DE3716509C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3716509C2 DE3716509C2 DE3716509A DE3716509A DE3716509C2 DE 3716509 C2 DE3716509 C2 DE 3716509C2 DE 3716509 A DE3716509 A DE 3716509A DE 3716509 A DE3716509 A DE 3716509A DE 3716509 C2 DE3716509 C2 DE 3716509C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cyclodextrin
- limonene
- precipitate
- starch
- starch hydrolyzate
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
- C08B37/0006—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
- C08B37/0009—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid alpha-D-Glucans, e.g. polydextrose, alternan, glycogen; (alpha-1,4)(alpha-1,6)-D-Glucans; (alpha-1,3)(alpha-1,4)-D-Glucans, e.g. isolichenan or nigeran; (alpha-1,4)-D-Glucans; (alpha-1,3)-D-Glucans, e.g. pseudonigeran; Derivatives thereof
- C08B37/0012—Cyclodextrin [CD], e.g. cycle with 6 units (alpha), with 7 units (beta) and with 8 units (gamma), large-ring cyclodextrin or cycloamylose with 9 units or more; Derivatives thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von
Cyclodextrinen, bei welchem (Verfahren) eine ausgewählte,
gelatinierte Stärke mit einem Transglycosylase-Enzym in
Cyclodextrin umgewandelt wird, und zwar in Anwesenheit eines
Kohlenwasserstoffes, welcher eine ungesättigte sechsgliedrige
Ringstruktur und wenigestens ungefähr zehn Kohlenstoffatome
aufweist.
Cyclodextrine, die auch als "Schardinger-Dextrine", bezeichnet
werden, sind als zyklische Oligosaccharide bekannt, die aus 6,
7 oder 9 Glucose-Resten aufgebaut sind, welche durch Alpha 1,4
Bindungen miteinander verbunden sind. Der sechsgliedrige Ring
wird als Alpha-Cyclodextrin, der siebengliedrige Ring als
Beta-Cyclodextrin und der achtgliedrige Ring als Gamma-Cyclodextrin
bezeichnet. Cyclodextrine sind nicht-reduktive Dextrine
und ihre Ringstruktur wird sehr häufig als "Wirt" zum Einschluß
verschiedener Komponenten, die in der Regel organische Komponenten
sind, auf dem Ernährungsmittelsektor, pharmazeutischen
Sektor sowie chemischen Sektor verwendet.
Wie weiterhin bekannt ist, werden Cyclodextrine aus Stärke
verschiedener ausgewählter Pflanzenarten hergestellt, wie
beispielsweise Getreide, Mais (auch waxy-maize oder waxy-corn),
Kartoffeln usw., wobei diese Stärke eine modifizierte oder
unmodifizierte Stärke sein kann, die aus Getreide- oder
Knollenfrüchten gewonnen wurde, sowie Amylose oder Amylopectin-
Fraktionen hiervon. Die ausgewählte Stärke in einem
wäßrigen Brei mit einer gewählten Konzentration bis zu
ungefähr 35 Gewichtsprozent Feststoffanteil wird gewöhnlich
verflüssigt, und zwar durch Gelatinierung oder durch eine
Behandlung mit einem flüssigmachenden Enzym, wie bakterielles
Alpha-Amylase-Enzym, und wird dann einer Behandlung mit einem
Transglycose (CGT)-Enzym, wie B. Macerans Amylase, B. Circulans,
B. Stearothermophilus, B. Megaterium, B. Ohbensis, B. Klebsiella
Pneumoniae, B. Micrococcus usw. in herkömmlicher Weise
behandelt.
Der Anteil der Alpha-, Beta- und Gamma-Cyclodextrine, die durch
die Behandlung der Stärke mit einem CGT-Enzym erzeugt wird, ist
unterschiedlich, und zwar abhängig von der jeweils ausgewählten
Stärke, von dem ausgewählten CGT-Enzym sowie von den Verfahrensbedingungen.
Üblicherweise wird der DE-Wert der verflüssigten
Stärke unter etwa 20 DE gehalten, wobei die Feststoffkonzentration
der Stärke unter etwa 50% und der pH-Wert
für die Umwandlung etwa zwischen 4,5 und 8,5 betragen kann, und
zwar bei einer ausgewählten Temperatur, die zwischen Raumtemperatur
und ungefähr 75°C liegt, und bei einer ausgewählten
Zeitperiode für die Umwandlung, die (Zeitperiode) üblicherweise
zwischen 10 Stunden bis zu 7 Tagen oder mehr betragen kann. Der
Anteil an CGT-Enzym, der für diese Umwandlung verwendet wird,
hängt von der Reaktionszeit sowie von der Enzym-Aktivität ab.
