DE3716509C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE3716509C2
DE3716509C2 DE3716509A DE3716509A DE3716509C2 DE 3716509 C2 DE3716509 C2 DE 3716509C2 DE 3716509 A DE3716509 A DE 3716509A DE 3716509 A DE3716509 A DE 3716509A DE 3716509 C2 DE3716509 C2 DE 3716509C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cyclodextrin
limonene
precipitate
starch
starch hydrolyzate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE3716509A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3716509A1 (de
Inventor
Robert N. S. Nagle Worth Ill. Us Ammeraal
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AMERICAN MAIZE-PRODUCTS Co STAMFORD CONN US
Original Assignee
AMERICAN MAIZE-PRODUCTS Co STAMFORD CONN US
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AMERICAN MAIZE-PRODUCTS Co STAMFORD CONN US filed Critical AMERICAN MAIZE-PRODUCTS Co STAMFORD CONN US
Publication of DE3716509A1 publication Critical patent/DE3716509A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3716509C2 publication Critical patent/DE3716509C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/0006Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
    • C08B37/0009Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid alpha-D-Glucans, e.g. polydextrose, alternan, glycogen; (alpha-1,4)(alpha-1,6)-D-Glucans; (alpha-1,3)(alpha-1,4)-D-Glucans, e.g. isolichenan or nigeran; (alpha-1,4)-D-Glucans; (alpha-1,3)-D-Glucans, e.g. pseudonigeran; Derivatives thereof
    • C08B37/0012Cyclodextrin [CD], e.g. cycle with 6 units (alpha), with 7 units (beta) and with 8 units (gamma), large-ring cyclodextrin or cycloamylose with 9 units or more; Derivatives thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Cyclodextrinen, bei welchem (Verfahren) eine ausgewählte, gelatinierte Stärke mit einem Transglycosylase-Enzym in Cyclodextrin umgewandelt wird, und zwar in Anwesenheit eines Kohlenwasserstoffes, welcher eine ungesättigte sechsgliedrige Ringstruktur und wenigestens ungefähr zehn Kohlenstoffatome aufweist.
Cyclodextrine, die auch als "Schardinger-Dextrine", bezeichnet werden, sind als zyklische Oligosaccharide bekannt, die aus 6, 7 oder 9 Glucose-Resten aufgebaut sind, welche durch Alpha 1,4 Bindungen miteinander verbunden sind. Der sechsgliedrige Ring wird als Alpha-Cyclodextrin, der siebengliedrige Ring als Beta-Cyclodextrin und der achtgliedrige Ring als Gamma-Cyclodextrin bezeichnet. Cyclodextrine sind nicht-reduktive Dextrine und ihre Ringstruktur wird sehr häufig als "Wirt" zum Einschluß verschiedener Komponenten, die in der Regel organische Komponenten sind, auf dem Ernährungsmittelsektor, pharmazeutischen Sektor sowie chemischen Sektor verwendet.
Wie weiterhin bekannt ist, werden Cyclodextrine aus Stärke verschiedener ausgewählter Pflanzenarten hergestellt, wie beispielsweise Getreide, Mais (auch waxy-maize oder waxy-corn), Kartoffeln usw., wobei diese Stärke eine modifizierte oder unmodifizierte Stärke sein kann, die aus Getreide- oder Knollenfrüchten gewonnen wurde, sowie Amylose oder Amylopectin- Fraktionen hiervon. Die ausgewählte Stärke in einem wäßrigen Brei mit einer gewählten Konzentration bis zu ungefähr 35 Gewichtsprozent Feststoffanteil wird gewöhnlich verflüssigt, und zwar durch Gelatinierung oder durch eine Behandlung mit einem flüssigmachenden Enzym, wie bakterielles Alpha-Amylase-Enzym, und wird dann einer Behandlung mit einem Transglycose (CGT)-Enzym, wie B. Macerans Amylase, B. Circulans, B. Stearothermophilus, B. Megaterium, B. Ohbensis, B. Klebsiella Pneumoniae, B. Micrococcus usw. in herkömmlicher Weise behandelt.
