TWI626245B - D-阿洛酮糖結晶及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種D-阿洛酮糖結晶及製造純度為98%(w/w)
或大於98%(w/w)且晶粒尺寸為MA200或大於MA200之高純度D-阿洛酮糖結晶之方法。所述方法包含：自D-阿洛酮糖溶液移除雜質以獲得純化之D-阿洛酮糖溶液；濃縮純化之D-阿洛酮糖溶液；經由熱交換器將濃縮之D-阿洛酮糖溶液冷卻至30℃至40℃；在30℃至40℃下使D-阿洛酮糖溶液晶種結晶以獲得晶種結晶之糖膏(massecuite)；以及使晶種結晶之糖膏全面結晶。所述方法可在不使用有機溶劑之情況下經由經濟的結晶方法自D-阿洛酮糖溶液製造適合用於工業應用之形式之純D-阿洛酮糖結晶。
Description
本發明是關於一種使用過飽和自D-阿洛酮糖溶液(D-psicose solution)製造高純度D-阿洛酮糖結晶(D-psicose crystals)之方法。
已報導D-阿洛酮糖不同於果糖或蔗糖而幾乎不在體內代謝，實質上不具有卡路里，且由於其抑制體脂肪形成而幾乎不影響體重增加之甜味劑(馬托(Matuo,T.)等人.亞太臨床學期刊(Asia Pac.J.Clin.Untr.),10,233-237,2001；馬特索(Matsuo,T.)及何森健(K.Izumori),亞太臨床營養學期刊(Asia Pac.J.Clin.Nutr.),13,S127,2004)。
最近，本發明人已報導一種藉由將D-葡萄糖異構化為D-果糖，隨後使所得D-果糖與能夠製造D-阿洛酮糖表異構酶之固定化細胞反應來經濟地製造D-阿洛酮糖之方法(韓國專利申請案第10-2009-0118465號)。由於含有藉由酶促反應產生之D-阿洛酮糖的反應溶液含有固體含量約20%(w/w)至約30%(w/w)之D-阿洛酮糖的低純度產品，有必要經由層析法純化D-阿洛酮糖以便
製造具有98%(w/w)或大於98%之高純度的D-阿洛酮糖結晶粒子。迄今為止，無例子展示工業上可用之結晶D-阿洛酮糖具有98%(w/w)或大於98%之高純度。
為製造結晶形式之D-阿洛酮糖，已報導一種方法，其中在經由酵母醱酵移除D-阿洛酮糖反應溶液中未反應之D-果糖之後使用大量乙醇(田村圭生(Kei T)等人，生物科學與生物工程期刊(J.Biosci.Bioeng.),90(4),453-455,2000)。然而，此類藉由酵母醱酵自製程流程完全排除未反應之D-果糖無法藉由在移除副產物中再利用未反應之D-果糖來實現任何成本降低效果。此外，添加大量乙醇至結晶製程可使輔助材料成本上升且需要藉由蒸餾方法防止所添加之乙醇爆炸及回收之設施，從而使製備D-阿洛酮糖之成本增加。出於這些原因，以上方法由於高生產成本在大批量生產方面具有限制。另外，在D-阿洛酮糖之結晶中使用大量乙醇可能導致D-阿洛酮糖具有乙醇氣味，其為不利的，從而考慮到材料適合性時引起技術限制。
使糖結晶之習知方法可大致分為兩種方法。一種為濃縮及結晶方法，且另一種為冷卻結晶方法。兩種方法皆為使糖結晶且利用在過飽和之介穩定區(區域)中誘導結晶生長之原理的方法。濃縮及結晶方法一般用於具有高結晶生長速率之糖(諸如蔗糖)的結晶，而冷卻結晶方法用於具有比蔗糖顯著更低的結晶生長速率之糖的結晶。
此外，使糖結晶之方法在介穩定區中進行，其中介穩定區意謂糖溶液之濃度自平衡濃度(亦即，飽和濃度)至最低過飽和狀態自發沈澱結晶存在。結晶現象，諸如結晶成核並未在此區
