2-酮-L-古洛糖酸的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种由山梨糖醇生产２－酮－Ｌ－古洛糖酸钠，并以高回收率回收２－酮－Ｌ－古洛糖酸的方法，该方法采用对无微生物发酵液进行控制性的阳离子交换处理，和／或调节所说的纯化发酵液的ｐＨ，然后直接使使２－酮－Ｌ－古洛糖酸一水合物结晶。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生产2-酮-L-古洛糖酸钠，并以高回收率回收2-酮-L-古洛糖酸一水合物的方法。
技术介绍
已知，2-酮-L-古洛糖酸可以通过发酵由L-山梨糖和/或山梨糖醇生产。FR 1 376 741涉及生产L-抗坏血酸(＝维生素C)的中间体，即2-酮-L-古洛糖酸的制备方法。现已证实，该发酵混合物可直接用来将2-酮-L-古洛糖酸酯化为L-抗坏血酸。EP 0 518 136描述了一种制备2-酮-L-古洛糖酸的方法，该方法包括培养微生物(A)和微生物(B)的混合培养物，其中微生物(A)属于葡糖酸杆菌属或醋杆菌属，微生物(B)能够由L-山梨糖生成2-酮-L-古洛糖酸，所说的两种微生物至少在整个培养周期的一部分时间内共存在培养基中。EP 0 278 447涉及利用包括微生物氧化葡糖酸杆菌和巨大芽孢杆菌的混合培养物，通过L-山梨糖的转化，发酵生产2-酮-L-古洛糖酸的方法。EP 0 972 843涉及通过微生物发酵，由山梨糖醇生产2-酮-L-古洛糖酸的连续发酵方法，该方法中，含有山梨糖醇的营养培养基与能转化山梨糖醇为L-山梨糖的微生物在第一发酵容器中培养，然后将产生的发酵液连续地传送至第二个发酵容器，并在第二个发酵容器中与能将L-山梨糖转化为2-酮-L-古洛糖酸的微生物一起培养。EP 0 213 591描述了一种分别生产2-酮-L-古洛糖酸和维生素C的方法，该方法还进一步描述了通过生成盐类或利用产物与杂质之间的不同性质，例如溶解度、吸收率和在两种不同溶剂中的分配系数来达到2-酮-L-古洛糖酸的分离。虽然使用吸附剂，例如使用离子交换树脂，被描述为最方便的产物分离方法之一，但这样得到的2-酮-L-古洛糖酸通常是不纯的。EP 0 221 707涉及一种生产2-酮-L-古洛糖酸的方法，并描述了其收集的方法，通过过滤、离心或用活性碳处理并将溶液浓缩后，使发酵液除去细胞。溶剂抽提、层析、沉淀或盐析可以适当地结合和/或重复应用。WO 01/09152涉及通过采用弱碱性离子交换树脂进行连续液相层析纯化2-酮-L-古洛糖酸的方法。该方法主要是涉及从水溶液回收基本上无水的2-酮-L-古洛糖酸。EP 0 359 645涉及由含有2-酮-L-古洛糖酸钙盐的发酵液获得纯的2-酮-L-古洛糖酸的方法。所说的方法包括不溶物的分离、培养基的浓缩、加入浓硫酸沉淀硫酸钙、用阳离子交换树脂处理、用阴离子交换剂除去强酸离子、浓缩和通过结晶使2-酮-L-古洛糖酸分离。EP 0 805 210涉及一种方法，该方法包括使2-酮-L-古洛糖酸钠从发酵液中结晶，将所得的结晶磨成粉状，然后悬浮在含有无水酸的低级醇中，最后将2-酮-L-古洛糖酸盐转化为2-酮-L-古洛糖酸的低级烷基酯。还需要有一种获得高收率的2-酮-L-古洛糖酸，而且其中的纯化步骤是简单而且容易重复进行的方法。本专利技术提供了这样的方法。专利技术概述本专利技术公开了一种通过发酵生产2-酮-L-古洛糖酸钠和回收2-酮-L-古洛糖酸一水合物结晶的方法，该方法包括以下步骤a)用发酵法将山梨糖醇转化为至少50g/L的2-酮-L-古洛糖酸钠；b)除去发酵培养基中的微生物，由此得到减少了微生物的发酵液，优选得到无微生物的发酵液；c)使减少了微生物的发酵液中的2-酮-L-古洛糖酸钠转化为2-酮-L-古洛糖酸，并除去蛋白，使蛋白浓度为2400ppm以下(测定干物质中的氮)，以获得纯化的发酵液；和/或调节纯化的发酵液的pH，以便在随后使水蒸发的期间，避免形成浓度高于3％(按干物质计)的维生素C；d)使纯化的发酵液中的水蒸发，以得到浓缩的纯化发酵液，以及 e)通过从浓缩的纯化发酵液结晶，回收2-酮-L-古洛糖酸一水合物结晶，2-酮-L-古洛糖酸的回收率为80％或更高。本专利技术还涉及一种方法，在所说的方法中，通过采用阳离子交换树脂的离子交换处理，来实现转化为2-酮-L-古洛糖酸和除去蛋白。