作为制造卤化蔗糖的中间体的蔗糖-6-酯的酶促生产制造技术

本发明专利技术描述了一种用于生产６－酰基蔗糖的新方法，包括利用包括有机酸的酯化试剂将蔗糖在脂酶或酯酶的存在下在溶剂中（所用酶在其中是稳定的）酶促酰化。通过对利用本发明专利技术的方法制备的６－酰基蔗糖氯化和去乙酰化可以制备氯化蔗糖，强力甜味剂三氯半乳蔗糖。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及酶促生产蔗糖-6-酯，其是在制造包括1，-6，-二氯-1，-6，-二脱 氧-(3-呋喃果糖-4-氯-4-脱氧-卩比喃半乳糖苷(TGS)以及其前体(TGS-6-酯) 的卤化(氯化)蔗糖时使用的中间体。
技术介绍
现有技术方法生产4,1，，6，三氯半乳蔗糖(TGS)的策略主要包括通过使 用Vilsmeier-Haack试剂来氯化蔗糖-6-酯以形成6-乙酰基-4，l，,6，-三氯半乳蔗 糖，所述Vilsmeier-Haack试剂来源于诸如氯化氧磷、草酰氯、五氯化磷等的 不同氯化试剂和诸如二甲基甲酰胺(DMF)或二甲基乙酰胺的三级酰胺(tertiary amide)。所述氯化反应后，使用适宜的钙、钠等的碱性氢氧化物中 和反应物料至pH 7.0 7.5，然后优选地进一步升高pH以使6-乙酰基-4,1，,6，-三氯半乳蔗糖去酯化(deesterify) /去乙酰化而形成4,1，,6，三氯半乳蔗糖(TGS)。蔗糖-6-酯通常是利用酯化蔗糖而得到，是TGS的前体，TGS是用于食品 和其它应用中的零热量强力甜味剂或味觉改进剂。然而，蔗糖的酯化必须单 独在6位进行，而这对于其制造是主要的挑战，这是因为该酯化的目的位置 的反应性比其它更高反应性的竞争位置(即，l'和6'位)更低。为了实现区域选择性的酯化，在制造蔗糖-6-酯的有机合成方式中已经描 述了各种方法，其包括但不限于酯化后由锡介导的加合物生成和蔗糖在嘧啶 中的直接酯化。然而，通过有机合成的方法，即使是选择性方法，也导致各 种副产物的生成并且需要涉及分离步骤以在氯化前纯化蔗糖-6-酯。在实现对 位点特异酯化的更多控制上需要进一步的改进
技术实现思路
本专利技术公开了酶促酰化的方法，其中，当蔗糖在新型脂酶或交联脂酶存 在下与适宜的酰基或芳基酯化剂(包括有机酸)反应时，主要产物是6-酰基-蔗糖，该脂酶是在三级酰胺存在或不存在下或游离或固定化的形式，或是在 任何其它适宜的溶剂(其中酶是稳定的)中。根据酯化所用的反应物，引入 到蔗糖分子6位上的酯基可以是烷基、芳基、取代垸基或取代芳基。因此获 得的6-酰基-蔗糖可以用于制备卤化蔗糖。 现有技术Dordick等(1992)在美国专利no. 5128248中公开了在4，-和6-位中的至 少一个位置上对蔗糖或其衍生物进行酰化的方法，其中特别地，在存在微生 物脂肪酶时，供体酰基酯与蔗糖或其衍生物在非羟基溶剂中反应。所述供体 酯是直链烷酸或苯甲酸的反应性酯。Bomemann等(1992)在美国专利no. 5141860中公开了制备部分去酰化 的蔗糖酰化产物的方法，该蔗糖酰化产物在每个环中具有至少在2-， 3-和3'-位处的乙酰基以及至少一个游离羟基，其中蔗糖辛酰酯(sucrose octaacylate)用酶或酶的组合处理，该酶或酶的组合能在缓冲至pH 5-7的水 性介质(包括水和高达50%的有机溶剂)中催化所述蔗糖辛酰酯的每个环上 的至少一个酰基的水解，并分离生成的部分去酰化的蔗糖酰化产物，所述酶 选自由胰脂酶、酵母酯酶、真菌、a-淀粉酶、枯草杆菌蛋白酶、蜂蜜曲霉蛋 白酶和a-半乳糖苷酶组成的组中。 具体实施例方式酶促路线对其终产物显著特异。它们也是非常底物特异性的。 本专利技术描述了利用酶生产蔗糖-6-酯的新型方法。其描述了对蔗糖高效且 选择性的酶促酯化。利用新型脂酶或交联酯酶进行区域选择性反应，该酶是 或者在三级酰胺存在或不存在时的游离或固定化形式或者在任何其它适宜的 溶剂(其中酶是稳定的)中。根据酯化所用的反应物，引入到蔗糖分子6位 上的酯基可以是垸基、芳基、取代垸基或取代芳基。因此获得的6-酰基-蔗糖 可以用于制备卤化蔗糖，例如作为强力甜味剂的TGS。所使用的酶可以是酯酶、脂酶等。这些酶可以固定在合成的聚合支撑物 之中或之上，该聚合支撑物为例如但不限于聚丙烯酸，或聚苯乙烯或聚丙烯 酰胺，基于尼龙的支撑物；或者像基于多糖的半合成的或天然的有机支撑物，该多糖为例如但不限于纤维素、淀粉、葡聚糖、琼脂糖、几丁糖、几丁质等；或者无机支撑物，例如基于碳、硅、氧化锆、氧化铝、磷酸锆的那 扭，等等。脂酶的来源可以是源于动物、植物或微生物，更优选源于微生物或细菌，例如5"c/〃m f/2er附ocatow/(3ft^&、尸"W(icw7o"as1 aerwg/was^等，真菌，例w/vews、 C(3"(i/(i(3 rwgosa、 i /7&o附wcor mz72ez7、 Cawcfe/a awf"W"/ca等或者等效 物。这一策略在效果上提高了蔗糖-6-酯的产率和纯度，该蔗糖-6-酯本身或在 除去溶剂后用于氯化步骤，以制备氯化蔗糖衍生物，这又提高所生产的氯化 蔗糖的纯度和产率。在本专利技术中，蔗糖的酶促转化成蔗糖-6-乙酸酯基本上包括使用蔗糖和乙 酸或适宜的有机酸或适宜的酰基或芳基酯化试作为反应物以直接生产作为主 要产物的蔗糖-6-酯。下述专利技术方法是高效区域选择性反应，其中首次利用新型的分离脂酶专 门在6位进行选择性的蔗糖酯化。在本专利技术方法中，通过将蔗糖溶解于干燥的DMF中并用脂酶处理来进 行该反应。DMF溶液中的蔗糖浓度从1: l到l: 10w/v变化。乙酸被用作酰 化剂并且被直接加入反应混合物中。可以使用任何其它脂肪酸、取代的脂肪 酸、芳香酸或取代的芳香酸以生成各自的蔗糖-6-酯。反应期间的温度可以是 15。C 60。C中的任意值。酶促酯化反应在1小时 16小时以上完成，并伴随 可忽略量的副产物的产生(若有的话)。当适当保持反应条件，蔗糖向蔗糖-6-酯的转化相当好且对6位特异。该酶可以以诸如粉末或液体的游离形式使 用，也可以是固定化形式。酶以固定化形式使用时被回收。可以将固定化酶装入柱中并且以设定流 速通过所述反应物以进行反应。或者，在反应器中用固定化酶进行反应并且 反应后，可以通过从反应物料中将酶过滤掉而回收酶。因此获得的蔗糖-6-酯基本上是纯的并且易于分离和进行氯化来生产卤化 蔗糖。下面描述的是实施例，其说明了本专利技术的工作方式而不以任何方式限制 本专利技术的范围。反应物、所使用的反应物的比例、描述的反应条件的范围仅 仅是说明性的并且本专利技术的范围延伸至其类似的反应物、反应条件和类似的 通性反应。通常，对氯化蔗糖生产领域技术人员显而易见的任何等效替代包 括在本说明书的范围内。除非文中不允许，所提及的单数被理解为包括其复 数形式，而且包括由该表述所包含的所有等效替代，即，使用"氯化蔗糖"包 括所有氯化蔗糖化合物中的每种以及其混合物或在相关内容中可实现相同功 能的替代的氯化蔗糖化合物。提及用于溶液的"一种有机溶剂"包括一种或多 种有机溶剂连续使用，或其组合作为混合物使用，或能进行与权利要求、说 明书所述或实施例所说明的相同功能的若干替代中的任何一种。在本说明书 中，蔗糖-6-酯和6-酰基-蔗糖为了所有功能性目的而作为等效物互换使用。实施例l、蔗糖在DMF中的酶促乙酰化反应将来自A^en^〃w oo^"e的脂酶在聚苯乙烯珠上固定化并与戊二醛交联 以得到固定化脂酶。将200g蔗糖于80。C溶解于800ml的DMF中并冷却至室 温，在反应烧瓶中加入34g所述固定化脂酶并保持搅拌。保持温度为30°C。 向反应烧瓶中滴加13.5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主要在６－位上酰化蔗糖以制备６－酰基－蔗糖的方法，其中，使用酶，当包括直链烷酸或芳基羧酸的有机酸，或酰化剂与蔗糖在溶剂中反应时，该酶能在蔗糖分子的６位上催化选择性酰化；所述溶剂是所述酶在其中稳定的溶剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉克什拉南，巴楚强德拉塞卡，彭巴巴斯萨伯拉姆尼亚姆，
申请(专利权)人：VB医疗保险私人有限公司，
类型：发明
国别省市：IN[印度]