D-阿拉伯糖高效生产方法
【专利摘要】本发明是一种D-阿拉伯糖高效生产方法，第一步，装料，在反应器中加入浓度为10%—20%的葡萄糖酸内酯，再加入催化剂氢氧化铁，氢氧化铁用量为葡萄糖酸内酯重量的2%—5%，装料量为反应器容积的30%—50%；第二步，流加双氧水；第三步，精制；第四步，结晶。本发明原料中使用了葡萄糖酸内酯和氢氧化铁，提高了D-阿拉伯糖的收率，降低了生产成本。
【专利说明】D-阿拉伯糖高效生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物【技术领域】，具体是一种D-阿拉伯糖高效生产方法。
【背景技术】
[0002]D-阿拉伯糖在食品及生物医药领域用途广泛。D-阿拉伯糖，或者其氧化后生成的D-阿拉伯糖酸，可以用于生产核黄素。D-阿拉伯糖还是生产抗癌药物阿糖胞苷的中间体。由于缺少低成本的生产工艺，造成D-阿拉伯糖价格昂贵，使其应用受到了限制。
[0003]D-阿拉伯糖的生产方法有多种，英国专利953012，由Sankyo公司申请的专利中，介绍了一种用全合成法制备D-阿拉伯糖的工艺，这种方法，需要制备五种中间反应产品，因此按产业化考虑工艺太繁琐；还有一种方法是人所共知的RUFF法，葡萄糖酸钙在醋酸铁存在的情况下，用双氧水降解可以得到D-阿拉伯糖。Hocket和Hudson改进了RUFF反应(JACS Vol.56，page 1632; 1934)，葡萄糖酸钙在硫酸铁与醋酸钡催化下进行双向分解制备D-阿拉伯糖，这种方法D-阿拉伯糖的收率34-40%，仍然偏低；美国专利(usp3755294)用葡萄糖酸钙在适量葡萄糖酸铁存在下与双氧水反应制造D-阿拉伯糖的工艺，其收率虽能达到理论值的60%。但这种方法中使用到葡萄糖酸铁，价格昂贵，使D-阿拉伯糖的生产成本大大提高，进一步影响该方法的推广应用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种D-阿拉伯糖高效生产方法，以解决现有技术工艺繁杂，中间体原料价格昂贵，D-阿拉伯糖的收率低，生产成本高等问题。为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案:D-阿拉伯糖高效生产方法，第一步，装料，在反应器中加入浓度为10% — 20%的葡萄糖酸内酯，再加入催化剂氢氧化铁，氢氧化铁用量为葡萄糖酸内酯重量的2% — 5%，装料量为反应器容积的30% — 50% ;第二步，流加双氧水，对料液搅拌的同时缓慢流加双氧水，双氧水中过氧化氢浓度为27% — 35%，过氧化氢的当量为葡萄糖酸当量的5-8倍，反应温度为50°C—80 °C，反应完毕得到D-阿拉伯糖液的粗糖液，D-阿拉伯糖占总干物质量的50% — 70%，该糖液折光率为10% — 20% ;第三步，精制，对第二步所得D-阿拉伯糖粗糖液，先经过压滤除去反应产生的不溶物，再经过脱色树脂、除铁树脂去除剩余的色素物质及铁离子，制得D-阿拉伯糖精制糖液，D-阿拉伯精糖液的纯度为85% — 99% ;第四步，结晶，将第三步所得D-阿拉伯精糖液，在65°C—75°C温度下，真空浓缩到固形物含量为65% — 75%，自然降温，加入或者不加入晶种，搅拌15 — 24小时，离心烘干，制得D-阿拉伯糖晶体，纯度为96%-99.9%，测定熔点应为156.5°C到175。。。
[0005]本发明原料中使用了葡萄糖酸内酯和氢氧化铁，提高了 D-阿拉伯糖的收率，降低了生产成本。
【具体实施方式】
[0006]下面结合实施例进一步说明本发明。
[0007]实施例1:
第一步，装料，在5升反应罐中，加入300克葡萄糖酸内酯和2700克水，使葡萄糖酸内酯浓度为10%，再加入催化剂氢氧化铁7.5克，氢氧化铁用量为葡萄糖酸内酯重量的2.5%。
[0008]第二步，流加双氧水，对料液搅拌的同时缓慢流加双氧水，双氧水用量1146克，双氧水中过氧化氢浓度为30%，过氧化氢的当量为葡萄糖酸内酯当量的6倍，双氧水的加入速度为200ml/h，反应温度为50°C，反应完毕得到D-阿拉伯糖粗糖液。
[0009]第三步，精制，对第二步所得D-阿拉伯糖粗糖液，先经过压滤除去反应产生的不溶物，再经过脱色树脂、除铁树脂去除剩余的色素物质及铁离子，得到精制糖液1668克，D-阿拉伯糖的纯度为95%。
[0010]第四步，结晶，将第三步制得的D-阿拉伯糖液，在75°C下，真空浓缩到固形物含量为71%，自然降温，搅拌22小时，有晶体析出，离心烘干，制得D-阿拉伯糖晶体200.45克，纯度为98.9%，D-阿拉伯糖的收率为66.08%,为理论收率的78.41%。
[0011]实施例2:
第一步，装料，在5升反应罐中，加入450克葡萄糖酸内酯和2550克水，使葡萄糖酸内酯浓度为15%，再加入催化剂氢氧化铁15.75克，氢氧化铁用量为葡萄糖酸内酯重量的
3.5%。
[0012]第二步，流加双氧水，对料液搅拌的同时缓慢流加双氧水，双氧水用量1433克，双氧水中过氧化氢浓度为30%，过氧化氢的当量为葡萄糖酸内酯当量的5倍，双氧水的加入速度为250ml/h，反应温度为75°C，反应完毕得到D-阿拉伯糖粗糖液。
[0013]第三步，精制，对第二步所得D-阿拉伯糖粗糖液，先经过压滤除去反应产生的不溶物，再经过脱色树脂、除铁树脂去除剩余的色素物质及铁离子，得到精制糖液2750克，D-阿拉伯糖的纯度为93%。
[0014]第四步，结晶，将第三步制得的D-阿拉伯糖液，在70°C下，真空浓缩到固形物含量为65%，自然降温，加入I克晶种，搅拌15小时，有晶体析出，离心烘干，制得D-阿拉伯糖晶体330.1克，纯度为99.65%，测定熔点为156.5°C到175。。，D-阿拉伯糖的收率为73.1%，为理论收率的86.74%。
[0015]实施例3:
第一步，装料，在5升反应罐中，加入460克葡萄糖酸内酯和1840克水，使葡萄糖酸内酯浓度为20%，再加入催化剂氢氧化铁20.7克，氢氧化铁用量为葡萄糖酸内酯重量的
4.5%ο
[0016]第二步，流加双氧水，对料液搅拌的同时缓慢流加双氧水，双氧水用量2050克，双氧水中过氧化氢浓度为30%，过氧化氢的当量为葡萄糖酸内酯当量的7倍，双氧水的加入速度为350ml/h，反应温度为65°C，反应完毕得到D-阿拉伯糖粗糖液。
[0017]第三步，精制，对第二步所得D-阿拉伯糖粗糖液，先经过压滤除去反应产生的不溶物，再经过脱色树脂、除铁树脂去除剩余的色素物质及铁离子，得到精制糖液2608克，D-阿拉伯糖的纯度为95%。
[0018]第四步，结晶，将第三步制得的D-阿拉伯糖液，在65°C下，真空浓缩到固形物含量为75%，自然降温，搅拌24小时，有晶体析出，离心烘干，制得D-阿拉伯糖晶体313.1克，纯度为99.2%，D-阿拉伯糖的收率为67.52%，为理论收率的80.12%。
【权利要求】
1.D-阿拉伯糖高效生产方法，包括，第一步，装料，第二步，流加双氧水，第三步，精制，第四步，结晶，其特征在于:第一步，装料，在反应器中加入浓度为10% — 20%的葡萄糖酸内酯，再加入催化剂氢氧化铁，氢氧化铁用量为葡萄糖酸内酯重量的2% — 5%，装料量为反应器容积的30% — 50%。
【文档编号】C07H1/06GK104262415SQ201410405679
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年8月18日 优先权日:2014年8月18日
【发明者】赵伟, 宋金松, 曹大鹏, 周生民, 李淑娟, 张玲 申请人:山东福洋生物科技有限公司