Enzymeinheiten können in einer Vielzahl von unterschiedlichen
Wegen definiert werden. Zwei bis vier Tilden-Hudson-Einheiten
pro Gramm Stärke sind typisch (US-PS 34 25 910 - Armbuster und
Kooi).
Die Herstellung von Alpha-, Beta- und Gamma-Cyclodextrinen
durch Umsetzung mit Hilfe von CGT-Enzymen ist der Fachwelt seit
langem bekannt. Bekannt sind auch die Parameter, die für die
Behandlung mit solchen CGT-Enzymen ausgewählt werden müssen, um
das gewünschte Ergebnis hinsichtlich der Ausbeute an den
Cyclodextrinen zu erhalten. Speziell bekannt ist hierbei auch
(US-PS 34 25 910 und US-PS 36 40 847), Cyclodextrine durch
Umsetzen von Stärke-Hydrodysaten mit CGT-Enzym in Anwesenheit
eines Kohlenwasserstoffes herzustellen, der einen ungesättigten
sechsgliedrigen Ring enthält und zehn Kohlenwassertoffatome
aufweist.
Bekannt ist weiterhin auch (J. Am. Chem. Soc. 71, Seite 355,
Chem. Ber., 90, Seite 2569) ein Verfahren zur Extraktion von
Cyclodextrinen zur Ausfällung mit einem Kohlenwasserstoff, der
einen sechsgliedrigen, ungesättigten Ring enthält und zehn
Kohlenstoffatome aufweist.
Die im Stand der Technik beschriebenen Maßnahmen zum Ausscheiden
bzw. Ausfällen und zum Trennen von Cyclodextrinen
beinhalten Lösungsmittelsysteme (D. French et al J. Am. Chem.
Soc. 71, 353 (1949)), einschließende Verbindungen für das
Ausscheiden bzw. Ausfällen ausgewählter Cyclodextrine aus der
CGT-Enzym-Reaktionsflüssigkeit, wie beispielsweise Trichloräthylen,
Tetrachloräthan, Brombenzen usw. (US-PS 34 25 910),
sowie lösungsmittelfreie Systeme, die ausgewählte Ionenaustauschharze
und chromatographische Gelfiltration verwenden
(US-PS 44 18 144 und 43 03 787). Keine dieser bekannten
Maßnahmen sind jedoch zufriedenstellend, und zwar wegen der
toxischen Natur der Einschlußverbindungen und des großen
Volumens an Flüssigkeiten, die in den lösungsmittelfreien bzw.
nicht-solventen Systemen sowie bei den Systemen mit Ionenaustausch-
Trennung gehandhabt werden müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der
eingangs erwähnten Art aufzuzeigen, welches bei einer hohen
Ausbeute an Cyclodextrin und dabei insbesondere an Beta-
Cyclodextrin mit hoher Reinheit den Einsatz toxischer Verbindungen
nicht erfordert.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren als nicht-toxischer Kohlenwasserstoff Limonen
verwendet.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß Limonen als
nicht-toxischer Kohlenwasserstoff, der Nahrungsmittelqualität
aufweist und einen sechsgliedrigen ungesättigten Ring sowie
zehn Kohlenstoffatome besitzt, verwendet werden kann, um einen
wesentlichen Vorteil bei der Herstellung und Trennung bzw.
Separierung von Beta- und Gamma-Cyclodextrine zu erreichen.
Limonen (C₁OH₁₆) kommt in verschiedenen ätherischen Ölen und
dabei speziell in Ölen von Zitrone, Orange, Kümmel, Dill und
Bergamotte bzw. Bergamotten-Zitrone vor. Es hat sich dabei auch
gezeigt, daß von diesen d-Limonen aus Mandarinen-Schalen-Öl
(Citrus Reticulata Blanco Rutaceae) besonders wirksam im
Hinblick auf die vorliegende Erfindung ist.