Der Anteil der Alpha-, Beta- und Gamma-Cyclodextrine, die durch die Behandlung der Stärke mit einem CGT-Enzym erzeugt wird, ist unterschiedlich, und zwar abhängig von der jeweils ausgewählten Stärke, von dem ausgewählten CGT-Enzym sowie von den Verfahrensbedingungen. Üblicherweise wird der DE-Wert der verflüssigten Stärke unter etwa 20 DE gehalten, wobei die Feststoffkonzentration der Stärke unter etwa 50% und der pH-Wert für die Umwandlung etwa zwischen 4,5 und 8,5 betragen kann, und zwar bei einer ausgewählten Temperatur, die zwischen Raumtemperatur und ungefähr 75°C liegt, und bei einer ausgewählten Zeitperiode für die Umwandlung, die (Zeitperiode) üblicherweise zwischen 10 Stunden bis zu 7 Tagen oder mehr betragen kann. Der Anteil an CGT-Enzym, der für diese Umwandlung verwendet wird, hängt von der Reaktionszeit sowie von der Enzym-Aktivität ab. Enzymeinheiten können in einer Vielzahl von unterschiedlichen Wegen definiert werden. Zwei bis vier Tilden-Hudson-Einheiten pro Gramm Stärke sind typisch (US-PS 34 25 910 - Armbuster und Kooi).
Die Herstellung von Alpha-, Beta- und Gamma-Cyclodextrinen durch Umsetzung mit Hilfe von CGT-Enzymen ist der Fachwelt seit langem bekannt. Bekannt sind auch die Parameter, die für die Behandlung mit solchen CGT-Enzymen ausgewählt werden müssen, um das gewünschte Ergebnis hinsichtlich der Ausbeute an den Cyclodextrinen zu erhalten. Speziell bekannt ist hierbei auch (US-PS 34 25 910 und US-PS 36 40 847), Cyclodextrine durch Umsetzen von Stärke-Hydrodysaten mit CGT-Enzym in Anwesenheit eines Kohlenwasserstoffes herzustellen, der einen ungesättigten sechsgliedrigen Ring enthält und zehn Kohlenwassertoffatome aufweist.
Bekannt ist weiterhin auch (J. Am. Chem. Soc. 71, Seite 355, Chem. Ber., 90, Seite 2569) ein Verfahren zur Extraktion von Cyclodextrinen zur Ausfällung mit einem Kohlenwasserstoff, der einen sechsgliedrigen, ungesättigten Ring enthält und zehn Kohlenstoffatome aufweist.
Die im Stand der Technik beschriebenen Maßnahmen zum Ausscheiden bzw. Ausfällen und zum Trennen von Cyclodextrinen beinhalten Lösungsmittelsysteme (D. French et al J. Am. Chem. Soc. 71, 353 (1949)), einschließende Verbindungen für das Ausscheiden bzw. Ausfällen ausgewählter Cyclodextrine aus der CGT-Enzym-Reaktionsflüssigkeit, wie beispielsweise Trichloräthylen, Tetrachloräthan, Brombenzen usw. (US-PS 34 25 910), sowie lösungsmittelfreie Systeme, die ausgewählte Ionenaustauschharze und chromatographische Gelfiltration verwenden (US-PS 44 18 144 und 43 03 787). Keine dieser bekannten Maßnahmen sind jedoch zufriedenstellend, und zwar wegen der toxischen Natur der Einschlußverbindungen und des großen Volumens an Flüssigkeiten, die in den lösungsmittelfreien bzw. nicht-solventen Systemen sowie bei den Systemen mit Ionenaustausch- Trennung gehandhabt werden müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art aufzuzeigen, welches bei einer hohen Ausbeute an Cyclodextrin und dabei insbesondere an Beta- Cyclodextrin mit hoher Reinheit den Einsatz toxischer Verbindungen nicht erfordert.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren als nicht-toxischer Kohlenwasserstoff Limonen verwendet.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß Limonen als nicht-toxischer Kohlenwasserstoff, der Nahrungsmittelqualität aufweist und einen sechsgliedrigen ungesättigten Ring sowie zehn Kohlenstoffatome besitzt, verwendet werden kann, um einen wesentlichen Vorteil bei der Herstellung und Trennung bzw. Separierung von Beta- und Gamma-Cyclodextrine zu erreichen.
Limonen (C₁OH₁₆) kommt in verschiedenen ätherischen Ölen und dabei speziell in Ölen von Zitrone, Orange, Kümmel, Dill und Bergamotte bzw. Bergamotten-Zitrone vor. Es hat sich dabei auch gezeigt, daß von diesen d-Limonen aus Mandarinen-Schalen-Öl (Citrus Reticulata Blanco Rutaceae) besonders wirksam im Hinblick auf die vorliegende Erfindung ist.