中發生。然而，在添加晶種時，可發生結晶生長，從而增加結晶尺寸。亦即，在將晶種引入超過飽和濃度之溶液中以便製造結晶時，晶種可在介穩定區中生長，導致結晶生長。當用於結晶之溶液過度濃縮或快速冷卻時，溶液變得過飽和，超過介穩定區，導致新穎結晶成核而非結晶生長。由於新穎結晶成核之產生因為總數增加而為抑制結晶生長之因素，溫度條件及初始進入過飽和濃度為重要的，以便確保結晶生長。
D-阿洛酮糖展現在過飽和濃度範圍內結晶產生速率及結晶生長速率幾乎不改變之特性，且因此可分類為具有難以晶粒生長之結晶條件的糖。通常，已知結晶之晶粒尺寸為糖結晶行業中之一重要因素。當大批量生產系統中製造之結晶為精細晶粒結晶時，由於過飽和濃度區之黏度，不易於在結晶離心裝置中進行結晶與母液之間的分離，從而由於剩餘母液之作用而使最終產品之純度劣化。此外，剩餘母液可使結晶在乾燥後聚集，從而減少最終產品之封裝量或使可銷售性劣化。出於這些原因，霧化之結晶不適合於大批量生產。
先前技術之一個實例揭露於韓國專利公開案第2011-0035805A號(公佈於2011年4月6日)中。
本發明之實施例提供一種獲得經由連續層析法而無需酵母醱酵分離之高純度D-阿洛酮糖溶液之方法，使得未反應之D-果糖可重複使用而非自製程流程移除。
本發明之實施例提供一種在不使用有機溶劑(諸如乙醇等)之情況下經由晶粒生長自分離之高純度D-阿洛酮糖溶液能夠使D-阿洛酮糖溶液在分離、乾燥以及封裝期間的損失降至最低之製造D-阿洛酮糖的方法，從而促進結晶與母液分離。
本發明之實施例提供一種在經由降低可變成本及固定成本來降低生產成本之情況下使D-阿洛酮糖結晶之方法。
本發明之實施例提供一種製造純度為98%(w/w)或大於98%且晶粒尺寸為MA200或大於MA200之高純度D-阿洛酮糖之方法，其具有改進之結晶製程流程及產品可銷售性。
根據一個實施例，本發明提供一種製造純度為98%(w/w)或大於98%且晶粒尺寸為MA200或大於MA200之高純度D-阿洛酮糖結晶之方法，其包含：自D-阿洛酮糖溶液移除雜質以獲得純化之D-阿洛酮糖溶液；濃縮純化之D-阿洛酮糖溶液；經由熱交換器將濃縮之D-阿洛酮糖溶液冷卻至30℃至40℃；在30℃至40℃下接種D-阿洛酮糖溶液以獲得糖膏；以及使結晶之糖膏全面結晶。
根據本發明，所述製造方法可在不使用有機溶劑之情況下經由經濟的結晶方法自D-阿洛酮糖溶液製造適合形式之純D-阿洛酮糖結晶用於工業應用。
本發明之上述及其他態樣、特徵以及優點將自結合隨附圖式對以下實施例之詳細描述而變得顯而易知，其中：圖1展示80布里度(Brix)(%)之D-阿洛酮糖溶液中熱變
性純度視溫度而改變。
圖2為由晶種結晶製備之D-阿洛酮糖之晶粒尺寸(粒徑)的圖。
圖3為經由全面結晶製備之D-阿洛酮糖之晶粒尺寸(粒徑)的圖。
隨後，將更詳細描述本發明之實施例。本文中將省略所屬領域中具通常知識者顯而易知之細節的描述。
本發明之一個實施例是關於一種製造具有98%(w/w)或大於98%之高純度及MA200或大於MA200之晶粒尺寸的D-阿洛酮糖結晶之方法，其包含：自D-阿洛酮糖溶液移除雜質以獲得純化之D-阿洛酮糖溶液；濃縮純化之D-阿洛酮糖溶液；經由熱交換器將濃縮之D-阿洛酮糖溶液冷卻至30℃至40℃，較佳35℃至40℃；在30℃至40℃下使D-阿洛酮糖溶液晶種結晶以獲得糖膏；以及使晶種結晶之糖膏全面結晶。
