to form on the surface of the mixture, eventually leading to a fully crystalline mass after 3 days. After complete crystallization, said crystalline mass was vigorously mixed with two parts of 70 vol. % ethanol solution (70 vol.% EtOH/30 vol.% H 2 O), ultimately removing the resulting wash solution under reduced pressure using a funnel-shaped frit filter. This washing process was repeated twice, resulting in a dried and purified LNnT crystalline mass, which was dried in a vacuum oven at 0.3 kPa and 35°C. The yield of crystallization was determined as 228.0 g (59.2%); the composition of the compounds was determined as follows: triose content: 0.5%, LNnT content: 94.4%, pLNnH content: 1.2%. However, when considering the LNnT purity of the starting material as well as the crystalline product, the yield increases to 79.3% ((94.4%*228 g)/(70.4%*385.3 g)).

Результаты показаны в Таблице 9:The results are shown in Table 9:

Figure 00000011
Figure 00000011

Figure 00000012
Figure 00000012

Пример 6: Кристаллизация смеси углеводов, содержащих LNnT, которая содержит один основной побочный продукт для отделения, с достижением истощения низших сахаридов, таких как триозы, ниже 3%Example 6 Crystallization of a mixture of carbohydrates containing LNnT, which contains one main separation by-product, to achieve a depletion of lower saccharides, such as trioses, below 3%

462,3 г смеси углеводов со следующим составом подвергали процессу кристаллизации. Триоза: 4,3%, LNnT: 80,3%, pLNnH: 0,6%. Ее количество LNnT определяли как 371,1 г. Вещество растворяли в карусельной установке в 0,5 л деионизированной воды перед тем, как его DSC было установлено на уровне 69% посредством использования роторного испарителя при пониженном давлении. Указанную смесь углеводов удаляли из роторного испарителя перед ее хранением в условиях окружающей среды, которые обеспечивают медленную скорость охлаждения карусельной установки 107 ч. Таким образом, слой твердого вещества начинал расти на поверхности смеси, приводя в конечном итоге к получению полностью кристаллической массы после 2 суток. После полной кристаллизации указанную кристаллическую массу активно перемешивали с двумя частями 70 об. % раствора этанола (70 об. % EtOH/30 об. % H2O), в конечном итоге удаляя полученный промывочный раствор при пониженном давлении посредством использования воронкообразного фриттового фильтра. Указанный способ промывки повторяли два раза, получая высушенную и очищенную кристаллическую массу LNnT, которую сушили в вакуумной печи при 0,3 кПа и 35°С. Выход кристаллизации определяли как 244,0 г (52,8%); состав соединений определяли следующим образом: содержание триозы: 6,6%, содержание LNnT: 89,7%, содержание pLNnH: меньше 0,5%. В данном случае очистка посредством кристаллизации не была успешной. Однако, указанный продукт использовали в еще одной кристаллизации.462.3 g of a mixture of carbohydrates with the following composition was subjected to a crystallization process. Triose: 4.3%, LNnT: 80.3%, pLNnH: 0.6%. Its amount of LNnT was determined to be 371.1 g. The material was dissolved in a carousel in 0.5 L of deionized water before its DSC was set at 69% using a rotary evaporator under reduced pressure. This mixture of carbohydrates was removed from the rotary evaporator prior to storage at ambient conditions that provide a slow carousel cooling rate of 107 hours. Thus, a layer of solid began to grow on the surface of the mixture, resulting in a fully crystalline mass after 2 days. After complete crystallization, said crystalline mass was vigorously mixed with two parts of 70 vol. % ethanol solution (70 vol. % EtOH/30 vol. % H 2 O), ultimately removing the resulting wash solution under reduced pressure using a funnel-shaped frit filter. This washing process was repeated twice to obtain a dried and purified LNnT crystalline mass, which was dried in a vacuum oven at 0.3 kPa and 35°C. The crystallization yield was determined as 244.0 g (52.8%); the composition of the compounds was determined as follows: triose content: 6.6%, LNnT content: 89.7%, pLNnH content: less than 0.5%. In this case, purification by crystallization was not successful. However, this product was used in another crystallization.

244,0 г смеси углеводов направляли в процесс кристаллизации. Количество LNnT определяли как 218,9 г. Вещество растворяли в карусельной установке в 0,25 л деионизированной воды перед тем, как его DSC было установлено на уровне 70% посредством использования роторного испарителя при пониженном давлении. Указанную смесь углеводов удаляли из роторного испарителя перед ее хранением в условиях окружающей среды, которые обеспечивают медленную скорость охлаждения карусельной установки 107 ч. Таким образом, слой твердого вещества начинал расти на поверхности смеси, приводя в конечном итоге к получению полностью кристаллической массы после 5 суток. После полной кристаллизации указанную кристаллическую массу активно перемешивали с двумя частями 70 об. % раствора этанола, в конечном итоге удаляя полученный промывочный раствор при пониженном давлении посредством использования воронкообразного фриттового фильтра. Указанный способ промывки повторяли два раза, получая высушенную и очищенную кристаллическую массу LNnT, которую сушили в вакуумной печи при 0,3 кПа и 35°С. Выход кристаллизации определяли как 204,6 г (83,9%); состав соединений определяли следующим образом: содержание триозы: 0,7%, содержание LNnT: 97,4%, содержание pLNnH: 0,2%. При рассмотрении чистоты LNnT исходного вещества, а также кристаллического продукта, выход увеличивается до 91,1% ((97,4%*204,6 г)/(89,7%*244,0 г)). Результаты показаны в Таблице 10:244.0 g of the carbohydrate mixture was sent to the crystallization process. The amount of LNnT was determined as 218.9 g. The material was dissolved in a carousel in 0.25 L of deionized water before its DSC was set at 70% using a rotary evaporator under reduced pressure. This mixture of carbohydrates was removed from the rotary evaporator prior to storage at ambient conditions that provide a slow carousel cooling rate of 107 hours. Thus, a layer of solid began to grow on the surface of the mixture, eventually leading to a fully crystalline mass after 5 days. After complete crystallization, said crystalline mass was vigorously mixed with two parts of 70 vol. % ethanol solution, eventually removing the resulting wash solution under reduced pressure using a funnel-shaped frit filter. This washing process was repeated twice to obtain a dried and purified LNnT crystalline mass, which was dried in a vacuum oven at 0.3 kPa and 35°C. The yield of crystallization was determined as 204.6 g (83.9%); the composition of the compounds was determined as follows: triose content: 0.7%, LNnT content: 97.4%, pLNnH content: 0.2%. When considering the LNnT purity of the starting material as well as the crystalline product, the yield increases to 91.1% ((97.4%*204.6 g)/(89.7%*244.0 g)). The results are shown in Table 10:

Figure 00000013
Figure 00000013

Пример 7: Кристаллизация смеси углеводов, содержащих pLNnH, которая содержит один основной побочный продукт для отделения, с достижением истощения низших сахаридов, таких как LNnT, ниже 4%Example 7 Crystallization of a mixture of carbohydrates containing pLNnH, which contains one main separation by-product, to achieve a depletion of lower saccharides such as LNnT below 4%

В карусельной установке 250 г смеси углеводов со следующим составом подвергали процессу кристаллизации: Триоза: меньше 0,5%, LNnT: 2,1%, pLNnH: 47,9%. Оставшиеся твердые вещества по существу состоят из остаточных солей. Вещество растворяли в карусельной установке в 0,5 л деионизированной воды перед тем, как его DSC было установлено на уровне 55% посредством использования роторного испарителя при пониженном давлении. Указанную смесь углеводов удаляли из роторного испарителя перед ее хранением в условиях окружающей среды, которые обеспечивают медленную скорость охлаждения карусельной установки 107 ч. Таким образом, слой твердого вещества начинал образовываться на поверхности смеси, приводя в конечном итоге к получению полностью кристаллической массы после 5 суток. После полной кристаллизации 50 г неочищенной указанной кристаллической массы активно смешивали с двумя частями 70 об. % раствора этанола (70 об. % EtOH/30 об. % H2O), в конечном итоге удаляя полученный промывочный раствор при пониженном давлении посредством использования воронкообразного фриттового фильтра. Указанный способ промывки повторяли два раза, получая высушенную и очищенную кристаллическую массу pLNnT, которую сушили в вакуумной печи при 0,3 кПа и 35°С. Выход кристаллизации определяли как 13,0 г (26,0%); состав соединений определяли следующим образом: содержание триозы: 0%, содержание LNnT: 3,75%, содержание pLNnH: 80,6%. Однако, при рассмотрении чистоты pLNnT исходного материала, а также кристаллического продукта, выход увеличивается до 58,3% ((80,6%*13,0 г)/(0,75*47,9%*50 г)) с учетом влажности высушенной кристаллической массы 25%.In a carousel, 250 g of a mixture of carbohydrates with the following composition was subjected to a crystallization process: Triose: less than 0.5%, LNnT: 2.1%, pLNnH: 47.9%. The remaining solids essentially consist of residual salts. The material was dissolved on a carousel in 0.5 L of deionized water before its DSC was adjusted to 55% using a rotary evaporator under reduced pressure. This mixture of carbohydrates was removed from the rotary evaporator prior to storage at ambient conditions that provide a slow carousel cooling rate of 107 hours. Thus, a layer of solid began to form on the surface of the mixture, eventually leading to a fully crystalline mass after 5 days. After complete crystallization, 50 g of the crude indicated crystalline mass was actively mixed with two parts of 70 vol. % ethanol solution (70 vol. % EtOH/30 vol. % H 2 O), ultimately removing the resulting wash solution under reduced pressure using a funnel-shaped frit filter. This washing process was repeated twice to obtain a dried and purified pLNnT crystalline mass, which was dried in a vacuum oven at 0.3 kPa and 35°C. The yield of crystallization was determined as 13.0 g (26.0%); the composition of the compounds was determined as follows: triose content: 0%, LNnT content: 3.75%, pLNnH content: 80.6%. However, when considering the pLNnT purity of the starting material as well as the crystalline product, the yield increases to 58.3% ((80.6%*13.0 g)/(0.75*47.9%*50 g)) considering humidity of the dried crystalline mass 25%.

Пример 8: Получение затравочных кристаллов LNnT из деионизированной водыExample 8 Preparation of LNnT Seed Crystals from Deionized Water