Das ausgewählte Limonen-Öl wird dem zur Umwandlung dienenden Stärkebrei zugegeben, und zwar entweder gleichzeitig mit dem CGT-Enzym oder aber vor oder nach diesem Enzym. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung führte das Limonen-Öl dazu, daß die Reaktion in Richtung der Erzeugung von Beta-Cyclodextrin ablief, um einen Anteil von 39,3% eines Beta-Cyclodextrin- Limonen-Komplexes zu erhalten, aus dem dann das Beta-Cyclodextrin mit hoher Reinheit gewonnen wurde. Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wurde eine herkömmliche Mischung aus Oligosacchariden, die von einem nicht-solventen CGT-System erhalten wurde und Alpha-, Beta- und Gamma-Cyclodextrine enthält, als Ausgangsmaterial verwendet. Bei dieser Ausführungsform wurde das Limonen in einem ersten Verfahrensschritt verwendet, um die Cyclodextrine aus dem System auszuscheiden, und in einem zweiten Schritt, um das Beta-Cyclodextrin zu entfernen, und in einem dritten Schritt wurden alle verbliebenen Cyclodextrine aus der Lösung ausgeschieden, was dann durch Raffination und Kristallisation zu einem exzellenten Anteil an Gamma-Cyclodextrin von sehr großer Reinheit führte.
Diese und andere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen, die nachfolgend zur Illustration bzw. weiteren Erläuterung in Verbindung mit dem nachfolgenden Flußdiagramm als Beispiel beschrieben sind.
Bei diesem Beispiel wurde das CGT-Enzym (Macerans) in einem Anteil von ungefähr 2 Tilden-Hudson-Einheiten pro Gramm Stärke-Hydrolysat einer 35%igen (35 Gewichtsprozent enthaltenden) wäßrigen Suspension von 7 DE Maisstärke-(way maize starch)-Hydrolysat zugegeben und daran anschließend 8 Gewichtsprozent an Limonen bezogen auf das Gewicht des Stärkehydrolysats zugegeben. Das Limonen war ein regulär im Handel erhältliches Produkt.
Der Brei, der Umgebungs- bzw. Raumtemperatur aufwies, wurde 24 Stunden umgerührt und dann wurde das Präzipitat, welches sich gebildet hatte, entnommen und mit Wasser gewaschen. Ein 7 gewichtsprozentiger Brei des gewaschenen Präzipitates wurde gekocht, um das gesamte Limonenöl aus dem Brei sowie aus dem Präzipitat zu entfernen, wie dies durch optische Beobachtung festgestellt wurde. Im Anschluß daran wurde die wäßrige Suspension durch ein Bleichverfahren unter Verwendung von Kohlenstoff (carbon bleaching) in herkömmlicher Weise geläutert bzw. raffiniert, wobei ungefähr 3 Gewichtsprozent an Kohlenstoff bezogen auf die festen Bestandteile bei 75°C verwendet wurden. Die Suspension wurde dann durch einen Ionenaustauscher bzw. Ionenaustauschsäule in üblicher Weise hindurchgeleitet, um Salze zu entfernen, wobei der vorhandene Kohlenstoff durch Filtration entfernt wurde.
Die Lösung wurde auf ungefähr 15% Feststoffanteil konzentriert und anschließend bei Raumtemperatur gehalten, um das Cyclodextrin auszukristallisieren, welches dann entnommen und mit Wasser gewaschen wurde, bis weniger als 2% Feststoffe in dem Waschwasser waren. Das erhaltene Produkt wurde dann so lange getrocknet, bis der Feuchtigkeitsanteil kleiner als ungefähr 12% betrug. Bei einer Analyse des Produktes wurde festgestellt, daß dieses ein 99,5%iges reines Beta-Cyclodextrin war. Ein Anteil an 39,3 Gewichtsprozent des unverarbeiteten Limonen- Komplexes wurde rückgewonnen und ein Anteil an 24%igem reinen Beta-Cyclodextrin wurde erhalten bezogen auf das Gewicht des Stärke-Hydrolysats in dem zur Umwandlung dienenden Enzymbrei.
