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葡糖酸内酯的生产方法

2022.6.02

微生物发酵法

在15%~35%的葡萄糖溶液中加入硫酸镁、磷酸二氢钾和磷酸氢二铵等营养物质,接种黑曲霉菌种NRRL3,在30℃和pH6.5的条件下通气培养40h。过滤发酵液,再经后处理得内酯结晶。

葡萄糖氧化酶法

在35~37℃和Ph6的条件下,在乙醇水溶液(如50%)中,葡萄糖氧化酶将葡萄糖氧化为内酯和葡萄糖酸的平衡溶液,反应过程中也加入过氧化氢酶,以分解所产生的过氧化氢。所得到的葡萄糖酸的溶液,经上述的后处理方法可得内酯结晶,此法收率可达98%。

催化氧化法

在8%的葡萄糖水溶液300g中加入上述Pd/C催化剂,在50℃下通入空气,同时滴加NaOH溶液,保持pH=9.0~9.5,当pH值不再下降时反应结束,滤去催化剂,用阳离子交换树脂处理得310g葡萄糖酸液。在70℃下减压浓缩至浓度80%~85%,冷却至40℃以下,加入晶种,待结晶后过滤、干燥得22.6g内酯,滤液再浓缩、结晶,又可得5.3g产品,总收率为93.3%。

以葡萄糖酸钙为原料

该法先将葡萄糖酸钙通过无机酸分解或离子交换树脂脱钙得葡萄糖酸溶液。如将100份浓硫酸加入500份水中,再加入葡萄糖酸钙,在60-85℃下保温1.5h;静置12h后过滤,滤液加草酸,并在50℃下保温1h;静置后过滤得葡萄糖酸液,经后处理得内酯。后处理的方法有以下三种:

非溶剂结晶法:将葡萄糖酸液减压浓缩至浆状,加入低级酮类非溶剂,缓缓搅拌冷却,使结晶析出,再经分离、洗涤、干燥得成品。此法操作简便,收率也较高。

分步结晶法:在52~54℃下将葡萄糖酸液浓缩至78%~85%,冷却至47~48℃,加入葡萄糖酸内酯晶种,并继续浓缩,待晶种长大后分离得第一批内酯结晶。母液以同样的方式继续蒸发浓缩。结晶经洗涤、干燥得成品,总得率为75%~78%。此法优点是不用有机溶剂,但浓缩液黏度高,结晶分离操作困难。

共沸脱水结晶法:向葡萄糖酸液中加入C3~C4的烷醇,在50℃和16kPa下共沸脱水。然后向浓缩液中投晶种,降温结晶,再经分离、洗涤、干燥得成品。此法优点是体系黏度低,分离操作容易,单程收率可达91%以上。


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