[发明专利]一种γ-环糊精的制备方法

说明书

本发明提供一种γ‑环糊精的制备方法，属于环糊精制备技术领域，包括淀粉溶液、伽马环糊精葡萄糖基转移酶、有机溶剂在温度为50‑80℃，pH值为6.6‑7.2的体系下反应2‑5小时生成γ‑环糊精的步骤，其特征是，在反应体系中按照每克淀粉加入0.02‑0.2g咪唑溴盐类离子液体。试验表明，本发明通过加入咪唑类离子液体以及在特定缓冲液配合下能够显著增加γ‑环糊精的疏水性，从而促进γ‑环糊精与有机溶剂形成共沉淀，显著增加了γ‑环糊精的转化率。

技术领域

本发明涉及一种γ-环糊精的制备方法，属于环糊精生产技术领域。

背景技术

环糊精(Cyclodextrins，简称CD)，是由环糊精葡萄糖基转移酶(Glycosytransferase，简称CGTase)酶解淀粉或淀粉类似物产生的由D-吡喃型葡萄糖单体通过α-1，4-糖苷键连接而形成的一类环状低聚化合物。常见的有6、7、8个葡萄糖单元的分子，根据环中葡萄糖单元的数量，分别称为α-、β-和γ-环糊精。

三种环糊精中，γ-环糊精具有最大的环结构和最大的空腔，能够包合α-、β-环糊精不能包合的客体大分子且其水溶性高，对活性大分子的增溶效果更加明显，且毒性、刺激性小，安全性高。目前γ-环糊精的制备最大的问题是采用γ酶转化法时，其产率低导致其成本很高。根据申请人所知，目前报道的转化率最高在40％左右。

《CGTase合成γ-环糊精的酶促反应条件优化》(曹新志等《开发应用》2012年第2期)公开了一种γ-环糊精的制备方法，其采用环糊精糖基转移酶生产γ-环糊精，其最佳工艺为反应体系的pH8.0，温度60℃，环糊精糖基转移酶的酶量500U/g·淀粉，甘草酸浓度2％，淀粉的DE值6～11，在该条件下制备的产品得率最高；蕉藕淀粉和木薯淀粉在生产γ-环糊精时是环糊精糖基转移酶比较合适的底物；普鲁蓝酶对γ-环糊精的产量增加作用有限。

公开号为CN102827900A的中国发明专利公开了一种生物法生产γ-环糊精的生产工艺，采用来源于嗜碱芽胞杆菌(AlkalophilicBacillus clarkii7364)的γ-环糊精葡萄糖基转移酶生产γ-环糊精；按照10％的浓度进行淀粉调浆，在60-90℃条件下搅拌5-15分钟；设定温度40-60℃，调pH10.0左右后，按照每克淀粉1-10个单位的量加入γ-环糊精葡萄糖基转移酶，加入2-5％(w/v)的有机溶剂后，充分反应8-10小时；回收有机溶剂，采用结晶方法得到γ-环糊精。

其中，所述的有机溶剂为环十二酮。

公开号为CN109694417A的中国专利公开了一种简单高效的α-和γ-环糊精的纯化和回收方法，其通过以下步骤实现从环糊精混合物和包结物中将α-或γ-环糊精在有机溶剂中通过自组装结晶而得到分离和纯化：(1)将不同环糊精混合物或包结物溶解在特定有机溶剂中配置成溶液，过滤去除不溶解的杂质；(2)将上述滤液经高温处理，α-或γ-环糊精会逐渐结晶并从溶剂中沉淀下来，分离，干燥后获得高纯度的α-或γ-环糊精。其中，步骤1的有机溶剂为：N,N-二甲基甲酰胺，二甲基亚砜，乙腈等极性溶剂。

另外，根据申请人所知，现有技术中的有机溶剂还经常采用甲苯、酒精、正癸醇、丙酮等，也有报道采用混合的有机溶剂进行处理。

发明内容

本发明提供一种γ-环糊精的制备方法，其在γ-环糊精分离提取步骤采用离子液体-有机溶剂的混合体系，其转化率高、纯度好。

本发明具体采用的技术方案是：

一种γ-环糊精的制备方法，其特征是，包括如下步骤：

1)配置2.5-10wt％的淀粉溶液，其中淀粉选自玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、麦芽淀粉、支链淀粉或可溶性淀粉中的一种，优选的是，可溶性淀粉；

2)配置pH值为6.6-7.2的缓冲液；

本发明的缓冲液选自磷酸盐缓冲液、磷酸二氢钠柠檬酸缓冲液或柠檬酸钠缓冲液中的一种。