Es versteht sich, daß jedes übliche Verfahren verwendet werden kann, um das Beta-Cyclodextrin bei Anwesenheit des Limonen zu bilden, welches die bevorzgute Bildung von Beta-Cyclodextrin verursacht. Der geringe Anteil an Alpha- und Gamma-Cyclodextrinen, die dabei gebildet wurden, wurde aus dem Beta- Cyclodextrin ausgewaschen. Der Anteil an Limonen, der für die Steuerung der Umwandlung und Präzipitation der Cyclodextrine verwendet wurde, kann variiert werden, wobei generell ein solcher Anteil, der zum Ausscheiden der Cyclodextrine ohne Bildung einer sichtbaren Ölschicht auf der Oberfläche ausreicht, hinreichend ist. Ein großer Überschuß kann verwendet werden, aber dies kann Probleme, insbesondere auch verfahrenstechnische Probleme bei einer Großproduktion aufwerfen.
Das Entfernen des Limonen-Öls aus dem Präzipitat und aus der wäßrigen Suspension kann in verschiedenen, herkömmlichen Weisen erfolgen, beispielsweise durch Aufkochen, durch Waschen mit einem organischen Lösungsmittel, durch Dampfinjektion usw. Die besten Ergebnisse werden jedoch durch Kochen im Strahl (jet cokking) erzielt, was die Handhabung der Flüssigkeit sowie die Rückgewinnung des reinen Cyclodextrins wesentlich vereinfacht. Das Kochen im Strahl wird vorzugsweise bei ca. 160°C mit einer wäßrigen Suspension bei einem neutralen pH-Wert durchgeführt, da ein saurer pH-Wert zu einer Verfärbung bzw. Bräunung des Produktes führen kann.
Bei gewissen Anwendungen kann es erwünscht sein, das Limonen der vorliegenden Erfindung in Kombination mit einem bekannten organischen Lösungsmittel, mit Einschlußverbindungen (inclusion compounds) oder mit Ionenaustauschharz-Systemen zu verwenden, die laufend für die Separation und Rückgewinnung von Alpha-, Beta- und/oder Gamma-Cyclodextrinen benutzt werden. Weiterhin ist es auch möglich, ein ausgewähltes Cyclodextrin unter Verwendung des Limonens der vorliegenden Erfindung zu separieren und rückzugewinnen und die beiden anderen Cyclodextrine mit Hilfe bekannter Techniken bzw. Verfahren zu separieren und rückzugewinnen.
Das Läutern bzw. Rektifizieren der Cyclodextrine mit Hilfe eines üblichen Bleichverfahrens unter Verwendung von Kohlenstoff und die Behandlung mit einem Ionenaustauschharz zur Entfernung der Salze sind bei Verbindungen für Nahrungszwecke bzw. pharmazeutische Zwecke erwünscht. Die besten Ergebnisse beim Entfernen der Salze werden durch eine Behandlung mit einem Kationen- und Anionen-Austauscherharz erreicht, welches in herkömmlicher Weise in einer einzigen Aufnahme bzw. Säule angeordnet ist oder aber getrennt verwendet wird.
Bei diesem Beispiel war das Ausgangsmaterial die Beta-Cyclodextrin- Mutter-Flüssigkeit eines nicht-solventen Auszugs, und zwar ähnlich einem kommerziell erhältlichen Produkt, welches einen DE-Wert von 15 aufweist und ungefähr 2 Gwichtsprozent Alpha-Cyclodextrin, 6 Gwichtsprozent Beta-Cyclodextrin, 9 Gewichtsprozent Gamma-Cyclodextrin, ungefähr 70 Gewichtsprozent an Oligosaccariden und einen kleineren Anteil, ungefähr 10 Gewichtsprozent an Glucose und Maltose enthält. Die Mutterflüssigkeit wies eine dunkle braune Farbe auf und enthielt auch einige Anteile an unlöslichem, suspendiertem Fremmaterial. Das nachfolgende Flußdiagramm erläutert das Verfahren nach diesem Beispiel.