Das ausgewählte Limonen-Öl wird dem zur Umwandlung dienenden
Stärkebrei zugegeben, und zwar entweder gleichzeitig mit dem
CGT-Enzym oder aber vor oder nach diesem Enzym. Bei dieser
Ausführungsform der Erfindung führte das Limonen-Öl dazu, daß
die Reaktion in Richtung der Erzeugung von Beta-Cyclodextrin
ablief, um einen Anteil von 39,3% eines Beta-Cyclodextrin-
Limonen-Komplexes zu erhalten, aus dem dann das Beta-Cyclodextrin
mit hoher Reinheit gewonnen wurde. Bei einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung wurde eine herkömmliche Mischung
aus Oligosacchariden, die von einem nicht-solventen CGT-System
erhalten wurde und Alpha-, Beta- und Gamma-Cyclodextrine
enthält, als Ausgangsmaterial verwendet. Bei dieser Ausführungsform
wurde das Limonen in einem ersten Verfahrensschritt
verwendet, um die Cyclodextrine aus dem System auszuscheiden,
und in einem zweiten Schritt, um das Beta-Cyclodextrin zu
entfernen, und in einem dritten Schritt wurden alle verbliebenen
Cyclodextrine aus der Lösung ausgeschieden, was dann
durch Raffination und Kristallisation zu einem exzellenten
Anteil an Gamma-Cyclodextrin von sehr großer Reinheit führte.
Diese und andere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen,
die nachfolgend zur Illustration bzw. weiteren Erläuterung in
Verbindung mit dem nachfolgenden Flußdiagramm als Beispiel
beschrieben sind.
Bei diesem Beispiel wurde das CGT-Enzym (Macerans) in einem
Anteil von ungefähr 2 Tilden-Hudson-Einheiten pro Gramm
Stärke-Hydrolysat einer 35%igen (35 Gewichtsprozent enthaltenden)
wäßrigen Suspension von 7 DE Maisstärke-(way maize
starch)-Hydrolysat zugegeben und daran anschließend 8 Gewichtsprozent
an Limonen bezogen auf das Gewicht des Stärkehydrolysats
zugegeben. Das Limonen war ein regulär im Handel
erhältliches Produkt.
Der Brei, der Umgebungs- bzw. Raumtemperatur aufwies, wurde 24
Stunden umgerührt und dann wurde das Präzipitat, welches sich
gebildet hatte, entnommen und mit Wasser gewaschen. Ein 7
gewichtsprozentiger Brei des gewaschenen Präzipitates wurde
gekocht, um das gesamte Limonenöl aus dem Brei sowie aus dem
Präzipitat zu entfernen, wie dies durch optische Beobachtung
festgestellt wurde. Im Anschluß daran wurde die wäßrige
Suspension durch ein Bleichverfahren unter Verwendung von
Kohlenstoff (carbon bleaching) in herkömmlicher Weise geläutert
bzw. raffiniert, wobei ungefähr 3 Gewichtsprozent an Kohlenstoff
bezogen auf die festen Bestandteile bei 75°C verwendet
wurden. Die Suspension wurde dann durch einen Ionenaustauscher
bzw. Ionenaustauschsäule in üblicher Weise hindurchgeleitet, um
Salze zu entfernen, wobei der vorhandene Kohlenstoff durch
Filtration entfernt wurde.
Die Lösung wurde auf ungefähr 15% Feststoffanteil konzentriert
und anschließend bei Raumtemperatur gehalten, um das Cyclodextrin
auszukristallisieren, welches dann entnommen und mit
Wasser gewaschen wurde, bis weniger als 2% Feststoffe in dem
Waschwasser waren. Das erhaltene Produkt wurde dann so lange
getrocknet, bis der Feuchtigkeitsanteil kleiner als ungefähr
12% betrug. Bei einer Analyse des Produktes wurde festgestellt,
daß dieses ein 99,5%iges reines Beta-Cyclodextrin war. Ein
Anteil an 39,3 Gewichtsprozent des unverarbeiteten Limonen-
Komplexes wurde rückgewonnen und ein Anteil an 24%igem reinen
Beta-Cyclodextrin wurde erhalten bezogen auf das Gewicht des
Stärke-Hydrolysats in dem zur Umwandlung dienenden Enzymbrei.
Es versteht sich, daß jedes übliche Verfahren verwendet werden
kann, um das Beta-Cyclodextrin bei Anwesenheit des Limonen zu
bilden, welches die bevorzgute Bildung von Beta-Cyclodextrin
verursacht. Der geringe Anteil an Alpha- und Gamma-Cyclodextrinen,
die dabei gebildet wurden, wurde aus dem Beta-
Cyclodextrin ausgewaschen. Der Anteil an Limonen, der für die
Steuerung der Umwandlung und Präzipitation der Cyclodextrine
verwendet wurde, kann variiert werden, wobei generell ein
solcher Anteil, der zum Ausscheiden der Cyclodextrine ohne
Bildung einer sichtbaren Ölschicht auf der Oberfläche ausreicht,
hinreichend ist. Ein großer Überschuß kann verwendet
werden, aber dies kann Probleme, insbesondere auch verfahrenstechnische
Probleme bei einer Großproduktion aufwerfen.