本發明中所用之D-阿洛酮糖溶液可藉由屬於棒狀桿菌屬(genus Corynebacterium)之能夠表現來自D-果糖之D-阿洛酮糖表異構酶或自棒狀桿菌屬分離之D-阿洛酮糖表異構酶的微生物製造。術語「D-阿洛酮糖表異構酶」是指能夠將D-果糖轉化為D-阿洛酮糖之D-阿洛酮糖-3-表異構酶。
D-阿洛酮糖溶液可藉由培養能夠產生D-阿洛酮糖表異構酶之谷胺酸棒狀桿菌(Corynebacterium glutamicum)KCTC
13032，使所得微生物或自微生物分離之酶固定於固定載體(諸如海藻酸鈉)，且引入D-果糖作為取代物來獲得，如揭露於韓國專利申請案第2009-0118465號中，但不限於此。
為自D-阿洛酮糖溶液收集D-阿洛酮糖結晶，自D-阿洛酮糖溶液移除影響D-阿洛酮糖之純化及結晶的其他物質，使得D-阿洛酮糖溶液具有適合於高效結晶之狀態。因此，根據本發明之製造D-阿洛酮糖結晶之方法可包含自D-阿洛酮糖溶液移除雜質以獲得純化之D-阿洛酮糖溶液。
特定言之，獲得純化之D-阿洛酮糖溶液之步驟可包含藉由通過裝填有脫色劑之管柱使D-阿洛酮糖溶液脫色；藉由離子交換樹脂層析法使脫色之D-阿洛酮糖溶液脫鹽；以及使脫鹽之D-阿洛酮糖溶液通過裝填有連接鉀活化基團之離子交換樹脂的連續層析管柱，從而獲得純化之D-阿洛酮糖溶液。
更特定言之，使D-阿洛酮糖溶液脫鹽之步驟可藉由層析法藉由使D-阿洛酮糖溶液通過裝填有陽離子交換樹脂之管柱及裝填有陰離子交換樹脂之管柱來進行。當強鹼性陰離子樹脂用於離子交換樹脂純化來製造純化之D-阿洛酮糖溶液時，D-阿洛酮糖可變性，使D-阿洛酮糖溶液之純度降低。因此，為製造高純度D-阿洛酮糖結晶，有必要使用100%弱鹼性陰離子樹脂。亦在由強酸性陽離子樹脂及通常用於糖純化之強鹼性陰離子樹脂組成之混合樹脂中觀測到D-阿洛酮糖之變性。因此，為進行有效脫鹽而不使D-阿洛酮糖變性，100%弱鹼性陰離子樹脂用於使D-阿洛酮糖溶液脫鹽。
此外，為獲得高純度D-阿洛酮糖，可進行經由連續層析
法之分離。D-阿洛酮糖溶液中用於D-阿洛酮糖結晶之D-阿洛酮糖含量較佳為90%至95%或大於90%至95%，更佳為95%或大於95%。由於由D-阿洛酮糖表異構酶製備之D-阿洛酮糖溶液中之D-阿洛酮糖具有約24%(w/w)之低純度，無法進行自D-阿洛酮糖溶液之直接結晶。為獲得高純度D-阿洛酮糖結晶，使D-阿洛酮糖溶液在結晶之前經受脫色及脫鹽以移除雜質，隨後經由裝填有連接鈣活化基團之離子交換樹脂之連續層析管柱純化。
在一種使糖結晶之典型方法中，以每小時特定速率使D-阿洛酮糖溶液自高溫緩慢冷卻至過飽和濃度範圍內的某一溫度範圍。不同於此類典型方法，在根據本發明之製造D-阿洛酮糖結晶之方法中，將濃縮至80布里度(D-阿洛酮糖×100%/總溶液)至85布里度(%)範圍內之過飽和濃度的D-阿洛酮糖溶液經由熱交換器以每小時5℃至20℃之速率快速冷卻至30℃至40℃之溫度，且隨後引入結晶裝置中。當D-阿洛酮糖溶液冷卻至30℃至40℃時，可防止濃縮至80布里度(D-阿洛酮糖溶液×100/總溶液)至85布里度(%)範圍內之過飽和濃度的D-阿洛酮糖溶液熱變性，從而可保持分離之高純度D-阿洛酮糖溶液的純度，從而使得在結晶製程之後結晶之產率及晶粒尺寸改進。為將濃縮至80布里度(D-阿洛酮糖溶液×100/總溶液)至85布里度(%)範圍內之過飽和濃度的D-阿洛酮糖溶液轉移至結晶裝置，將濃縮至80布里度至85布里度(%)範圍內之過飽和濃度的D-阿洛酮糖溶液收集且儲存於中間儲存槽中，其溫度為對應於D-阿洛酮糖之熱變性溫度之60℃至75℃。
特定言之，使D-阿洛酮糖結晶之時間為80小時至120
小時。D-阿洛酮糖之結晶可藉由以下進行：將在過飽和濃度範圍內的濃縮之D-阿洛酮糖溶液經由熱交換器以每小時5℃至20℃之速率快速冷卻至30℃至40℃，隨後將D-阿洛酮糖溶液引入結晶裝置中，且在30℃至40℃之結晶溫度範圍內將D-阿洛酮糖溶液重複加熱及冷卻5次至10次。亦即，以結晶裝置之操作容量計5%(v/v)至20%(v/v)之量引入在30℃至40℃下濃縮至80布里度至85布里度(%)之過飽和濃度範圍的D-阿洛酮糖溶液，其中使冷卻水在30℃至35℃之溫度範圍內循環。D-阿洛酮糖之結晶藉由引入以D-阿洛酮糖之初始量計10ppm至100ppm(v/v)之量的所製備的D-阿洛酮糖晶種以獲得糖膏來起始。在本文中，術語「糖膏」是指在D-阿洛酮糖晶種觸發結晶時由結晶及溶液組成之混合漿液。
此外，為誘導D-阿洛酮糖結晶生長，自起始結晶起每10小時至20小時，以結晶裝置之操作容量計5%(v/v)至20%(v/v)之量將在30℃至40℃下濃縮至80布里度至85布里度(%)之過飽和濃度範圍的D-阿洛酮糖溶液引入結晶裝置中。此操縱可重複5次至10次，使得在30℃至40℃之有益溫度範圍內在結晶糖膏內重複5次至10次加熱及冷卻，從而誘導D-阿洛酮糖結晶生長。
藉由根據本發明之製造方法獲得的D-阿洛酮糖結晶特定言之具有MA 200或大於MA 200之晶粒尺寸，更特定言之MA 300或大於MA 300之晶粒尺寸。
如本文所用，晶粒尺寸是指結晶之平均尺寸。根據JIS或ASTM，晶粒尺寸由在100倍下獲取之顯微照片中每單位面積(25平方毫米)之晶粒數目表示，其亦稱為晶粒尺寸數目。最近，
晶粒尺寸用於意謂結晶之平均尺寸。在本發明中，晶粒尺寸是指結晶之平均尺寸(粒徑)。
D-阿洛酮糖之晶粒尺寸之量測方法不受特定限制，且可採用所屬領域中通常使用之任何方法。晶粒尺寸量測方法之實例包含比較程序(FGC)、平面量測程序(FGI)及截取程序(FGP)，但不限於此。
為獲得晶粒尺寸為MA 200或大於MA 200之D-阿洛酮糖結晶，可經由兩個階段進行結晶，亦即晶種結晶及全面結晶，其中晶種結晶相比於全面結晶較佳以5%(v/v)至20%(v/v)之量進行。藉由根據本發明之方法製備的晶種之晶粒尺寸在MA 100至MA 150範圍內。將全部量之所製備之晶種轉移至裝置用於全面結晶，隨後以與上述相同之方式進行全面結晶，從而最後獲得純度為98%(w/w)或大於98%且晶粒尺寸為MA 200或大於MA 200、更佳MA 300或大於MA 300之高純度D-阿洛酮糖。
作為結晶裝置，可使用所屬領域中通常使用之任何糖結晶裝置而無改變或有適合修改。作為自最終結晶糖膏分離高純度D-阿洛酮糖結晶及母液之裝置，可使用所屬領域中通常使用之任何糖分離裝置而無改變或有適合修改。
在下文中，將參考一些實例更詳細描述本發明。應理解，提供這些實例僅用於說明，且不應以任何方式解釋為限制本發明。
本文中將省略所屬領域中具通常知識者顯而易知之細節的描述。
實例
製備實例
如韓國專利申請案第10-2009-0118465號中所揭露，D-阿洛酮糖藉由一種連續製造D-阿洛酮糖之方法製造，所述方法包含使谷胺酸棒狀桿菌KCTC 13032醱酵且藉助於將上述微生物或自微生物分離之D-阿洛酮糖表異構酶固定之載體將D-果糖轉化為D-阿洛酮糖。藉由所述方法製備之D-阿洛酮糖具有約24%(w/w)之低純度，從而使其難以進行直接結晶。使所製造之D-阿洛酮糖溶液濃縮至50布里度(%)且通過裝填有粒狀活性碳之脫色管柱以便自濃縮溶液移除有色物質。
實例1
製備實例中獲得之所得D-阿洛酮糖溶液之純度為24%(w/w)，其應增加至90%至95%(w/w)或大於90%至95%以便進行結晶。為經由連續層析法高效分離D-阿洛酮糖，應移除D-阿洛酮糖溶液中之離子。當離子組分存在於待分離之溶液中時，離子組分可置換分離樹脂之活化基團、降低樹脂之分離能力，繼而使得不可能藉由使用分離樹脂進行D-阿洛酮糖連續分離達到90%至95%(w/w)或大於90%至95%之純度。
因此，使製備實例中獲得之純度為24%(w/w)之D-阿洛酮糖溶液通過裝填有經氫基取代之強酸性陽離子交換樹脂(拜耳S1668(Bayer S1668))的管柱及裝填有經羥基取代之弱鹼性陰離子交換樹脂(拜耳S4528)的管柱，從而移除溶液中剩餘的離子組分。使用電導計量測離子組分之移除，其中電導率調整至不超過10微西門子(microsiemens)/公分，且D-阿洛酮糖之純度維持在24%(w/w)。市售之弱陰離子交換樹脂部分保留強鹼性特性。因此，為在無因純度降低所致之D-阿洛酮糖損失之情況下進行脫
鹽，應使用不具有強鹼性特性之100%弱鹼性陰離子樹脂。
實例2
將實例1中藉由經由脫色及脫鹽移除有色材料及離子組分所獲得之純度為24%(w/w)之D-阿洛酮糖溶液濃縮至60布里度(%)。使濃縮之D-阿洛酮糖藉助於ASMB6塔(由有機物有限公司(Organo Co.,Ltd.)製造)通過經鈣基團取代之離子交換樹脂(安伯來特(Amberlite)CR1310 Ca)以產生純化之D-阿洛酮糖溶液。離子交換樹脂管柱中裝填之離子交換樹脂之量為10公升。通過管柱之樣本，亦即實例1中製備之純化D-阿洛酮糖溶液之量為2公升/週期，且操作溫度為60℃。在引入樣本且用5公升/週期之去離子水溶離之後，所得D-阿洛酮糖之純度為95%(w/w)。
實例3
將實例2中純化且分離之純度為95%(w/w)之D-阿洛酮糖溶液濃縮至80布里度(%)。將純度為95%(w/w)之D-阿洛酮糖溶液經由熱交換器以每小時10℃之速率快速冷卻至40℃，且以結晶裝置之操作容量計20%(v/v)之量引入結晶裝置中。使結晶裝置中之冷卻水循環以維持35℃。隨後，以100ppm(v/v)之量引入所製備之D-阿洛酮糖晶種來起始D-阿洛酮糖晶種結晶。為誘導D-阿洛酮糖結晶生長，自起始結晶每12小時，以結晶裝置之操作容量計20%(v/v)之量進一步將在40℃下濃縮至80.0布里度(%)之D-阿洛酮糖溶液添加至結晶裝置中。此操縱重複4次，使得在35℃至40℃之有益溫度範圍內在結晶糖膏內重複4次加熱及冷卻。最後，自起始結晶進行D-阿洛酮糖晶種反應60小時。D-阿洛酮糖晶種結晶之糖膏經由分離D-阿洛酮糖結晶與母液藉由
結晶離心裝置分離、乾燥及篩分，產生純度為99.4%(w/w)且晶粒尺寸為MA 135.5之具有35.2%產率的最終D-阿洛酮糖結晶。
實例4