Bei diesem Beispiel wurde eine Ausgangs- bzw. Mutterflüssigkeit verwendet, um eine wäßrige Suspension zu bilden, die 30 Gewichtsprozent Feststoffanteile enthielt. Ein an Limonen reiches Orangenöl wurde in einer Menge von 8% bezogen auf das Gewicht der festen Anteile in der wäßrigen Suspension zugegeben. Nach dem Mischen wurde die Suspension bei Umgebungstemperatur 3 Tage abgestellt. Das sich unter Anwesenheit des Limonen gebildete Präzipitat wurde abgefangen, entfernt und mit Wasser gewaschen. Um das Gamma-Cyclodextrin in der wäßrigen Suspension anzureichern, wurde das Beta-Cyclodextrin durch Ausscheiden mit stöchiometrischen Anteilen (in Bezug auf Beta-Cyclodextrin) an Limonen entfernt. Dieses Verfahren zur Anreicherung des Gamma-Cyclodextrinanteils in der wäßrigen Suspension wurde so lange wiederholt, bis der Anteil an Beta- Cyclodextrin auf einen Wert unter ungefähr 3 Gewichtsprozent reduziert war. Bei diesem Beispiel waren 4 Zyklen mit Zugabe von Limonen erforderlich, um den Anteil an Beta-Cyclodextrin in der wäßrigen Suspension auf einen Wert unterhalb von 3 Gewichtsprozent zu reduzieren. Die Standzeit bei Umgebungstemperatur nach dem Zumischen des Limonens wurde auf ungefähr 2 Stunden während dieser Zyklen reduziert. In allen Fällen wurde eine genaue Flüssigkeits-Chromatographie-Analyse in herkömmlicher Weise verwendet, um den Zucker und Cyclodextrinanteil der Lösungen zu bestimmen.
Das Gamma-Cyclodextrin in der Suspension mit allen anderen noch enthaltenen Cyclodextrinen wurde ausgeschieden, und zwar dadurch, daß der Flüssigkeit 22 Gewichtsprozent Limonen, bezogen auf das Ursprungsgewicht der trockenen Feststoffanteile zugegeben und in dieser Flüssigkeit vermischt wurde. Die Mischung wurde dann 20 Stunden abgestellt, worauf das Präzipitat ausgefiltert und mit Wasser gewaschen wurde. Das Präzipitat war dann breiartig im Wasser mit einem 10%igen Feststoffanteil enthalten, und ein Kochen im Strom wurde in herkömmlicher Weise zum Entfernen des Limonens durchgeführt. Der nach diesem Kochen enthaltene Brei wurde auf einen Feststoffanteil von 20 Gewichtsprozent konzentriert und mit 3 Gewichtsprozent pulverförmigem Kohlenstoff gebleicht und anschließend durch einen Ionenaustauscher geleitet, um in ebenfalls herkömmlicher Weise die Salze zu entfernen. Im Anschluß daran wurde die Lösung gefiltert, um die Trübung bzw. Trübstoffe zu entfernen, und dann wurde die Lösung auf 47 Gwichtsprozent Feststoffanteile konzentriert. Anschließend wurde bei Umgebungstemperatur das Gamma-Cyclodextrin auskristallisiert. Die Kristalle wurden aufgefangen bzw. entfernt, mit Wasser gewaschen und anschließend bis auf einen Feuchtigkeitsanteil unter 12% getrocknet. Das Ergebnis an Gamma-Cyclodextrin war dabei 2,9 Gewichtsprozent der Feststoffanteile in der ursprünglichen Beta-Cyclodxtrin-Mutter-Flüssigkeit, wobei die Reinheit bei 98,8% lag. Das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnene Gamma-Cyclodextrin war ein weißes Pulver, obwohl die Beta- Cyclodextrin-Mutter-Flüssigkeit eine dunkle braune Färbung aufwies und verschiedene, unlösliche Fremdmaterialien enthielt.
Bei diesem Beispiel wurde der Brei, der die Beta-Cyclodextrin- Mutter-Flüssigkeit enthält, wegen seiner Färbung nach der Extraktion der Gamma-Cyclodextrine als Abfallprodukt deponiert, aber, falls gewünscht, kann das Limonen durch Kochen im Strom entfernt und die Zuckerlösung geläutert bzw. raffiniert und durch Versprühen getrocknet werden, wie dies bei dem ersten Beispiel der Fall ist. Die Kristallisation des Gamma-Cyclodextrins wird vorzugsweise bei Raumtemperatur durch Konzentrierung der wäßrigen Flüssigkeit auf 47 Gewichtsprozent Feststoffanteile durchgeführt und die Filtrations- und Krsitallisationsstufen werden vorzugsweise wiederholt, um ein maximales Ergebnis zu erreichen. Falls gewünscht ist, kann die Kristallisation bei Reduzierung der Temperatur der Flüssigkeit auf ungefähr 4°C ausgeführt werden, wobei in einem solchen Fall eine Konzentration der Flüssigkeit auf ungefähr 47% Feststoffanteil nicht notwendig ist.
Die besten Ergebnisse wurden bei der vorliegenden Erfindung mit Breien erzielt, die ungefähr 10 bis 35 Gewichtsprozent an Feststoffen und bis ungefähr 20 Gewichtsprozent Limonen bezogen auf das Gewicht des Stärke-Hydrolysats in dem zur Umwandlung dienenden CGT-Brei enthielten. Der Anteil an Limonen, der für die Extraktion von Cyclodextrinen verwendet wird, kann bis 50 Gewichtsprozent bezogen auf die in der Flüssigkeit vorhandenen Cyclodextrine betragen, dieser Anteil wird jedoch gewöhnlich 35 Gewichtsprozent nicht übersteigen. Während bei den Beispielen die Cyclodextrin-Ausscheidung bei Umgebungstemperatur ausgeführt wurde, ist dies nicht unbedingt notwendig, vielmehr kann die Ausscheidung auch bei höheren Temperaturen ausgeführt werden, da das Limonen die unlöslichen Cyclodextrine bei 75°C ausscheidet. Die pH-Werte der Umwandlungs- und Separationsflüssigkeiten entsprechen den üblicherweise in der Technik verwendeten Werten und sind von keiner speziellen Bedeutung, allerdings mit Ausnahme bei dem Kochen im Strahl, wo ein pH-Wert von 7,0 und höher angestrebt wird, um eine Verfärbung zu vermeiden.
Der Mechanismus des Limonen bei der Separation und Rückgewinnung der verschiedenen Cyclodextrine durch differentielle Ausscheidung ist ein komplexes Phänomen, welches bisher nicht vollständig geklärt ist und offenbar nicht in Einklang steht mit den Unterschieden in der Löslichkeit der Cyclodextrine. Ungefähr 1,8 Gramm an Beta-Cyclodextrin, ungefähr 14 Gramm an Alpha-Cyclodextrin und ungefähr 23 Gramm an Gamma-Cyclodextrin sind in 100 ml Wasser lösbar. Das Limonen zeigt eine erste Präferenz für das Ausscheiden des Beta-Cyclodextrins und eine zweite Prüferenz für das Ausscheiden des Gamma-Cyclodextrins in einer wäßrigen Mischung, die alle drei Cyclodextrine enthält.
Das Limonen gemäß der vorliegenden Erfindung erhöht den Gesamtanteil an Beta-Cyclodextrin, wenn es während der Umwandlung mit dem CGT anwesend ist, wie dies bei dem ersten obigen Beispiel der Fall ist, und führt, wie dort ebenfalls beschrieben ist, die Reaktion in Richtung der Bildung von Beta-Cyclodextrin in Präferenz gegenüber den Alpha- und Gamma-Cyclodextrinen. Getreidestärke-Hydrolysate können bei der CGT-Umwandlung entsprechend der Erfindung verwendet werden, und zwar im Vergleich zu früheren Verfahren, in denen Kartoffelstärke üblicherweise verwendet wurde. Gefärbte Flüssigkeiten, die bei Verfahren nach dem Stand der Technik anfallen und unlösliche Fremdstoffe zusammen mit den Cyclodextrinen enthalten, können vorteilhafterweise als Ausgangsmaterial bei der Erfindung verwendet werden, wobei keine Notwendigkeit besteht, extrem große Volumen an organischen Solventien oder toxischen Inklusionsverbindungen bekannter Separationssysteme zu verwenden.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, daß zahlreiche Änderungen und Abwandlungen möglich sind, ohne daß dadurch der die Erfindung tragende Erfindungsgedanke verlassen wird.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung von Cyclodextrinen, bei welchem (Verfahren) eine ausgewählte, gelatinierte Stärke mit einem Transglycosylase-Enzym in Cyclodextrin umgewandelt wird, und zwar in Anwesenheit eines Kohlenwasserstoffs, welcher eine ungesättigte sechsgliedrige Ringstruktur und wenigstens zehn Kohlensstoffatome aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß als nicht-toxischer Kohlenwasserstoff Limonen verwendet wird.
2. Verfahren zum Herstellen von Cyclodextrin, dadurch gekennzeichnet,
daß eine wäßrige Suspension eines Stärke-Hydrolysats mit bis zu 35 Gewichtsprozent an Stärke-Hydrolysat gebildet wird,
daß der wäßrigen Suspension ein Transglycosylase-Enzym und Limonen zugegeben werden,
daß das Transglycosylase-Enzym und das Limonen mit dem Stärke-Hydrolysat zum Erhalt eines Präzipitats in Form einer Cyclodextrin-Limonen-Verbindung vermischt werden,
daß das Präzipitat entfernt und das Limonen aus dem Präzipitat separiert wird, um das Cyclodextrin zu erhalten.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der DE-Wert der wäßrigen Stärkehydrolysat-Suspension nicht über ungefähr 20 liegt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Limonen mit einem Anteil bis ungefähr 20 Gewichtsprozent der Stärkehydrolysat-Trockenanteile zugegeben wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Präzipitat bei Raumtemperatur gebildet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgefangene bzw. entnommene Präzipitat in Wasser aufgeschlämmt wird und der erhaltene wäßrige Brei bzw. die erhaltene wäßrige Aufschlämmung zur Trennung des Limonens von dem Cyclodextrin im Strahl gekocht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Cyclodextrin in dem wäßrigen Brei in der Aufschlämmung nach dem Entfernen des Limonen kristallisiert wird, und daß das kristallisierte Cyclodextrin aus dem wäßrigen Brei gewonnen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Cyclodextrin Beta-Cyclodextrin mit einer Reinheit von ungefähr 98% ist.
9. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichent, daß die wäßrige Suspension aus Stärkehydrolysat nach dem Entfernen des Präzipitats zum Entfernen des Limonens gekocht, und anschließend zu einem Zucker-Sirup konzentriert wird, welcher bis zu 75 Gewichtsprozent Feststoffanteile enthält und zum Partikulieren bzw. zur Gewinnung der Feststoffe getrocknet, vorzugsweise spraygetrocknet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Suspension aus Stärkehydrolysat nach dem Entfernen des Präzipitats im Strahl gekocht wird.
11. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke ein Maisstärkehydrolysat ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke ein Wachsmais-Stärkehydrolysat mit einem DE-Wert nicht über ungefähr 10 ist.
DE19873716509 1986-05-20 1987-05-16 Verfahren zum herstellen und separieren von cyclodextrinen Granted DE3716509A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/865,059 US4738923A (en) 1986-05-20 1986-05-20 Process for producing and separating cyclodextrins

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3716509A1 DE3716509A1 (de) 1987-11-26
DE3716509C2 true DE3716509C2 (de) 1992-05-21

Family

ID=25344624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19873716509 Granted DE3716509A1 (de) 1986-05-20 1987-05-16 Verfahren zum herstellen und separieren von cyclodextrinen

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4738923A (de)
JP (1) JPS62283104A (de)
DE (1) DE3716509A1 (de)
HU (1) HU202592B (de)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4840679A (en) * 1987-07-08 1989-06-20 American Maize-Products Company Purification and separation of branched beta-cyclodextrins
US4970164A (en) * 1989-04-06 1990-11-13 Tatung Co. Methods of recovering and separating water-soluble cyclodextrins from cyclodextrin formation liquid
US5403828A (en) * 1992-08-13 1995-04-04 American Maize-Products Company Purification of cyclodextrin complexes
US5985772A (en) * 1994-06-23 1999-11-16 Cellresin Technologies, Llc Packaging system comprising cellulosic web with a permeant barrier or contaminant trap
US5776842A (en) * 1994-06-23 1998-07-07 Cellresin Technologies, Llc Cellulosic web with a contaminant barrier or trap
US5492947A (en) 1994-06-23 1996-02-20 Aspen Research Corporation Barrier material comprising a thermoplastic and a compatible cyclodextrin derivative
US5928745A (en) * 1994-06-23 1999-07-27 Cellresin Technologies, Llc Thermoplastic fuel tank having reduced fuel vapor emissions
US5882565A (en) * 1995-12-11 1999-03-16 Cellresin Technologies, Llc Barrier material comprising a thermoplastic and a compatible cyclodextrin derivative
RU2006141358A (ru) 2004-04-23 2008-05-27 Сайдекс, Инк. (Us) Препаративная форма для ингалятора сухого порошка, содержащая простой сульфоалкиловый эфир циклодекстрина
US7629331B2 (en) 2005-10-26 2009-12-08 Cydex Pharmaceuticals, Inc. Sulfoalkyl ether cyclodextrin compositions and methods of preparation thereof
FR2892933B1 (fr) * 2005-11-10 2010-11-05 Herve Andre Gerard Durand Extrait vegetal obtenu par un procede d'extraction a l'aide de solvants d'origine vegetale
MX2008002145A (es) * 2007-02-22 2009-02-25 Rohm & Haas Metodo para elaborar un complejo.