此外，本专利技术涉及一种包括以下步骤的方法a)制备含有氮源和以山梨糖醇作为碳源的发酵培养基；b)将微生物接种于发酵培养基，以转化山梨糖醇为山梨糖；c)使微生物生长至发酵培养基中的L-山梨糖至少达到100g/L；d)终止山梨糖醇向L-山梨糖的转化；e)将混合的微生物培养物接种于发酵培养基，以转化L-山梨糖为2-酮-L-古洛糖酸钠；f)使微生物生长至发酵培养基中的2-酮-L-古洛糖酸钠至少达到50g/L；g)过滤除去发酵培养基中的微生物，由此得到减少了微生物的发酵液，优选得到无微生物的发酵液；h)用阳离子交换树脂将减少了微生物的发酵液中的2-酮-L-古洛糖酸钠转化为2-酮-L-古洛糖酸，并除去蛋白，使蛋白浓度在2000ppm以下(测定干物质中的氮)，以获得纯化的发酵液，和/或调节纯化的发酵液的pH，以便在随后使水蒸发的期间，避免形成浓度高于2.5％(按干物质计)的维生素C，优选形成不高于1％(按干物质计)的维生素C；i)使纯化的发酵液中的水蒸发，以获得浓缩的纯化发酵液，以及j)从浓缩的纯化发酵液中结晶，回收2-酮-L-古洛糖酸一水合物结晶，2-酮-L-古洛糖酸的回收率为80％或更高。本专利技术涉及一种方法，其中在步骤g)中的过滤是微量过滤；在步骤h)中所述的纯化的发酵液含有的蛋白不大于1800ppm(测定干物质中氮)；并调节pH为1.5以上，以及在步骤j)中2-酮-L-古洛糖酸的收率为85％或更高。本专利技术还涉及一种方法，其中在步骤b)中的微生物属于葡糖酸杆菌属，以及在步骤e)中的微生物混合培养物属于葡糖酸杆菌属和芽孢杆菌属的混合培养物。本专利技术具体地涉及一种方法，其中在步骤e)中的微生物是氧化葡糖酸杆菌和苏云金芽孢杆菌的混合培养物，其中氧化葡糖酸杆菌优选根据“布达佩斯条约”已于2001年4月24日保藏在BCCM/LMG(比利时微生物协调保藏中心/Bacteria Collection Laboratorium voorMicrobiologie Universiteit Gent by Cerestar HoldingB.V.Niiverheidsstraat 1，NL-4551 LA Sas van Gent，TheNetherlands)、保藏号为LMG P-20356的氧化葡糖酸杆菌SCB 329；苏云金芽孢杆菌优选根据“布达佩斯条约”已于2001年4月24日保藏在BCCM/LMG(比利时微生物协调保藏中心/Bacteria CollectionLaboratorium voor Microbiologie Universiteit Gent by CerestarHolding B.V.Nijvetheidsstraat 1，NL-4551 LA Sas van Gent，TheNetherlands)、保藏号为LMG P-20355的苏云金芽孢杆菌(SCB 933)TCV 393，并且在所说的混合培养物中，在微生物生长初期，葡糖酸杆菌菌落与芽孢杆菌菌落的存在比率为300∶1-1∶10。此外，本专利技术还涉及用于生产2-酮-L-古洛糖酸的氧化葡糖酸杆菌和苏云金芽孢杆菌的混合培养物，其中的氧化葡糖酸杆菌优选已于2001年4月24日保藏在BCCM/LMG、保藏号为LMG P-20356的氧化葡糖酸杆菌SCB 329；苏云金芽孢杆菌优选已于20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发酵生产２－酮－Ｌ－古洛糖酸钠和及回收２－酮－Ｌ－古洛糖酸一水合物结晶的方法，该方法包括以下步骤：ａ）用发酵法将山梨糖醇转化为至少５０ｇ／Ｌ的２－酮－Ｌ－古洛糖酸钠；ｂ）除去发酵培养基中的微生物，由此得到减少了微生物的发 酵液，优选得到无微生物的发酵液；ｃ）使减少了微生物的发酵液中的２－酮－Ｌ－古洛糖酸钠转化为２－酮－Ｌ－古洛糖酸，并除去蛋白，使蛋白浓度为２４００ｐｐｍ以下（测定干物质中的氮），以获得纯化的发酵液；和／或调节纯化的发酵液的ｐＨ，以便在 随后使水蒸发的期间，避免形成浓度高于３％（按干物质计）的维生素Ｃ；ｄ）使纯化的发酵液中的水蒸发，得到浓缩的纯化发酵液，以及ｅ）使浓缩的纯化发酵液结晶，回收２－酮－Ｌ－古洛糖酸一水合物结晶，２－酮－Ｌ－古洛糖酸的回收率为８０％ 或更高。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JCMPG德特罗斯滕伯，IA德博纳，WR奥拜恩，CGM波伊泽特，
申请(专利权)人：塞里斯塔控股有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]