[发明专利]一种酶法制备蔗糖-6-乙酸酯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以脂肪酶为催化剂制备蔗糖-6-乙酸酯的方法，属于生物催化技术领域。

背景技术

蔗糖-6-乙酸酯是合成甜味剂三氯蔗糖的关键中间体。三氯蔗糖(4，1′，6′-三氯-4，1′，6′-三脱氧半乳型蔗糖)是蔗糖氯代而成的非营养性、低能量甜味剂，其甜度大约是蔗糖的600倍。三氯蔗糖具有很好的溶解性和稳定性，在人体内不参与代谢，不会引起血糖波动，不会转化成脂肪，也不会被龋齿病菌作为糖源而使用。目前已被包括中国在内的30多个国家批准作为甜味剂，并在食品领域广泛使用。

1976年英国的Hough教授与Tate&Lyle公司合作研究发明三氯蔗糖，1979年Tate&Lyte公司最先申请了合成三氯蔗糖专利(GB 1543168)。由于三氯蔗糖是对蔗糖八个羟基中的三个进行选择性取代，因此，保证取代的区域选择性是各种合成途径的关键。目前合成三氯蔗糖的方法主要有基团迁移法(即全基团保护)、单酯化法(即单基团保护法)和酶-化学法。基团迁移法(如美国专利US 4617269)是先将蔗糖与三苯基氯甲烷反应，利用空间位阻效应将蔗糖中的伯羟基保护起来，再经乙酰化、去保护基、基团迁移、氯化、脱乙酰基等步骤合成三氯蔗糖，反应过程过于繁琐。单酯化法是用化学手段将蔗糖分子中葡萄糖基团上6位羟基屏蔽起来，生成单酯，再经氯化、脱酰基、提纯得到三氯蔗糖。该方法仅为三步反应，操作相对简单易行。其中，获得高收率和纯度的蔗糖-6-乙酸酯是关键的技术。美国专利US 4889928和US 5449772记载了乙酸乙酯法制备蔗糖-6-乙酸酯的方法，将蔗糖与原乙酸三甲酯反应生成蔗糖甲酯4，6-原乙酸酯，再经开环和蔗糖-4-乙酸酯向蔗糖-6-乙酸酯迁移，得到较高收率(92％)的蔗糖-6-乙酸酯；美国专利US 5023329和US 4950746记载了二丁基氧化锡法制备蔗糖-6-乙酸酯的方法，利用有机锡的高选择性反应合成较高收率(88％～96％)蔗糖-6-乙酸酯；中国专利CN 1453285A叙述了以固体酸为催化剂，催化蔗糖在N，N-二甲基甲酰胺溶液中与乙酸乙酯发生酯交换反应，制备蔗糖-6-乙酸酯的方法。中国专利CN 1827628A叙述了用间接电氧化合成技术制备蔗糖-6-乙酸酯的方法，在水和有机溶剂为阳极室的电解液中，通过加入蔗糖、酰化剂和卤化物催化剂，通过间接电氧化合成蔗糖-6-乙酸酯。这些化学合成蔗糖-6-乙酸酯的方法都具有各自的先进性，但也存在一定的局限性，比如反应条件一般比较苛刻、生产成本较高、反应选择性较差、容易产生副产物、合成的产品颜色比较深，产物纯度不够等不足(分子催化，2007.21(1)：90-95)。