CN101784722A (zh) * 2007-06-28 2010-07-21 巴科曼实验室国际公司 使用环糊精控制造纸污泥中的臭味以及脱臭污泥和产品
US7635773B2 (en) * 2008-04-28 2009-12-22 Cydex Pharmaceuticals, Inc. Sulfoalkyl ether cyclodextrin compositions
US8492538B1 (en) 2009-06-04 2013-07-23 Jose R. Matos Cyclodextrin derivative salts
DK2814849T3 (da) 2012-02-15 2020-03-09 Cydex Pharmaceuticals Inc Fremgangsmåde til fremstilling af cyclodextrin-derivater
KR101633479B1 (ko) 2012-02-28 2016-07-08 사이덱스 파마슈티칼스, 인크. 알킬화된 시클로덱스트린 조성물 및 이의 제조 및 사용 방법
MX360192B (es) 2012-10-22 2018-10-24 Cydex Pharmaceuticals Inc Composiciones de ciclodextrinas alquiladas y procesos para preparar y usar las mismas.
US10851184B2 (en) 2014-08-22 2020-12-01 Cydex Pharmaceuticals, Inc. Fractionated alkylated cyclodextrin compositions and processes for preparing and using the same

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3425910A (en) * 1966-10-24 1969-02-04 Corn Products Co Production of cyclodextrin
US3640847A (en) * 1969-02-19 1972-02-08 Cpc International Inc Procedure for production of alpha-cyclodextrin
NL8104410A (nl) * 1981-09-24 1983-04-18 Proefstation Voor Aardappelver Werkwijze ter bereiding van cyclodextrine.

Also Published As

Publication number Publication date
US4738923A (en) 1988-04-19
JPH0536B2 (de) 1993-01-05
HUT43639A (en) 1987-11-30
HU202592B (en) 1991-03-28
JPS62283104A (ja) 1987-12-09
DE3716509A1 (de) 1987-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3716509C2 (de)
AT407529B (de) Verfahren zur gewinnung von xylose
DE3712246C2 (de)
EP0627490B1 (de) Verfahren zur Herstellung von langkettigem Inulin
EP1366231B1 (de) Verfahren zum abtrennen von hemicellulosen aus hemicellulosehaltiger biomasse
DE2737989C2 (de) Verfahren zum Klären einer Xanthangummilösung
DE69727162T2 (de) Herstellung von inulinhaltigen Produkten
DE2923802A1 (de) Chitosan-glucan-komplex und verfahren zu dessen herstellung
DD202179A5 (de) Verfahren zur reinigung von zuckersaft, der durch extraktion von zuckerruebenmaterial hergestellt wurde
CH496093A (de) Verfahren zur Herstellung von Cyclodextrin
DE3741340A1 (de) Trennung und reinigung von zyklodextrinen
DE3822230C2 (de) Verfahren zum reinigen und separieren von verzweigten beta-cyclodextrinen
DE3545107A1 (de) Verfahren zur herstellung von hochreiner rhamnose aus gummi-arabikum
DE2219639A1 (de) Verfahren zum Reinigen und Klären von Zuckersäften
DE2166121C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Verzuckerungsprodukten von Stärke
DE1916597C3 (de) Kontinuierliches Verfahren zur Entfernung von in einer organischen Flüssigkeit löslichen Substanzen aus Stärke
DE19545303C1 (de) Verfahren zur Herstellung einer organischen Säure
CH634109A5 (de) Verfahren zur herstellung von dextrosepulver mit einem wesentlichen gehalt an beta-dextroseanhydrid.
EP0913385A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Citronensäure und/oder Citraten
DE19522662A1 (de) Verfahren zum Reinigen von Beta-Cyclodextrin
CH666790A5 (de) Verfahren zur separierung von polysaccharidhaltigen mehlen in proteinreiche und proteinarme fraktionen.
DE1717126B2 (de) Verfahren zum Verflüssigen von Stärke
DE1643815C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Cyclodextrin
DE2046596C3 (de) Verfahren zur Herstellung von zur Einarbeitung in Waschmittel geeigneten Proteasepulvern hoher Aktivität
DE10309281A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines beta-1,3-Glukans mit verbesserten Eigenschaften

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee