[發明專利]葡萄糖異構化的方法

有效

• 申請號: 201480018562.7
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN105102626B
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 奧迪文·埃特爾
• 申請（專利權）人: 安尼基有限責任公司
• 主分類號: C12P19/02
• 分類號: C12P19/02;C07D307/46;C12N9/04
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋融冰

公開了一種通過將葡萄糖還原成山梨糖醇并繼而氧化成果糖對葡萄糖進行異構化的方法，其特征在于葡萄糖和果糖的混合物被用作起始材料，在所述方法中氧化還原輔酶因子NAD⁺/NADH和NADP⁺/NADPH在一鍋反應中再生，其中所述兩個氧化還原輔酶因子中的一個得到的是其還原形式，另一個氧化還原輔酶因子得到的是其氧化形式，因為在相同的反應批次中發生至少兩個額外的酶催化氧化還原反應(產品形成反應)，其中a)在將所述還原型輔酶因子轉化回其原來的氧化形式的再生反應中，氧氣或通式R₁C(O)COOH的化合物被還原，以及b)在將所述氧化型輔酶因子轉化回其原來的還原形式的再生反應中，通式R₂CH(OH)R₃的化合物被氧化，其中R₁、R₂和R₃在化合物中具有不同的含義。此外，公開了由此產生的果糖在制備呋喃衍生物的方法中的用途。

技術領域

本發明涉及葡萄糖異構化的方法及在果糖和葡萄糖的混合物中富集果糖的方法。

背景技術

D-葡萄糖在多種生物聚合物在中大量存在，該生物聚合物是再生原材料的一部分。其示例為淀粉(如玉米淀粉)或纖維素(木質纖維素生物質的纖維素)。

將D-葡萄糖轉化為D-果糖的常見可能性是通過采用適當的D-葡萄糖異構酶(如D-木糖異構酶)進行的，該D-葡萄糖異構酶接受D-葡萄糖作為底物。這樣的方法已經知曉很長一段時間(如從US2950228)且仍然適合工業使用，例如在US3616221或US386830中所描述的。

該方法所伴隨的一個問題是通常最多大約42％的D-葡萄糖能夠被轉化為D-果糖。D-果糖對D-葡萄糖的進一步富集只有通過分離方法才可實現。因此一種可能性是采用色譜法，如描述在US5221478中的示例。食品行業通常只追求部分富集D-果糖。特別地，用于生產相對較純到高純度D-果糖的色譜法是相當費力的。

除了使用異構酶之外，文獻還描述了對碳水化合物進行酶促氧化還原反應。

例如，DE69839381描述了用于將D-山梨醇轉化成L-山梨醇且可用于產生抗壞血酸生的山梨醇脫氫酶。

DE10247147描述了一種通過采用D-甘露糖醇-2-脫氫酶將D-果糖還原成D-甘露糖醇的方法。

US4467033描述了將L-山梨醇酶促氧化成L-果糖。

將D-木糖還原成木糖醇的示例為，例如US20060035353或Woodyer R.等人.,在FEBS J.,2005,272卷,3816-3827頁中所描述的內容。

已經表明，可以采用適當的木糖還原酶將D-葡萄糖還原為D-山梨醇(如Wang X.等人.,Biotechnol.Lett.,2007,29卷,1409-1412頁)。

糖氧化還原酶(如山梨糖醇脫氫酶)還用于診斷目的(如DE60006330)。

這些方法是單獨的氧化還原反應，其中發生還原反應或發生氧化反應以形成每個產物。在工業過程中，酶催化氧化還原反應，例如用于產生手性醇、α-氨基酸和α-羥基酸。目前已知的工業過程通常采用用于產品合成的氧化還原酶，以及任選地另一種用于再生輔酶因子的酶。與此形成對比的方法是在產物形成過程中涉及的兩個以上酶促氧化還原反應以及輔酶因子再生所必需的任何酶促反應是在一個反應批次中進行的(同時或相繼)，無需分離任何中間物。近來，這種酶促級聯反應-這里被稱為一鍋反應-已經吸引了大量關注，因為它們能有效降低操作成本、操作時間和對環境的影響。此外，氧化還原的酶促級聯反應允許利用經典化學方法不易實施轉化的發生。