Das Entfernen des Limonen-Öls aus dem Präzipitat und aus der
wäßrigen Suspension kann in verschiedenen, herkömmlichen
Weisen erfolgen, beispielsweise durch Aufkochen, durch Waschen
mit einem organischen Lösungsmittel, durch Dampfinjektion usw.
Die besten Ergebnisse werden jedoch durch Kochen im Strahl (jet
cokking) erzielt, was die Handhabung der Flüssigkeit sowie die
Rückgewinnung des reinen Cyclodextrins wesentlich vereinfacht.
Das Kochen im Strahl wird vorzugsweise bei ca. 160°C mit einer
wäßrigen Suspension bei einem neutralen pH-Wert durchgeführt,
da ein saurer pH-Wert zu einer Verfärbung bzw. Bräunung des
Produktes führen kann.
Bei gewissen Anwendungen kann es erwünscht sein, das Limonen
der vorliegenden Erfindung in Kombination mit einem bekannten
organischen Lösungsmittel, mit Einschlußverbindungen (inclusion
compounds) oder mit Ionenaustauschharz-Systemen zu verwenden,
die laufend für die Separation und Rückgewinnung von Alpha-,
Beta- und/oder Gamma-Cyclodextrinen benutzt werden. Weiterhin
ist es auch möglich, ein ausgewähltes Cyclodextrin unter
Verwendung des Limonens der vorliegenden Erfindung zu separieren
und rückzugewinnen und die beiden anderen Cyclodextrine
mit Hilfe bekannter Techniken bzw. Verfahren zu separieren und
rückzugewinnen.
Das Läutern bzw. Rektifizieren der Cyclodextrine mit Hilfe
eines üblichen Bleichverfahrens unter Verwendung von Kohlenstoff
und die Behandlung mit einem Ionenaustauschharz zur
Entfernung der Salze sind bei Verbindungen für Nahrungszwecke
bzw. pharmazeutische Zwecke erwünscht. Die besten Ergebnisse
beim Entfernen der Salze werden durch eine Behandlung mit einem
Kationen- und Anionen-Austauscherharz erreicht, welches in
herkömmlicher Weise in einer einzigen Aufnahme bzw. Säule
angeordnet ist oder aber getrennt verwendet wird.
Bei diesem Beispiel war das Ausgangsmaterial die Beta-Cyclodextrin-
Mutter-Flüssigkeit eines nicht-solventen Auszugs, und
zwar ähnlich einem kommerziell erhältlichen Produkt, welches
einen DE-Wert von 15 aufweist und ungefähr 2 Gwichtsprozent
Alpha-Cyclodextrin, 6 Gwichtsprozent Beta-Cyclodextrin, 9
Gewichtsprozent Gamma-Cyclodextrin, ungefähr 70 Gewichtsprozent
an Oligosaccariden und einen kleineren Anteil, ungefähr 10
Gewichtsprozent an Glucose und Maltose enthält. Die Mutterflüssigkeit
wies eine dunkle braune Farbe auf und enthielt auch
einige Anteile an unlöslichem, suspendiertem Fremmaterial. Das
nachfolgende Flußdiagramm erläutert das Verfahren nach diesem
Beispiel.
Bei diesem Beispiel wurde eine Ausgangs- bzw. Mutterflüssigkeit
verwendet, um eine wäßrige Suspension zu bilden, die 30
Gewichtsprozent Feststoffanteile enthielt. Ein an Limonen
reiches Orangenöl wurde in einer Menge von 8% bezogen auf das
Gewicht der festen Anteile in der wäßrigen Suspension zugegeben.
Nach dem Mischen wurde die Suspension bei Umgebungstemperatur
3 Tage abgestellt. Das sich unter Anwesenheit des
Limonen gebildete Präzipitat wurde abgefangen, entfernt und mit
Wasser gewaschen. Um das Gamma-Cyclodextrin in der wäßrigen
Suspension anzureichern, wurde das Beta-Cyclodextrin durch
Ausscheiden mit stöchiometrischen Anteilen (in Bezug auf
Beta-Cyclodextrin) an Limonen entfernt. Dieses Verfahren zur
Anreicherung des Gamma-Cyclodextrinanteils in der wäßrigen
Suspension wurde so lange wiederholt, bis der Anteil an Beta-
Cyclodextrin auf einen Wert unter ungefähr 3 Gewichtsprozent
reduziert war. Bei diesem Beispiel waren 4 Zyklen mit Zugabe
von Limonen erforderlich, um den Anteil an Beta-Cyclodextrin in
der wäßrigen Suspension auf einen Wert unterhalb von 3
Gewichtsprozent zu reduzieren. Die Standzeit bei Umgebungstemperatur
nach dem Zumischen des Limonens wurde auf ungefähr 2
Stunden während dieser Zyklen reduziert. In allen Fällen wurde
eine genaue Flüssigkeits-Chromatographie-Analyse in herkömmlicher
Weise verwendet, um den Zucker und Cyclodextrinanteil
der Lösungen zu bestimmen.
Das Gamma-Cyclodextrin in der Suspension mit allen anderen noch
enthaltenen Cyclodextrinen wurde ausgeschieden, und zwar
dadurch, daß der Flüssigkeit 22 Gewichtsprozent Limonen,
bezogen auf das Ursprungsgewicht der trockenen Feststoffanteile
zugegeben und in dieser Flüssigkeit vermischt wurde. Die
Mischung wurde dann 20 Stunden abgestellt, worauf das Präzipitat
ausgefiltert und mit Wasser gewaschen wurde. Das Präzipitat
war dann breiartig im Wasser mit einem 10%igen Feststoffanteil
enthalten, und ein Kochen im Strom wurde in herkömmlicher Weise
zum Entfernen des Limonens durchgeführt. Der nach diesem Kochen
enthaltene Brei wurde auf einen Feststoffanteil von 20 Gewichtsprozent
konzentriert und mit 3 Gewichtsprozent pulverförmigem
Kohlenstoff gebleicht und anschließend durch einen
Ionenaustauscher geleitet, um in ebenfalls herkömmlicher Weise
die Salze zu entfernen. Im Anschluß daran wurde die Lösung
gefiltert, um die Trübung bzw. Trübstoffe zu entfernen, und
dann wurde die Lösung auf 47 Gwichtsprozent Feststoffanteile
konzentriert. Anschließend wurde bei Umgebungstemperatur das
Gamma-Cyclodextrin auskristallisiert. Die Kristalle wurden
aufgefangen bzw. entfernt, mit Wasser gewaschen und anschließend
bis auf einen Feuchtigkeitsanteil unter 12% getrocknet.
Das Ergebnis an Gamma-Cyclodextrin war dabei 2,9
Gewichtsprozent der Feststoffanteile in der ursprünglichen
Beta-Cyclodxtrin-Mutter-Flüssigkeit, wobei die Reinheit bei
98,8% lag. Das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnene
Gamma-Cyclodextrin war ein weißes Pulver, obwohl die Beta-
Cyclodextrin-Mutter-Flüssigkeit eine dunkle braune Färbung
aufwies und verschiedene, unlösliche Fremdmaterialien enthielt.
Bei diesem Beispiel wurde der Brei, der die Beta-Cyclodextrin-
Mutter-Flüssigkeit enthält, wegen seiner Färbung nach der
Extraktion der Gamma-Cyclodextrine als Abfallprodukt deponiert,
aber, falls gewünscht, kann das Limonen durch Kochen im Strom
entfernt und die Zuckerlösung geläutert bzw. raffiniert und
durch Versprühen getrocknet werden, wie dies bei dem ersten
Beispiel der Fall ist. Die Kristallisation des Gamma-Cyclodextrins
wird vorzugsweise bei Raumtemperatur durch Konzentrierung
der wäßrigen Flüssigkeit auf 47 Gewichtsprozent
Feststoffanteile durchgeführt und die Filtrations- und Krsitallisationsstufen
werden vorzugsweise wiederholt, um ein maximales
Ergebnis zu erreichen. Falls gewünscht ist, kann die
Kristallisation bei Reduzierung der Temperatur der Flüssigkeit
auf ungefähr 4°C ausgeführt werden, wobei in einem solchen Fall
eine Konzentration der Flüssigkeit auf ungefähr 47% Feststoffanteil
nicht notwendig ist.
Die besten Ergebnisse wurden bei der vorliegenden Erfindung mit
Breien erzielt, die ungefähr 10 bis 35 Gewichtsprozent an
Feststoffen und bis ungefähr 20 Gewichtsprozent Limonen bezogen
auf das Gewicht des Stärke-Hydrolysats in dem zur Umwandlung
dienenden CGT-Brei enthielten. Der Anteil an Limonen, der für
die Extraktion von Cyclodextrinen verwendet wird, kann bis 50
Gewichtsprozent bezogen auf die in der Flüssigkeit vorhandenen
Cyclodextrine betragen, dieser Anteil wird jedoch gewöhnlich 35
Gewichtsprozent nicht übersteigen. Während bei den Beispielen
die Cyclodextrin-Ausscheidung bei Umgebungstemperatur ausgeführt
wurde, ist dies nicht unbedingt notwendig, vielmehr
kann die Ausscheidung auch bei höheren Temperaturen ausgeführt
werden, da das Limonen die unlöslichen Cyclodextrine bei 75°C
ausscheidet. Die pH-Werte der Umwandlungs- und Separationsflüssigkeiten
entsprechen den üblicherweise in der Technik
verwendeten Werten und sind von keiner speziellen Bedeutung,
allerdings mit Ausnahme bei dem Kochen im Strahl, wo ein
pH-Wert von 7,0 und höher angestrebt wird, um eine Verfärbung
zu vermeiden.
Der Mechanismus des Limonen bei der Separation und Rückgewinnung
der verschiedenen Cyclodextrine durch differentielle
Ausscheidung ist ein komplexes Phänomen, welches bisher nicht
vollständig geklärt ist und offenbar nicht in Einklang steht
mit den Unterschieden in der Löslichkeit der Cyclodextrine.
Ungefähr 1,8 Gramm an Beta-Cyclodextrin, ungefähr 14 Gramm an
Alpha-Cyclodextrin und ungefähr 23 Gramm an Gamma-Cyclodextrin
sind in 100 ml Wasser lösbar. Das Limonen zeigt eine erste
Präferenz für das Ausscheiden des Beta-Cyclodextrins und eine
zweite Prüferenz für das Ausscheiden des Gamma-Cyclodextrins in
einer wäßrigen Mischung, die alle drei Cyclodextrine enthält.
Das Limonen gemäß der vorliegenden Erfindung erhöht den
Gesamtanteil an Beta-Cyclodextrin, wenn es während der Umwandlung
mit dem CGT anwesend ist, wie dies bei dem ersten
obigen Beispiel der Fall ist, und führt, wie dort ebenfalls
beschrieben ist, die Reaktion in Richtung der Bildung von
Beta-Cyclodextrin in Präferenz gegenüber den Alpha- und
Gamma-Cyclodextrinen. Getreidestärke-Hydrolysate können bei der
CGT-Umwandlung entsprechend der Erfindung verwendet werden, und
zwar im Vergleich zu früheren Verfahren, in denen Kartoffelstärke
üblicherweise verwendet wurde. Gefärbte Flüssigkeiten,
die bei Verfahren nach dem Stand der Technik anfallen und
unlösliche Fremdstoffe zusammen mit den Cyclodextrinen enthalten,
können vorteilhafterweise als Ausgangsmaterial bei der
Erfindung verwendet werden, wobei keine Notwendigkeit besteht,
extrem große Volumen an organischen Solventien oder toxischen
Inklusionsverbindungen bekannter Separationssysteme zu verwenden.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen
beschrieben. Es versteht sich, daß zahlreiche Änderungen und
Abwandlungen möglich sind, ohne daß dadurch der die Erfindung
tragende Erfindungsgedanke verlassen wird.
Claims (12)
1. Verfahren zur Herstellung von Cyclodextrinen, bei welchem
(Verfahren) eine ausgewählte, gelatinierte Stärke mit
einem Transglycosylase-Enzym in Cyclodextrin umgewandelt
wird, und zwar in Anwesenheit eines Kohlenwasserstoffs,
welcher eine ungesättigte sechsgliedrige Ringstruktur und
wenigstens zehn Kohlensstoffatome aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß als nicht-toxischer Kohlenwasserstoff Limonen
verwendet wird.
2. Verfahren zum Herstellen von Cyclodextrin, dadurch gekennzeichnet,
daß eine wäßrige Suspension eines Stärke-Hydrolysats mit bis zu 35 Gewichtsprozent an Stärke-Hydrolysat gebildet wird,
daß der wäßrigen Suspension ein Transglycosylase-Enzym und Limonen zugegeben werden,
daß das Transglycosylase-Enzym und das Limonen mit dem Stärke-Hydrolysat zum Erhalt eines Präzipitats in Form einer Cyclodextrin-Limonen-Verbindung vermischt werden,
daß das Präzipitat entfernt und das Limonen aus dem Präzipitat separiert wird, um das Cyclodextrin zu erhalten.
daß eine wäßrige Suspension eines Stärke-Hydrolysats mit bis zu 35 Gewichtsprozent an Stärke-Hydrolysat gebildet wird,
daß der wäßrigen Suspension ein Transglycosylase-Enzym und Limonen zugegeben werden,
daß das Transglycosylase-Enzym und das Limonen mit dem Stärke-Hydrolysat zum Erhalt eines Präzipitats in Form einer Cyclodextrin-Limonen-Verbindung vermischt werden,
daß das Präzipitat entfernt und das Limonen aus dem Präzipitat separiert wird, um das Cyclodextrin zu erhalten.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
DE-Wert der wäßrigen Stärkehydrolysat-Suspension nicht
über ungefähr 20 liegt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
Limonen mit einem Anteil bis ungefähr 20 Gewichtsprozent
der Stärkehydrolysat-Trockenanteile zugegeben wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
Präzipitat bei Raumtemperatur gebildet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
aufgefangene bzw. entnommene Präzipitat in Wasser aufgeschlämmt
wird und der erhaltene wäßrige Brei bzw. die
erhaltene wäßrige Aufschlämmung zur Trennung des Limonens
von dem Cyclodextrin im Strahl gekocht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
Cyclodextrin in dem wäßrigen Brei in der Aufschlämmung
nach dem Entfernen des Limonen kristallisiert wird, und daß
das kristallisierte Cyclodextrin aus dem wäßrigen Brei
gewonnen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das
Cyclodextrin Beta-Cyclodextrin mit einer Reinheit von
ungefähr 98% ist.
9. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichent, daß die
wäßrige Suspension aus Stärkehydrolysat nach dem Entfernen
des Präzipitats zum Entfernen des Limonens gekocht, und
anschließend zu einem Zucker-Sirup konzentriert wird,
welcher bis zu 75 Gewichtsprozent Feststoffanteile enthält
und zum Partikulieren bzw. zur Gewinnung der Feststoffe getrocknet,
vorzugsweise spraygetrocknet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
wäßrige Suspension aus Stärkehydrolysat nach dem Entfernen
des Präzipitats im Strahl gekocht wird.
11. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Stärke ein Maisstärkehydrolysat ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Stärke ein Wachsmais-Stärkehydrolysat mit einem DE-Wert
nicht über ungefähr 10 ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/865,059 US4738923A (en) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | Process for producing and separating cyclodextrins |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3716509A1 DE3716509A1 (de) | 1987-11-26 |
DE3716509C2 true DE3716509C2 (de) | 1992-05-21 |
Family
ID=25344624
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873716509 Granted DE3716509A1 (de) | 1986-05-20 | 1987-05-16 | Verfahren zum herstellen und separieren von cyclodextrinen |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4738923A (de) |
JP (1) | JPS62283104A (de) |
DE (1) | DE3716509A1 (de) |
HU (1) | HU202592B (de) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4840679A (en) * | 1987-07-08 | 1989-06-20 | American Maize-Products Company | Purification and separation of branched beta-cyclodextrins |
US4970164A (en) * | 1989-04-06 | 1990-11-13 | Tatung Co. | Methods of recovering and separating water-soluble cyclodextrins from cyclodextrin formation liquid |
US5403828A (en) * | 1992-08-13 | 1995-04-04 | American Maize-Products Company | Purification of cyclodextrin complexes |
US5985772A (en) * | 1994-06-23 | 1999-11-16 | Cellresin Technologies, Llc | Packaging system comprising cellulosic web with a permeant barrier or contaminant trap |
US5928745A (en) * | 1994-06-23 | 1999-07-27 | Cellresin Technologies, Llc | Thermoplastic fuel tank having reduced fuel vapor emissions |
US5776842A (en) * | 1994-06-23 | 1998-07-07 | Cellresin Technologies, Llc | Cellulosic web with a contaminant barrier or trap |
US5492947A (en) * | 1994-06-23 | 1996-02-20 | Aspen Research Corporation | Barrier material comprising a thermoplastic and a compatible cyclodextrin derivative |
US5882565A (en) * | 1995-12-11 | 1999-03-16 | Cellresin Technologies, Llc | Barrier material comprising a thermoplastic and a compatible cyclodextrin derivative |
DK3520779T3 (da) | 2004-04-23 | 2022-03-21 | Cydex Pharmaceuticals Inc | DPI formulering indeholdende sulfoalkylethercyclodextrin |
US7629331B2 (en) | 2005-10-26 | 2009-12-08 | Cydex Pharmaceuticals, Inc. | Sulfoalkyl ether cyclodextrin compositions and methods of preparation thereof |
FR2892933B1 (fr) * | 2005-11-10 | 2010-11-05 | Herve Andre Gerard Durand | Extrait vegetal obtenu par un procede d'extraction a l'aide de solvants d'origine vegetale |
MX2008002145A (es) * | 2007-02-22 | 2009-02-25 | Rohm & Haas | Metodo para elaborar un complejo. |
WO2009006262A1 (en) * | 2007-06-28 | 2009-01-08 | Buckman Laboratories International, Inc. | Use of cyclodextrins for odor control in papermaking sludges, and deodorized sludge and products |
US7635773B2 (en) | 2008-04-28 | 2009-12-22 | Cydex Pharmaceuticals, Inc. | Sulfoalkyl ether cyclodextrin compositions |
US8492538B1 (en) | 2009-06-04 | 2013-07-23 | Jose R. Matos | Cyclodextrin derivative salts |
ES2774901T3 (es) | 2012-02-15 | 2020-07-23 | Cydex Pharmaceuticals Inc | Proceso para la fabricación de derivados de ciclodextrina |
AU2013226073B2 (en) | 2012-02-28 | 2016-05-05 | Cydex Pharmaceuticals, Inc. | Alkylated cyclodextrin compositions and processes for preparing and using the same |
WO2014066274A1 (en) | 2012-10-22 | 2014-05-01 | Cydex Pharmaceuticals, Inc. | Alkylated cyclodextrin compositions and processes for preparing and using the same |
JP6914188B2 (ja) | 2014-08-22 | 2021-08-04 | サイデックス・ファーマシューティカルズ・インコーポレイテッド | 分画アルキル化シクロデキストリン組成物ならびにその調製方法および使用方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3425910A (en) * | 1966-10-24 | 1969-02-04 | Corn Products Co | Production of cyclodextrin |
US3640847A (en) * | 1969-02-19 | 1972-02-08 | Cpc International Inc | Procedure for production of alpha-cyclodextrin |
NL8104410A (nl) * | 1981-09-24 | 1983-04-18 | Proefstation Voor Aardappelver | Werkwijze ter bereiding van cyclodextrine. |
-
1986
- 1986-05-20 US US06/865,059 patent/US4738923A/en not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-05-16 DE DE19873716509 patent/DE3716509A1/de active Granted
- 1987-05-19 HU HU872241A patent/HU202592B/hu not_active IP Right Cessation
- 1987-05-19 JP JP62122371A patent/JPS62283104A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4738923A (en) | 1988-04-19 |
DE3716509A1 (de) | 1987-11-26 |
HUT43639A (en) | 1987-11-30 |
JPS62283104A (ja) | 1987-12-09 |
JPH0536B2 (de) | 1993-01-05 |
HU202592B (en) | 1991-03-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3716509C2 (de) | ||
AT407529B (de) | Verfahren zur gewinnung von xylose | |
DE3712246C2 (de) | ||
EP0627490B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von langkettigem Inulin | |
EP1366231B1 (de) | Verfahren zum abtrennen von hemicellulosen aus hemicellulosehaltiger biomasse | |
DE2737989C2 (de) | Verfahren zum Klären einer Xanthangummilösung | |
DD202179A5 (de) | Verfahren zur reinigung von zuckersaft, der durch extraktion von zuckerruebenmaterial hergestellt wurde | |
CH496093A (de) | Verfahren zur Herstellung von Cyclodextrin | |
DE68921064T2 (de) | Verfahren zur herstellung verzweigter cyclodextrine und so hergestelltes erzeugnis. | |
DE3822230C2 (de) | Verfahren zum reinigen und separieren von verzweigten beta-cyclodextrinen | |
DE3545107A1 (de) | Verfahren zur herstellung von hochreiner rhamnose aus gummi-arabikum | |
DE68920472T2 (de) | Verfahren zum Extrahieren von Lipiden aus Zuckerrohr. | |
DE2219639A1 (de) | Verfahren zum Reinigen und Klären von Zuckersäften | |
DE2166121C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Verzuckerungsprodukten von Stärke | |
DE1916597C3 (de) | Kontinuierliches Verfahren zur Entfernung von in einer organischen Flüssigkeit löslichen Substanzen aus Stärke | |
DE69417891T2 (de) | Raffinierungsverfahren von cyclodextrin | |
DE19545303C1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer organischen Säure | |
DE69205446T2 (de) | Behandlung von Polysacchariden auf einer Säule gefüllt mit Kohle. | |
CH634109A5 (de) | Verfahren zur herstellung von dextrosepulver mit einem wesentlichen gehalt an beta-dextroseanhydrid. | |
DE69414020T2 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Cyclodextrin | |
EP0913385A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Citronensäure und/oder Citraten | |
DE19522662A1 (de) | Verfahren zum Reinigen von Beta-Cyclodextrin | |
CH666790A5 (de) | Verfahren zur separierung von polysaccharidhaltigen mehlen in proteinreiche und proteinarme fraktionen. | |
DE1717126B2 (de) | Verfahren zum Verflüssigen von Stärke | |
DE1643815C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Cyclodextrin |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |