[发明专利]葡糖醛酸和/或葡糖醛酸内酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及葡糖醛酸和/或葡糖醛酸内酯的制备方法，更具体的地说，其特征在于：使蔗糖氧化，制成蔗糖羧酸(及其盐)(葡糖醛酸基-果糖苷，β-D-果糖基-(2→1)-α-D-葡糖醛酸及其盐)，然后加入酵母等微生物，将其果糖部分水解，同时进行同化，收集生成的葡糖醛酸和/或葡糖醛酸内酯。

背景技术

葡糖醛酸以及葡糖醛酸内酯或其衍生物可广泛应用于药物、药物原料。已知这些葡糖醛酸或葡糖醛酸内酯的合成方法有多种。通常的方法是以葡萄糖衍生物或淀粉等葡萄糖衍生物作为原料，使用硝酸等氮化合物进行氧化，水解，获得葡糖醛酸和葡糖醛酸内酯的方法(参照专利文献1、2)。

但是，上述方法作为可以以工业化规模进行的合成方法，其中用作氧化剂的氮氧化物成本较高。另外，副生的一氧化氮气体发泡，使规模增大，并且该副生的气体成为公害的原因。因此，在环境问题日益严峻的今天，必须考虑增加回收装置。也有一些改良的发明，这些方法虽然解决了副生气体的问题，但是仍有产率提高等未解决的问题(参照专利文献3、4)。

还有保护葡萄糖的C-1位、接着氧化C-6位、然后水解、脱保护、获得葡糖醛酸和葡糖醛酸内酯的方法。该方法存在脱保护步骤复杂的问题(参照专利文献5)。

另外，还有通过氧化催化剂6，6-四甲基哌啶N-氧化物(TEMPO)进行选择性氧化的方法(参照专利文献6)。该方法转化效率高，优选的原料是保护葡萄糖C-1位的甲基葡糖苷等的单糖衍生物。另外，以TEMPO为代表的胺氧化物的制造成本高，并且可能对人体产生不良影响。

有人提出了一种解决这些问题的方法，其特征在于：使用吸附树脂，使作为催化剂的胺氧化物与含卤素的氧化物或含卤素化合物的电解氧化物反应(参照专利文献7)。

但是，该方法中，虽然葡萄糖衍生物向糖醛酸的转化效率高，催化剂容易回收，但是催化剂依然价格昂贵。并且，虽然原料葡萄糖衍生物中也含有蔗糖，但优选的是较为昂贵的甲基-α-葡糖苷、异丙基-α和β葡糖苷。作为所使用的原料，生成卤酸离子的次氯酸钠等不能说是安全的原料。该方法中，由甲基-α-吡喃葡糖苷基糖醛酸等的所得到的葡糖醛酸衍生物进行的葡糖醛酸内酯的合成必须进行规定方法的水解反应的步骤。

目前，还公开了以海藻糖为原料，使用氧化铂、载钯碳、铂碳等氧化催化剂制备海藻糖羧酸(α-D-葡糖醛酸基-α-D-葡糖醛酸盐)，使用氧或酶水解，获得目标葡糖醛酸和葡糖醛酸内酯的方法(参照专利文献8)。

该方法中，原料的收率好，但是氧化催化剂所需量多，成本高，并且中间原料海藻糖羧酸的葡糖苷键稳定，因此如果不进行比较剧烈的酸水解反应，葡糖醛酸不会游离。也有使用α-葡糖醛酸糖苷酶等酶的方法，其价格通常较为昂贵，并且水解能力不高。

专利文献1：日本特公昭46-3871号公报

专利文献2：英国专利第900977号

专利文献3：日本特公昭42-2595号公报

专利文献4：日本特公昭43-5882号公报

专利文献5：日本特公昭44-7325号公报

专利文献6：日本特开平2-107790号公报

专利文献7：日本特开平11-147043号公报

专利文献8：日本特开平10-251263号公报

发明内容

针对上述情况，本发明的目的在于提供高收率、廉价、容易且安全地制备葡糖醛酸和/或葡糖醛酸内酯的方法。

本发明人进行了深入研究，结果发现：以蔗糖作为原料制备蔗糖羧酸(和/或其盐)(葡糖醛酸基-果糖苷)，使酵母等具有转化酶(インベルタ一ゼ)活性的微生物与其作用，可以以高收率获得目标葡糖醛酸和/或葡糖醛酸内酯。

在该制备步骤中，不使用硝酸等氮氧化物等作为氧化剂，或者即使使用其量也很少，因此可安全且对环境没有影响地制备目标产物。

对酵母等的添加量、反应条件、脱盐、结晶化方法进行研究，得出了可以进行比以往更简便且效率高的生产方法的认识，从而完成了本发明。

权利要求1的本发明是葡糖醛酸和/或葡糖醛酸内酯的制备方法，其特征在于：使蔗糖氧化，制成蔗糖羧酸或其盐，接着加入具有转化酶活性的微生物水解并同化该蔗糖羧酸或其盐的果糖部分，收集生成的葡糖醛酸和/或葡糖醛酸内酯。

权利要求2的本发明是权利要求1的制备方法，其中，具有转化酶活性的微生物是酵母。

权利要求3的本发明是权利要求1的制备方法，其中，蔗糖是精制糖、清净汁(フアインリカ)、原料糖、甜菜糖、加糖调制品、槭糖浆或废糖蜜。