[发明专利]用于岩藻糖的结晶的方法

说明书

发明领域

本发明涉及单糖的分离，即，岩藻糖从有关的单糖，特别是从它的一个或多个差向异构体中结晶和分离。

发明背景

岩藻糖(6-脱氧-半乳糖)是通常所说的稀有单糖的实例中的一种。在来自许多不同来源的许多种类的天然产物中发现了D-型和L-型两种形式的岩藻糖。岩藻糖出现在多种人乳低聚糖、海胆卵和蛙卵中。L-岩藻糖存在于来自植物的多糖中，所述植物例如为海藻(以岩藻依聚糖、硫酸化岩藻糖聚合物的形式)、黄芪胶、马铃薯、猕猴桃、大豆、翼豆各变种、卡诺拉油菜(canola)等。在植物物质中，岩藻糖典型地与植物多糖有关，所述植物多糖通常是具有位于多糖链端部或链内的L-吡喃岩藻糖基单元的高度分支结构。人类或动物糖蛋白的N-和O-糖基链两者均可以含有结合在碳水化合物链末端的L-岩藻糖。此外，来自各种细菌、真菌和微藻类的胞外多糖也含有L-岩藻糖。

最近，因为其在医学领域中处理各种病症如肿瘤、炎症和与人类免疫系统有关的失调，对于L-岩藻糖的兴趣增加了。L-岩藻糖也已被应用于化妆品领域，例如用于皮肤增湿、皮肤再生和抗衰老剂或用于防止表皮(皮肤)发炎。

尽管由本领域用酶辅助或微生物辅助制备岩藻糖是已知的，但是L-岩藻糖通常由自然来源或者经由普通单糖的化学改性得到(见关于L-岩藻糖的回顾：P.T.Vanhooren等，J.Chem.Technol.Biotechnol.74，479(1999)以及文中引用的参考文件)。

关于由自然来源制备岩藻糖，将含有岩藻糖的低聚糖水解以提供含有岩藻糖以及相关的糖类和/或其衍生物的复杂混合物，所述含有岩藻糖的低聚糖可以被从生物质、优选从藻类中例如通过萃取而分离。从所述混合物中回收岩藻糖典型地需要复杂的分离技术，例如用阴离子或阳离子交换树脂处理或层析、渗析、分步结晶等，这取决于共存的糖类或与糖有关的化合物的性质。例如，P.Saari等人的论文(J.Liquid Chrom.Rel.Tech.32，2050(2009))和国际申请WO 2005/040430公开了，通过阳离子和/或阴离子交换树脂或它们的组合的方式，对由制浆工艺所得的废液进行层析分离。随后将富含岩藻糖(至少72％)并且也含有鼠李糖、甲基α-D-吡喃木糖苷、木糖、阿拉伯糖和半乳糖的所得到的糖浆从无水乙醇中分步结晶，以获得岩藻糖。

关于L-岩藻糖的化学合成，已经公布了对普通单糖例如L-半乳糖、D-半乳糖、L-阿拉伯糖、D-葡萄糖、D-甘露糖和L-鼠李糖的化学改性。最好的方法之一(J.Defaye等人，Carbohydr.Res.126，165(1984)，方案1.，R＝Me)由L-鼠李糖起始，首先将其转化为甲基鼠李糖酐(A)，随后作为2，3-O-异亚丙基缩醛(B)受到保护。

方案1.

将自由4-OH基团氧化，得到相应的己酮糖(C)，随后是硼氢化物还原和酸性水解，产生6-脱氧-L-塔洛糖。后者在钼酸的存在下的差向异构过程，也称为Bílik反应(见L.等人，Topics Curr.Chem.215，15(2001)以及本文引用的参考文献)，导致6-脱氧-L-塔洛糖与其2-差向异构体L-岩藻糖之间的平衡，其中L-岩藻糖是占优的(7∶1)。因为与6-脱氧-L-塔洛糖相比L-岩藻糖与阳离子形成较弱的配合物，所以这些糖类的分离会被使用Ca-或Ba-形式的阳离子交换树脂的柱层析所影响。可以在取代常规传导加热的微波照射下进行相同的相互转化，并且在填充有Ba-形式的DOWEX50W X8的柱中分离差向异构体(Z.HricovíniováTetrahedron：Asymmetry 20，1239(2009))。

上文提到的方法的主要缺点是，为了获得纯的物质或至少获得富含目标化合物但仍含有不想要的衍生物的混合物，不可避免地用层析分离。尽管重复层析分离可以导致纯度的提高，但是为了处理进料溶液和柱填料、为了进行分离以及为了任选地对填料再生，尤其是在大规模或工业规模下，其高昂的成本和相对长的工艺时间是不利的和/或棘手的。

结晶或再结晶是从反应混合物中分离产物、将其与污染物分离并获得纯物质时最简单且最廉价的方法之一。使用结晶过程的分离或纯化使得整个工艺过程是鲁棒的并且节省成本，因此，与其它方法相比，它是有利的且具有吸引力的。

发明简述