56%-ную смесь LNnT, полученную в результате ферментативного процесса, очищали посредством повторных стадий гель-фильтрации с помощью чистой воды в качестве растворителя (Biorad Bio-Gel® Р-2, тонкая очистка), в конечном итоге получая затравочные кристаллы LNnT после уменьшения объема посредством использования роторного испарителя. 10,0 г исходного материала, подверженного распылительной сушке, разводили до 50% DSC чистой водой и три раза фильтровали. На каждой стадии фильтрации преимущественно LNnT-содержащие фракции объединяли, повторно концентрировали в вакууме и еще раз разводили до 50% DSC и посылали на еще один раунд гель-фильтрации. После концентрирования при пониженном давлении получали 2,8 г гелеобразного вещества, которое кристаллизовалось при отстаивании. Продукт анализировали посредством HPAEC-PAD-хроматографии; чистота непромытых кристаллов составляла 83,1% LNnT с 6,3% неотделенной триозы в качестве основного побочного продукта.The 56% mixture of LNnT resulting from the enzymatic process was purified through repeated gel filtration steps with pure water as solvent (Biorad Bio-Gel® P-2, fine purification), finally obtaining LNnT seeds after reduction volume through the use of a rotary evaporator. 10.0 g of spray dried starting material was diluted to 50% DSC with pure water and filtered three times. At each filtration step, the predominantly LNnT containing fractions were pooled, re-concentrated in vacuo and further diluted to 50% DSC and sent to another round of gel filtration. Concentration under reduced pressure gave 2.8 g of a gel which crystallized on standing. The product was analyzed by HPAEC-PAD chromatography; the purity of the unwashed crystals was 83.1% LNnT with 6.3% unseparated triose as the main by-product.

Пример 9: Кристаллизация 200 г LNnT посредством добавления NaClExample 9: Crystallization of 200 g LNnT by addition of NaCl

Для предотвращения образования геля во время кристаллизации LNnT один массовый процент соли с пищевой совместимостью, такой как NaCl, добавляют к раствору. 200 г LNnT (15,0% триозы, 65,9% LNnT, 4,4% pLNnH; это эквивалентно 131,8 г чистой LNnT) и 2,0 г NaCl растворяют в 200 мл воды. Раствор затем устанавливают на значение DSC 70%. Некоторые затравочные кристаллы добавляют к высоковязкой суспензии, и LNnT дают кристаллизоваться при комнатной температуре в течение одних суток. После полной кристаллизации кристаллическую массу смешивают с двумя частями 80 об. % раствора этанола (80 об. % EtOH/20 об. % H2O) и центрифугируют в течение 15 мин при 6000 об./мин. Осажденную смесь углеводов суспендируют с помощью еще одной части 80 об. % раствора этанола и еще раз центрифугируют. Данный процесс повторяют. После трех циклов центрифугирования осадок подвергают лиофильной сушке. После первой кристаллизации получают 163,6 г LNnT. Чистота LNnT могла быть повышена на примерно 11% с 65,9% до 76,5% (6,5% триозы, 5,2 pLNnH) с получением 125,1 г чистой LNnT (выход 94,9%).To prevent gel formation during LNnT crystallization, one weight percent of a food compatible salt such as NaCl is added to the solution. 200 g LNnT (15.0% triose, 65.9% LNnT, 4.4% pLNnH; this is equivalent to 131.8 g pure LNnT) and 2.0 g NaCl are dissolved in 200 ml water. The solution is then set to a DSC value of 70%. Some seed crystals are added to the high viscosity slurry and LNnT is allowed to crystallize at room temperature for one day. After complete crystallization, the crystalline mass is mixed with two parts of 80 vol. % ethanol solution (80 vol. % EtOH/20 vol. % H 2 O) and centrifuged for 15 min at 6000 rpm. The precipitated mixture of carbohydrates is suspended with another part of 80 vol. % ethanol solution and centrifuged again. This process is repeated. After three cycles of centrifugation, the precipitate is freeze-dried. After the first crystallization, 163.6 g of LNnT are obtained. The purity of LNnT could be increased by about 11% from 65.9% to 76.5% (6.5% triose, 5.2 pLNnH) to give 125.1 g of pure LNnT (94.9% yield).

Пример 10: 2-ая Кристаллизация 200 г LNnTExample 10: 2nd Crystallization 200 g LNnT

158,6 г LNnT, взятые из Примера 9, кристаллизуют.Таким образом, исходный материал растворяют в 159 мл деионизированной воды и концентрируют до 70% DSC при пониженном давлении. Затравочные кристаллы добавляют к высоковязкой суспензии, и LNnT дают кристаллизоваться при комнатной температуре в течение 1 суток. После полной кристаллизации кристаллическую массу смешивают с двумя частями 80 об. % раствора этанола (80 об. % EtOH/20 об. % H2O) и центрифугируют в течение 15 мин при 6000 об./мин. Осажденную смесь углеводов суспендируют с еще одной частью 80 об. % раствора этанола и еще раз центрифугируют.Данный процесс повторяют. После трех циклов центрифугирования осадок повергают лиофильной сушке. 115,2 г LNnT получают после второй кристаллизации. Чистота LNnT могла быть повышена на примерно 6% с 76,5% до 82,4% (2,4% триозы, 5,7% pLNnH) с получением 94,9 г чистой LNnT (выход 78,2%).158.6 g of LNnT taken from Example 9 crystallized. Thus, the starting material was dissolved in 159 ml of deionized water and concentrated to 70% DSC under reduced pressure. Seed crystals are added to the high viscosity slurry and LNnT is allowed to crystallize at room temperature for 1 day. After complete crystallization, the crystalline mass is mixed with two parts of 80 vol. % ethanol solution (80 vol. % EtOH/20 vol. % H 2 O) and centrifuged for 15 min at 6000 rpm. The precipitated mixture of carbohydrates is suspended with another part of 80 vol. % ethanol solution and centrifuged again. This process is repeated. After three cycles of centrifugation, the precipitate is freeze-dried. 115.2 g LNnT is obtained after the second crystallization. The purity of LNnT could be increased by about 6% from 76.5% to 82.4% (2.4% triose, 5.7% pLNnH) to give 94.9 g of pure LNnT (78.2% yield).

Пример 11: Кристаллизация 100 г LNnT посредством добавления NaCl 100 г LNnT (15,0% триозы, 65,9% LNnT, 4,4% pLNnH; эквивалентно 131,8 г чистой LNnT) и 1,0 г NaCl растворяют в 100 мл воды и затем концентрируют при пониженном давлении до 70% DSC. Затравочные кристаллы добавляли к высоковязкой суспензии, и LNnT дают кристаллизоваться при комнатной температуре в течение 1 суток. После полной кристаллизации кристаллическую массу смешивают с двумя частями 80 об. % раствора этанола (80 об. % EtOH/20 об. % H2O) и центрифугируют в течение 15 мин при 6000 об./мин. Осажденный продукт суспендируют с еще одним объемным мл 80% EtOH и еще раз центрифугируют. Данный процесс повторяют. Затем, осадок повергают лиофильной сушке. 67,0 г LNnT получают после первой кристаллизации. Чистота вещества могла быть повышена на примерно 15% с 65,9% до 81,7% (6,2% триозы, 6,0% гексаозы) с получением 54,7 г чистой LNnT (выход 83,1%).Example 11: Crystallization of 100 g LNnT by adding NaCl 100 g LNnT (15.0% triose, 65.9% LNnT, 4.4% pLNnH; equivalent to 131.8 g pure LNnT) and 1.0 g NaCl are dissolved in 100 ml water and then concentrated under reduced pressure to 70% DSC. Seed crystals were added to the high viscosity slurry and LNnT was allowed to crystallize at room temperature for 1 day. After complete crystallization, the crystalline mass is mixed with two parts of 80 vol. % ethanol solution (80 vol. % EtOH/20 vol. % H 2 O) and centrifuged for 15 min at 6000 rpm. The precipitated product is suspended with another volume ml of 80% EtOH and centrifuged again. This process is repeated. Then, the precipitate is freeze-dried. 67.0 g LNnT is obtained after the first crystallization. The purity of the material could be increased by about 15% from 65.9% to 81.7% (6.2% triose, 6.0% hexaose) to give 54.7 g of pure LNnT (83.1% yield).

Пример 12: 2-ая Кристаллизация 100 г LNnTExample 12: 2nd Crystallization 100 g LNnT

50,0 г LNnT, взятые из Примера 11, кристаллизуют. Таким образом, исходный материал растворяют в 100 мл воды и концентрируют до 70% DSC при 60°С. Затравочные кристаллы добавляют к высоковязкой суспензии, и LNnT дают кристаллизоваться при комнатной температуре в течение 1 суток. После полной кристаллизации кристаллическую массу смешивают с двумя объемами 80 об. % раствора этанола (80 об. % EtOH/20 об. % H2O) и центрифугируют в течение 15 мин при 6000 об./мин. Осажденную смесь углеводов два раза суспендируют с еще одним объемом 80% EtOH и еще раз центрифугируют. Затем данный осадок повергают лиофильной сушке. 36,0 г LNnT получают после второй кристаллизации. Чистота вещества могла быть повышена на примерно 3% с 81,7% до 84,3% (2,9% триозы, 6,4% гексаозы) с получением 30,3 г чистой LNnT (выход 74,3%).50.0 g of LNnT, taken from Example 11, crystallize. Thus, the starting material is dissolved in 100 ml of water and concentrated to 70% DSC at 60°C. Seed crystals are added to the high viscosity slurry and LNnT is allowed to crystallize at room temperature for 1 day. After complete crystallization, the crystalline mass is mixed with two volumes of 80 vol. % ethanol solution (80 vol. % EtOH/20 vol. % H 2 O) and centrifuged for 15 min at 6000 rpm. The precipitated carbohydrate mixture is suspended twice with another volume of 80% EtOH and centrifuged again. This precipitate is then subjected to freeze-drying. 36.0 g LNnT is obtained after the second crystallization. The purity of the material could be increased by about 3% from 81.7% to 84.3% (2.9% triose, 6.4% hexaose) to give 30.3 g of pure LNnT (74.3% yield).

Пример 13: Гомогенизация LNnT посредством использования сушки распылениемExample 13 Homogenization of LNnT by using spray drying

228,0 г LNnT со следующим составом гомогенизировали посредством сушки распылением указанного продукта на проборе Buchi В-290: (0,5% триозы, 94,4% LNnT, 1,2% pLNnH). Таким образом, вещество растворяли в 1,5 л (15,2% DSC) воды, затем подвергали стерильной фильтрации (размер пор 45 мм) и подвергали сушке распылением при температуре на входе 130°С и на выходе 66°С. 178,0 г (78,1%) белого гомогенного порошка получали с остаточным содержанием воды 8,6%, определенным посредством титрования по Карлу Фишеру. Чистоту вещества определяли как 0,4% триозы, 94,4% LNnT и 1,1% pLNnH с получением 168,0 г чистой гомогенно высушенной распылением LNnT.228.0 g LNnT with the following formulation was homogenized by spray drying the indicated product on a Buchi B-290 sampler: (0.5% triose, 94.4% LNnT, 1.2% pLNnH). Thus, the substance was dissolved in 1.5 l (15.2% DSC) of water, then subjected to sterile filtration (pore size 45 mm) and subjected to spray drying at an inlet temperature of 130°C and an outlet of 66°C. 178.0 g (78.1%) of a white homogeneous powder was obtained with a residual water content of 8.6% determined by Karl Fischer titration. Purity was determined as 0.4% triose, 94.4% LNnT, and 1.1% pLNnH to give 168.0 g of pure, homogeneously spray-dried LNnT.

Пример 14. Гомогенизация LNnT посредством использования сушки распылениемExample 14 Homogenization of LNnT Using Spray Drying

204,0 г LNnT со следующим составом гомогенизировали посредством сушки распылением указанного продукта на проборе Buchi В-290: (0,7% триозы, 97,4% LNnT, 0,2% pLNnH). Таким образом, вещество растворяли в 1,2 л (14,6% DSC) воды, затем подвергали стерильной фильтрации (размер пор 45 мм) и подвергали сушке распылением при температуре на входе 130°С и на выходе 66°С. Получали 129,0 г (63,2%) белого гомогенного порошка с остаточным содержанием воды 7,1%, определенным посредством титрования по Карлу Фишеру. Чистоту вещества определяли как 0,3% триозы, 96,43% LNnT и меньше 0,25% pLNnH с получением 124,2 г чистой, гомогенно высушенной распылением LNnT.204.0 g LNnT with the following formulation was homogenized by spray drying the indicated product on a Buchi B-290 sampler: (0.7% triose, 97.4% LNnT, 0.2% pLNnH). Thus, the substance was dissolved in 1.2 L (14.6% DSC) of water, then sterile filtered (pore size 45 mm) and spray dried at an inlet temperature of 130°C and an outlet of 66°C. 129.0 g (63.2%) of a white homogeneous powder was obtained with a residual water content of 7.1% determined by Karl Fischer titration. The purity of the material was determined as 0.3% triose, 96.43% LNnT and less than 0.25% pLNnH to give 124.2 g of pure, homogeneous spray dried LNnT.

Пример 15: Гомогенизация LNnT посредством использования сушки распылениемExample 15 Homogenization of LNnT by using spray drying

110,7 г LNnT со следующим составом гомогенизировали посредством сушки распылением указанного продукта на проборе Buchi В-290: (2,4% триозы, 82,4% LNnT, 5,7% pLNnH). Таким образом, вещество растворяли в 300 мл (27% DSC) воды, затем подвергали стерильной фильтрации (размер пор 45 мм) и подвергали сушке распылением при температуре на входе 130°С и температуре на выходе 66°С. Получали 71,9 г (65,0%) белого гомогенного порошка, который демонстрировал приблизительно такой же спектр, как и исходное вещество из Примера 10, как доказательство совместимости сушки распылением полученного вещества.110.7 g LNnT with the following formulation was homogenized by spray drying the indicated product on a Buchi B-290 sampler: (2.4% triose, 82.4% LNnT, 5.7% pLNnH). Thus, the substance was dissolved in 300 ml (27% DSC) of water, then subjected to sterile filtration (pore size 45 mm) and subjected to spray drying at an inlet temperature of 130°C and an outlet temperature of 66°C. 71.9 g (65.0%) of a white homogeneous powder was obtained, which showed approximately the same spectrum as the starting material from Example 10, as evidence of the compatibility of spray drying of the obtained material.

Пример 16: Сушка LNnT посредством использования сушки в печиExample 16: Drying LNnT by using an oven dryer

9,629 г кристаллической LNnT сушили в печи. После 7 суток при 35°С ее масса уменьшалась до 9,612 г, что соответствует 99,8%. Чистоту LNnT определяли как 88,7% перед и 88,2% после сушки, доказывая пригодность сушки в печи при 35°С.9.629 g of crystalline LNnT was dried in an oven. After 7 days at 35°C, its weight decreased to 9.612 g, which corresponds to 99.8%. The purity of LNnT was determined as 88.7% before and 88.2% after drying, proving the suitability of oven drying at 35°C.

Пример 17: Сушка LNnT посредством использования вакуумной сушки в печиExample 17: Drying LNnT by using vacuum oven drying

10,307 г кристаллической LNnT сушили в печи. После 7 суток при 35°С ее масса уменьшалась до 10,219 г, что соответствует 99,8%. Чистоту LNnT определяли как 88,7% перед и 90,3% после сушки, доказывая пригодность сушки в печи при 35°С.10.307 g of crystalline LNnT was dried in an oven. After 7 days at 35°C, its weight decreased to 10.219 g, which corresponds to 99.8%. The purity of LNnT was determined as 88.7% before and 90.3% after drying, proving the suitability of oven drying at 35°C.

Пример 18: Гомогенизация LNnT посредством использования лиофильной сушкиExample 18 Homogenization of LNnT Using Freeze Drying

10,265 г кристаллической LNnT подвергали лиофильной сушке на проборе Christ BETA 2-8 LD плюс. Таким образом, указанный ОГМ растворяли в карусельной установке в 90 мл деионизированной воды и замораживали при -80°С перед подверганием процессу лиофильной сушки, устанавливали на уровне 0,2*10-3 кПа и охлаждали до -85°С. После 7 суток масса уменьшилась до 9,668 г, что соответствует 94,2%. Чистоту LNnT определяли как 88,7% перед и 90,2% после сушки, делая лиофильную сушку подходящим способом гомогенизации.10.265 g of crystalline LNnT was freeze-dried on a Christ BETA 2-8 LD plus part. Thus, this HMO was dissolved in a carousel in 90 ml of deionized water and frozen at -80°C before being subjected to a freeze drying process, set at 0.2*10 -3 kPa and cooled to -85°C. After 7 days, the weight decreased to 9.668 g, which corresponds to 94.2%. The purity of LNnT was determined to be 88.7% before and 90.2% after drying, making freeze drying a suitable homogenization method.

Пример 19: Гомогенизация LNnT посредством использования лиофильной сушкиExample 19 Homogenization of LNnT Using Freeze Drying

15,404 г кристаллической LNnT подвергали лиофильной сушке на проборе Christ BETA 2-8 LD плюс. Таким образом, указанный ОГМ растворяли в карусельной установке в 60 мл деионизированной воды и замораживали при -80°С перед подверганием процессу лиофильной сушки, устанавливали на уровне 0,2*10-3 кПа и охлаждали до -85°С. После 7 суток масса уменьшилась до 14,566 г, что соответствует 94,2%. Чистоту LNnT определяли как 88,7% перед и 89,5% после сушки, делая лиофильную сушку подходящим способом гомогенизации.15.404 g of crystalline LNnT was freeze-dried on a Christ BETA 2-8 LD plus part. Thus, this HMO was dissolved in a carousel in 60 ml of deionized water and frozen at -80°C before being subjected to a freeze drying process, set at 0.2*10 -3 kPa and cooled to -85°C. After 7 days, the weight decreased to 14.566 g, which corresponds to 94.2%. The purity of LNnT was determined to be 88.7% before and 89.5% after drying, making freeze drying a suitable homogenization method.

Claims (34)

1. Способ очистки лакто-N-неотетраозы (LNnT) от ферментационного бульона, который включает стадии, на которых:1. A method for purifying lacto-N-neotetraose (LNnT) from a fermentation broth, which includes the steps of: - берут ферментационный бульон, который содержит LNnT, биомассу, компоненты среды, загрязняющие вещества и углеводы, отличные от LNnT;- take the fermentation broth, which contains LNnT, biomass, components of the environment, contaminants and carbohydrates other than LNnT; - подвергают ферментационный бульон по меньшей мере одной стадии мембранной фильтрации с использованием нанофильтрационных мембран, получая таким образом фильтрованный раствор, содержащий LNnT;- subjecting the fermentation broth to at least one stage of membrane filtration using nanofiltration membranes, thus obtaining a filtered solution containing LNnT; - подвергают фильтрованный раствор по меньшей мере одной стадии хроматографии с псевдодвижущимся слоем, получая таким образом очищенный раствор, который содержит LNnT;- subjecting the filtered solution to at least one stage of pseudo-moving bed chromatography, thus obtaining a purified solution that contains LNnT; - подвергают очищенный раствор по меньшей мере одной стадии кристаллизации из воды, получая таким образом кристаллическую массу; и- subjecting the purified solution to at least one stage of crystallization from water, thus obtaining a crystalline mass; And - подвергают такую кристаллическую массу по меньшей мере одной стадии гомогенизации, получая таким образом гомогенизированный и высушенный очищенный препарат LNnT;subjecting such a crystalline mass to at least one homogenization step, thereby obtaining a homogenized and dried purified LNnT preparation; при этом очищенный препарат содержит LNnT с чистотой 80% или более.wherein the purified preparation contains LNnT with a purity of 80% or more. 2. Способ по п. 1, в котором стадия мембранной фильтрации представляет собой нанофильтрацию с использованием мембраны, которая имеет порог отсечения по молекулярной массе от 0,2 до 3,5 кДа.2. The method of claim 1, wherein the membrane filtration step is nanofiltration using a membrane that has a molecular weight cutoff of 0.2 to 3.5 kDa. 3. Способ по любому из пп. 1, 2, в котором мембрана имеет порог отсечения по молекулярной массе от 0,2 до 2,0 кДа.3. The method according to any one of paragraphs. 1, 2, in which the membrane has a cut-off threshold for molecular weight from 0.2 to 2.0 kDa. 4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором мембрана имеет порог отсечения по молекулярной массе от 0,2 до 1,0 кДа.4. The method according to any one of paragraphs. 1-3, in which the membrane has a molecular weight cut-off from 0.2 to 1.0 kDa. 5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором фильтрованный раствор, полученный на стадии мембранной фильтрации, содержит LNnT с чистотой более 60%, более 65% или более 70%.5. The method according to any one of paragraphs. 1-4, in which the filtered solution obtained from the membrane filtration step contains LNnT with a purity of more than 60%, more than 65% or more than 70%. 6. Способ по п. 1, в котором стадия хроматографии с псевдодвижущимся слоем включает следующее:6. The method of claim 1, wherein the pseudo moving bed chromatography step comprises the following: i) по меньшей мере 4 колонки, предпочтительно по меньшей мере 8 колонок, более предпочтительно по меньшей мере 12 колонок, где по меньшей мере одна колонка содержит слабую или сильную катионообменную смолу, предпочтительно катионообменную смолу в Н+-форме, Na+-форме, K+-форме или Са2+-форме; и/илиi) at least 4 columns, preferably at least 8 columns, more preferably at least 12 columns, where at least one column contains a weak or strong cation exchange resin, preferably a cation exchange resin in H + -form, Na + -form, K + -form or Ca 2+ -form; and/or ii) четыре зоны I, II, III и IV с разными скоростями потока; и/илиii) four zones I, II, III and IV with different flow rates; and/or iii) элюент, содержащий или состоящий из воды, предпочтительно этанола и воды, более предпочтительно от 5 до 15 об. % этанола и от 85 до 95 об. % воды, наиболее предпочтительно от 9 до 11 об. % этанола и от 89 до 91 об. % воды,iii) an eluent containing or consisting of water, preferably ethanol and water, more preferably from 5 to 15 vol. % ethanol and from 85 to 95 vol. % water, most preferably 9 to 11 vol. % ethanol and from 89 to 91 vol. % water, iv) рабочую температуру от 15 до 60°С, предпочтительно от 20 до 55°С, более предпочтительно от 25 до 50°С.iv) operating temperature 15 to 60°C, preferably 20 to 55°C, more preferably 25 to 50°C. 7. Способ по п. 1 или 6, в котором стадия хроматографии с псевдодвижущимся слоем включает следующее:7. The method according to claim 1 or 6, wherein the pseudo moving bed chromatography step comprises the following: i) четыре зоны I, II, III и IV с разными скоростями потока, где скорости потока предпочтительно составляют от 22 до 32 мл/мин в зоне 1, от 17 до 23 мл/мин в зоне II, от 18 до 25 мл/мин в зоне III и/или от 14 до 20 мл/мин в зоне IV; и/илиi) four zones I, II, III and IV with different flow rates, where the flow rates are preferably 22 to 32 ml/min in zone 1, 17 to 23 ml/min in zone II, 18 to 25 ml/min in zone III and/or 14 to 20 ml/min in zone IV; and/or ii) скорость подачи от 0,5 до 4 мл/мин, предпочтительно 2 мл/мин; и/илиii) a flow rate of 0.5 to 4 ml/min, preferably 2 ml/min; and/or iii) скорость потока элюента от 6 до 12 мл/мин, предпочтительно 8 мл/мин;iii) an eluent flow rate of 6 to 12 ml/min, preferably 8 ml/min; и/илиand/or iv) время переключения от 14 до 20 мин, предпочтительно от 16 до 18 мин, более предпочтительно 17 мин.iv) switching time 14 to 20 minutes, preferably 16 to 18 minutes, more preferably 17 minutes. 8. Способ по любому из пп. 1-7, в котором очищенный раствор, полученный в результате хроматографии с псевдодвижущимся слоем, содержит LNnT с чистотой более 75% или более 80%.8. The method according to any one of paragraphs. 1-7, in which the purified solution obtained by chromatography with fluidized bed contains LNnT with a purity of more than 75% or more than 80%. 9. Способ по любому из пп. 1, 6-8, в котором очищенный раствор, полученный в результате по меньшей мере одной стадии хроматографии с псевдодвижущимся слоем, может подвергаться по меньшей мере еще одной дополнительной стадии очистки с использованием хроматографии с псевдодвижущимся слоем, при этом получают очищенный раствор, содержащий LNnT с чистотой более 85%, предпочтительно более 90%; более предпочтительно более 93%.9. The method according to any one of paragraphs. 1, 6-8, in which the purified solution obtained as a result of at least one stage of chromatography with fluidized bed, can be subjected to at least one additional stage of purification using chromatography with pseudomoving layer, thus obtaining a purified solution containing LNnT with a purity greater than 85%, preferably greater than 90%; more preferably more than 93%. 10. Способ по п. 1, в котором стадия кристаллизации включает:10. The method according to p. 1, in which the stage of crystallization includes: - получение смеси по меньшей мере двух олигосахаридов, содержащей по меньшей LNnT в концентрации по меньшей мере примерно 1% DSC, предпочтительно по меньшей мере 10% DSC, предпочтительно по меньшей мере 30% DSC и более предпочтительно по меньшей мере примерно 50% DSC, и чистота такой LNnT в данной смеси составляет по меньшей мере примерно 15%, предпочтительно по меньшей мере примерно 25%, предпочтительно примерно 40% и более предпочтительно по меньшей мере примерно 60%;- obtaining a mixture of at least two oligosaccharides containing at least LNnT at a concentration of at least about 1% DSC, preferably at least 10% DSC, preferably at least 30% DSC and more preferably at least about 50% DSC, and the purity of such LNnT in the mixture is at least about 15%, preferably at least about 25%, preferably about 40%, and more preferably at least about 60%; - кристаллизацию смеси по меньшей мере двух олигосахаридов, полученной на стадии хроматографии с псевдодвижущимся слоем, при начальной температуре по меньшей мере примерно от 20 до 30°С, предпочтительно по меньшей мере примерно от 30 до 40°С, предпочтительно по меньшей мере примерно от 40 до 50°С и более предпочтительно по меньшей примерно от 50 до 60°С;- crystallizing a mixture of at least two oligosaccharides obtained from the stage of pseudo-moving bed chromatography, at an initial temperature of at least about 20 to 30°C, preferably at least about 30 to 40°C, preferably at least about 40 up to 50°C and more preferably at least about 50 to 60°C; - предоставление возможности кристаллизации насыщенной массы посредством охлаждения до по меньшей мере 40-50°С, предпочтительно по меньшей мере примерно 30-40°С, предпочтительно по меньшей мере примерно 20-30°С, предпочтительно по меньшей мере примерно 10-20°С и более предпочтительно по меньшей мере примерно 0-10°С с получением гомогенной кристаллической массы,- allowing the saturated mass to crystallize by cooling to at least 40-50°C, preferably at least about 30-40°C, preferably at least about 20-30°C, preferably at least about 10-20°C and more preferably at least about 0-10°C to obtain a homogeneous crystalline mass, - обработку кристаллической массы смесью спиртового растворителя или смешиваемого с водой спирта или растворителя и воды, где содержание спирта или растворителя в растворе составляет от 10 до 90 об. %, предпочтительно от 30 до 80 об. % и более предпочтительно от 50 до 70 об. % с получением смеси раствора, содержащего спирт или растворитель, и кристаллической массы; и- treatment of the crystalline mass with a mixture of an alcoholic solvent or a water-miscible alcohol or solvent and water, where the content of alcohol or solvent in the solution is from 10 to 90 vol. %, preferably from 30 to 80 vol. % and more preferably from 50 to 70 vol. % to obtain a mixture of a solution containing alcohol or solvent, and a crystalline mass; And - отфильтровывание фракции, содержащей спирт или растворитель и теперь содержащей сахар, кристаллической массы для снижения содержания низших сахаридов в кристаллической массе.- filtering the fraction containing alcohol or solvent and now containing sugar, the crystalline mass to reduce the content of lower saccharides in the crystalline mass. 11. Способ по п. 1 или 10, в котором содержание низших сахаридов составляет менее 10%, предпочтительно менее 5% и более предпочтительно менее 3%.11. The method according to claim 1 or 10, wherein the content of lower saccharides is less than 10%, preferably less than 5% and more preferably less than 3%. 12. Способ по любому из пп. 1-11, в котором кристаллы, полученные на стадии кристаллизации, содержат LNnT с чистотой более 85%, более 90% и более 95%.12. The method according to any one of paragraphs. 1-11, in which the crystals obtained from the crystallization stage contain LNnT with a purity of more than 85%, more than 90% and more than 95%. 13. Способ по п. 1, в котором стадия гомогенизации может быть выбрана из лиофильной сушки, сушки распылением, вальцовой сушки или сушки в барабанной сушилке и/или сушки в ленточной сушилке или вакуумной сушки в ленточной сушилке.13. The process of claim 1, wherein the homogenizing step can be selected from freeze drying, spray drying, roller drying or drum drying and/or belt drying or vacuum belt drying. 14. Способ по любому из пп. 1-13, в котором чистота LNnT в очищенном препарате составляет 85% или больше, более предпочтительно 90% или больше, относительно сухого вещества очищенного препарата.14. The method according to any one of paragraphs. 1-13, in which the purity of LNnT in the purified preparation is 85% or more, more preferably 90% or more, based on the dry matter of the purified preparation.
RU2021137555A 2019-06-14 2020-06-10 Method for purification of lacto-n-neotetraose RU2793915C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19180396.4 2019-06-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2793915C1 true RU2793915C1 (en) 2023-04-10

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011100980A1 (en) * 2010-02-19 2011-08-25 Glycom A/S A method for preparation of the tetrasaccharide lacto-n-neotetraose (lnnt) containing n-acetyllactosamine
WO2014086373A1 (en) * 2012-12-07 2014-06-12 Glycom A/S Crystallisation of human milk oligosaccharides (hmo)
WO2015049331A1 (en) * 2013-10-04 2015-04-09 Jennewein Biotechnologie Gmbh Process for purification of a neutral human milk oligosaccharide using simulated moving bed chromatography
WO2019003133A1 (en) * 2017-06-30 2019-01-03 Glycom A/S Purification of oligosaccharides
RU2682445C2 (en) * 2014-01-20 2019-03-19 Енневайн Биотехнологи Гмбх Process for efficient purification of neutral human milk oligosaccharides (hmo) from microbial fermentation, hmo concentrate and use thereof
EP3494805A1 (en) * 2017-12-08 2019-06-12 Jennewein Biotechnologie GmbH Spray-dried tetrasaccharides

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011100980A1 (en) * 2010-02-19 2011-08-25 Glycom A/S A method for preparation of the tetrasaccharide lacto-n-neotetraose (lnnt) containing n-acetyllactosamine
WO2014086373A1 (en) * 2012-12-07 2014-06-12 Glycom A/S Crystallisation of human milk oligosaccharides (hmo)
WO2015049331A1 (en) * 2013-10-04 2015-04-09 Jennewein Biotechnologie Gmbh Process for purification of a neutral human milk oligosaccharide using simulated moving bed chromatography
RU2682445C2 (en) * 2014-01-20 2019-03-19 Енневайн Биотехнологи Гмбх Process for efficient purification of neutral human milk oligosaccharides (hmo) from microbial fermentation, hmo concentrate and use thereof
WO2019003133A1 (en) * 2017-06-30 2019-01-03 Glycom A/S Purification of oligosaccharides
EP3494805A1 (en) * 2017-12-08 2019-06-12 Jennewein Biotechnologie GmbH Spray-dried tetrasaccharides

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7285256B2 (en) Method for purifying sialic acid from fermentation broth
US20220395519A1 (en) A Method for Drying Human Milk Oligosaccharides
CN110914284A (en) Amorphous mixture comprising neutral mono-or oligosaccharides and acidic non-carbohydrate component
US20220251131A1 (en) Process for the purification of lacto-n-neotetraose
FI105048B (en) Process for the preparation of isomaltulose and other products
US20220081732A1 (en) Process for making l-fucose
RU2793915C1 (en) Method for purification of lacto-n-neotetraose
US8580955B2 (en) Purification method and production method for cellobiose
WO2022263426A1 (en) Separation of human milk oligosaccharides from a fermentation broth
RU2780437C1 (en) Method for purification of sialic acid from fermentation broth
RU2805178C1 (en) Method for drying breast milk oligosaccharides
BE1029436B1 (en) SEPARATION OF BREAST MILK OLIGOSACCHARIDES FROM A FERMENTATION BROTH
DK202100635A1 (en) Separation of neutral human milk oligosaccharides from a fermentation broth
WO2022263406A1 (en) Separation of human milk oligosaccharides from a fermentation broth
WO2022263424A1 (en) Separation of human milk oligosaccharides from a fermentation broth
DK202100629A1 (en) Separation of neutral human milk oligosaccharides from a fermentation broth
CN117480001A (en) Separation of human milk oligosaccharides from fermentation broth
CN117651602A (en) Separation of human milk oligosaccharides from fermentation broth