使用實例3中製備之D-阿洛酮糖晶種結晶之糖膏進行D-阿洛酮糖之全面結晶。以結晶裝置之操作容量計20%(v/v)之量將D-阿洛酮糖晶種結晶之糖膏引入結晶裝置中。在結晶裝置中，使冷卻水循環以維持35℃。將實例2中純化且分離之純度為95%(w/w)之D-阿洛酮糖溶液濃縮至80布里度(%)。將純度為95%(w/w)之D-阿洛酮糖溶液經由熱交換器以每小時10℃之速率快速冷卻至40℃。隨後，以結晶裝置之操作容量計20%(v/v)之量將冷卻之D-阿洛酮糖溶液引入結晶裝置中，使得全面結晶之初始總量變為以結晶裝置之操作容量計40%(v/v)。為誘導D-阿洛酮糖結晶生長，自起始結晶每20小時，以結晶裝置之操作容量計20%(v/v)之量進一步將在40℃下濃縮至80.0布里度(%)之D-阿洛酮糖溶液添加至結晶裝置中。此操縱可重複3次，使得在35℃至40℃之有益溫度範圍內在結晶糖膏內重複3次加熱及冷卻。最後，進行全面D-阿洛酮糖結晶80小時。D-阿洛酮糖晶種結晶之糖膏經由分離D-阿洛酮糖結晶與母液藉由結晶離心裝置分離、乾燥且篩分，產生純度為99.8%(w/w)且晶粒尺寸為MA 373.9之具有52.8%產率的最終D-阿洛酮糖結晶。
比較例1
使製備實例中獲得之純度為24%(w/w)之D-阿洛酮糖溶液通過裝填有經氫基取代之強酸性陽離子交換樹脂(拜耳S1668)的管柱及裝填有經羥基取代之弱鹼性陰離子交換樹脂(拜
耳S4528)的管柱。最後，使所得D-阿洛酮糖溶液通過裝填有強酸性陽離子交換樹脂與強鹼性陰離子交換樹脂之混合物之離子交換柱(拜耳NM60)，從而移除溶液中剩餘的離子組分。使用電導計鑑別離子組分之移除，其中電導率調整至不超過10微西門子/公分，且D-阿洛酮糖之純度降至21.2%(w/w)。
比較例2
使製備實例中獲得之純度為24%(w/w)之D-阿洛酮糖溶液通過裝填有經氫基取代之強酸性陽離子交換樹脂(拜耳S1668)的管柱及裝填有經羥基取代之弱鹼性陰離子交換樹脂(拜耳S4528)的管柱，從而移除溶液中剩餘的離子組分。使用電導計鑑別離子組分之移除，其中電導率調整至不超過10微西門子/公分，且D-阿洛酮糖之純度降至22.8%(w/w)。
比較例3
將以上實例2中純化且分離之純度為95%(w/w)之D-阿洛酮糖溶液濃縮至85布里度(%)。將結晶裝置中純度為95%(w/w)之D-阿洛酮糖溶液以每小時0.31℃之速率持續48小時自50℃冷卻至35℃以進行結晶。經由使用結晶離心裝置分離D-阿洛酮糖結晶與母液，以分離最終D-阿洛酮糖結晶糖膏。因此，在最終結晶糖膏中D-阿洛酮糖結晶與母液之間不存在分離。
比較例4
將以上實例2中純化且分離之純度為95%(w/w)之D-阿洛酮糖溶液濃縮至82.5布里度(%)。將結晶裝置中純度為95%(w/w)之D-阿洛酮糖溶液以每小時0.30℃之速率持續50小時自50℃冷卻至35℃以進行結晶。經由結晶離心裝置透過分離D-阿洛
酮糖結晶與母液，以分離、乾燥及篩分最終D-阿洛酮糖結晶糖膏，產生純度為98.5%(w/w)且晶粒尺寸為MA82之具有20.9%產率的最終D-阿洛酮糖結晶。
比較例5
將以上實例2中純化且分離之純度為95%(w/w)之D-阿洛酮糖溶液濃縮至82.5布里度(%)。將結晶裝置中純度為95%(w/w)之D-阿洛酮糖溶液以每小時0.15℃之速率持續100小時自50℃冷卻至35℃以進行結晶。經由結晶離心裝置透過分離D-阿洛酮糖結晶與母液，以分離、乾燥及篩分最終D-阿洛酮糖結晶糖膏，產生純度為98.9%(w/w)且晶粒尺寸為MA95之具有24.5%產率的最終D-阿洛酮糖結晶。
比較例6
將以上實例2中純化且分離之純度為95%(w/w)之D-阿洛酮糖溶液濃縮至82.5布里度(%)。將結晶裝置中純度為95%(w/w)之D-阿洛酮糖溶液以每小時0.08℃之速率持續200小時自50℃冷卻至35℃以進行結晶。經由結晶離心裝置透過分離D-阿洛酮糖結晶與母液，以分離、乾燥及篩分最終D-阿洛酮糖結晶糖膏，產生純度為97.9%(w/w)且晶粒尺寸為MA75之具有17.2%產率的最終D-阿洛酮糖結晶。
在比較例1及比較例2中製備之D-阿洛酮糖的純度，低於實例1中製備之D-阿洛酮糖的純度，其中強酸性離子交換樹脂用於比較例1及除了100%弱鹼性離子交換樹脂以外的市售之弱鹼性離子交換樹脂用於比較例2。此外，採用習知糖結晶方法，亦即針對過飽和濃度以每小時特定速率將D-阿洛酮糖溶液自高溫緩慢
冷卻至一定溫度範圍之方法的比較例1至比較例3不展示D-阿洛酮糖結晶與母液之間的分離，或展現相比於實例之純度、晶粒尺寸及產率更低的純度、晶粒尺寸及產率。根據這些結果，可見根據本發明之製備D-阿洛酮糖結晶之方法可製造相比於現存冷卻結晶方法具有更好可銷售性之D-阿洛酮糖。
儘管本文中已描述一些實施例，但所屬領域中具通常知識者應理解，這些實施例僅以說明方式給出，且在不脫離本發明之精神及範圍的情況下可進行各種修改、改變以及更改。因此，本發明之範疇應僅受隨附申請專利範圍及其等效物限制。
Claims (6)
- 一種製造純度為98%(w/w)或大於98%(w/w)且晶粒尺寸為MA200μm或大於MA200μm之高純度D-阿洛酮糖結晶的方法，包括：自D-阿洛酮糖溶液移除雜質以獲得純化之D-阿洛酮糖溶液，所述純化之D-阿洛酮糖溶液的純度為95%(w/w)或大於95%(w/w)；濃縮所述純化之D-阿洛酮糖溶液至80布里度(%)至85布里度(%)之濃度；經由熱交換器以每小時5℃至20℃之速率將所述濃縮之D-阿洛酮糖溶液冷卻至30℃至40℃；在30℃至40℃下使所述D-阿洛酮糖溶液晶種結晶以獲得晶種結晶之糖膏；以及使所述晶種結晶之糖膏全面結晶。
- 如申請專利範圍第1項所述之製造純度為98%(w/w)或大於98%(w/w)且晶粒尺寸為MA200μm或大於MA200μm之高純度D-阿洛酮糖結晶的方法，其中所述自D-阿洛酮糖溶液移除雜質以獲得純化之D-阿洛酮糖溶液之步驟包括：藉由通過裝填有脫色劑之管柱使所述D-阿洛酮糖溶液脫色；經由離子交換樹脂層析法使所述脫色之D-阿洛酮糖溶液脫鹽；以及使所述脫鹽之D-阿洛酮糖溶液通過裝填有連接鈣活化基團之離子交換樹脂的連續層析管柱。
- 如申請專利範圍第2項所述之製造純度為98%(w/w)或大於98%(w/w)且晶粒尺寸為MA200μm或大於MA200μm之高純度D-阿洛酮糖結晶的方法，其中所述離子交換樹脂層析法中使用之所述離子交換樹脂為100%弱鹼性陰離子樹脂。
- 如申請專利範圍第2項所述之製造純度為98%(w/w)或大於98%(w/w)且晶粒尺寸為MA200μm或大於MA200μm之高純度D-阿洛酮糖結晶的方法，其中所述通過連續層析管柱之步驟為模擬移動床(SMB)法。
- 如申請專利範圍第1項所述之製造純度為98%(w/w)或大於98%(w/w)且晶粒尺寸為MA200μm或大於MA200μm之高純度D-阿洛酮糖結晶的方法，包括經由所述熱交換器使所述濃縮至80布里度(%)至85布里度(%)之D-阿洛酮糖溶液冷卻至30℃至40℃。
- 如申請專利範圍第5項所述之製造純度為98%(w/w)或大於98%(w/w)且晶粒尺寸為MA200μm或大於MA200μm之高純度D-阿洛酮糖結晶的方法，更包括：以每小時兩次或多於兩次之速率添加且混合預定量之所述冷卻至30℃至40℃之D-阿洛酮糖溶液。
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