专利名称：一种γ-环糊精的制备方法
—种Y-环糊精的制备方法技术领域
本发明适用于化合物制备领域，尤其涉及一种Y-环糊精的制备方法。
背景技术：
环糊精(Cyclodextrin，简称CGT)是直链淀粉在由芽孢杆菌产生的环糊精葡萄糖基转移酶作用下生成的一系列环状低聚糖的总称，通常含有6-12个D-吡喃葡萄糖单元。其中研究得较多并且具有重要实际意义的是含有6、7、8个葡萄糖单元的分子，分别称为α -、 β-和Y-环糊精。根据X-线晶体衍射、红外光谱和核磁共振波谱分析的结果，确定构成环糊精分子的每个D (+)-吡喃葡萄糖都是椅式构象。各葡萄糖单元均以1，4-糖苷键结合成环。由于连接葡萄糖单元的糖苷键不能自由旋转，环糊精不是圆筒状分子而是略呈锥形的圆环。其中，环糊精的伯羟基围成了锥形的小口，而其仲羟基围成了锥形的大口。
由于环糊精的外缘(Rim)亲水而内腔(Cavity)疏水，因而它能够像酶一样提供一个疏水的结合部位，作为主体(Host)包络各种适当的客体(Guest)，如有机分子、无机离子以及气体分子等。这种选择性的包络作用即通常所说的分子识别，其结果是形成主客体包络物(Host-Guest Complex)。环糊精是迄今所发现的类似于酶的理想宿主分子,并且其本身就有酶模型的特性。因此，在催化、分离、食品以及药物等领域中，环糊精受到了极大的重视和广泛应用。
y -环糊精的D-吡喃葡萄糖单元为8个,分子量是10,与碘的颜色反应是紫褐色。 生产Y-环糊精常用的方法是生物酶法，即淀粉以15%的浓度调浆，PH值为10-12，温度 50-60°C，反应体系中加入5-8%的以丙酮或甲苯为主的有机溶剂，采用两次添加CGT酶并使总加酶量控制在5U/g淀粉左右的加酶方式，反应时间为18-24个小时。
现有技术产出的Y _环糊精虽然含量可以达到90%以上，但是淀粉转化率仅58% 左右，比α-环糊精和环糊精要低，反应周期长又耗费成本。发明内容
本发明实施例提供了一种Y-环糊精的制备方法，旨在解决现有技术中Y-环糊精的生产效率低、成本高且操作复杂的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种Y-环糊精的制备方法，所述方法包括以下步骤
淀粉与蒸馏水按照12-18 %的质量百分浓度进行淀粉调浆，在80-90°C的条件下搅拌15-25分钟；
将PH值调为8. 0-9. O、温度为60_70°C，按照每克淀粉150-200个单位的浓度加入 CGT酶、体积占淀粉质量15-20%的有机溶剂，充分混合后反应4-5个小时；
将PH值调为10-12，按照每克淀粉500-600个单位的量补加CGT酶、加入占淀粉体积25-30%的有机溶剂及占反应液质量2-3%的甘草酸，充分反应8-9个小时；
分离所述甘草酸并回收所述有机溶剂，然后结晶得到Y-环糊精。
本发明实施例提供了一种Y-环糊精的制备方法，这种方法添加了甘草酸反应工序，可以使淀粉的转化率达到70%以上，产品中Y-环糊精含量达到93%以上，成本低且操作简单。
图I是本发明实施例提供的制备Y -环糊精的方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图I示出了本发明实施例提供的制备Y-环糊精的方法流程，详述如下
在步骤SlOl中，淀粉与蒸馏水按照12-18%的质量百分浓度进行淀粉调浆，在 80-90°C的条件下搅拌15-25分钟；
直接采用糊化的淀粉来生产环糊精，提高了 CGT的转化率，在本发明的实施例中， 淀粉为木薯淀粉、玉米、小麦、马铃薯淀粉或者混合淀粉。
在步骤S102中，将PH值调为8. 0-9. O、温度为60_70°C，按照每克淀粉150-200 个单位的浓度加入CGT酶、体积占淀粉质量15-20%的有机溶剂，充分混合后反应4-5个小时；
CGT可以与多种有机物形成不溶于水的包络物，添加一定比例的有机溶剂可以连续地从反应系统中去除环糊精，改变反应的平衡，使其向着环糊精的生产方向不断行进，有利于环糊精生产，同时解除了环糊精本身的产物抑制作用。
作为本发明的一个优选实施例，有机溶剂优选乙醇。
在步骤S103中，将PH值调为10-12，按照每克淀粉500-600个单位的量补加CGT 酶、加入占淀粉体积25-30%的有机溶剂及占反应液质量2-3%的甘草酸，充分反应8-9个小时；
甘草酸在30°C的温度条件下易溶于水和液态乙醇，遇到乙醇等酸类液体时容易沉淀，因此，乙醇和甘草酸一起参与环化反应，可以使环糊精包络物的形成更加迅速和彻底， 也使下一步反应液的过滤工序进行得更加顺利。
在步骤S 104中，分离甘草酸并回收所述有机溶剂，然后结晶得到Y-环糊精。
在本发明的实施例中，分离甘草酸的步骤具体包括
I.从反应液中分离出有机溶剂；
2.在所述分离出有机溶剂的反应液中加入I. 5-2%的氯化钙，搅拌10-15分钟，使之与甘草酸反应并沉淀，然后去除沉淀。
在本发明的实施例中，回收有机溶剂的步骤具体包括
I.将反应液过滤并收集滤饼，其中包括有机溶剂、甘草酸与Y-环糊精形成的络合物沉淀以及没有反应的淀粉；
2.将所述滤饼重新复溶，然后采用水蒸气蒸馏去除有机溶剂。
在本发明的实施例中，结晶得到Y -环糊精的步骤具体包括
I.从反应液中分离出有机溶剂和甘草酸；
2.过滤所述分离出有机溶剂和甘草酸的反应液，除去没有转化的淀粉，即可得到 Y-环糊精的水溶液；
3.将所述水溶液蒸发浓缩，在0_3°C低温中放置即可得到Y-环糊精的结晶。
实施例一
I、按照15%的浓度将木薯淀粉和蒸馏水调和成浆，在90°C的条件下搅拌20分钟， 使淀粉颗粒充分胀溶。
2、调PH值为8，按照每克淀粉150个单位的比例加入CTG酶，然后加入占淀粉体积 18%的乙醇后，设定温度为60°C并反应4个小时。
3、把PH值调为10，再加入CTG酶，使其比例达到每克淀粉500个单位；添乙醇，使其体积占淀粉质量的28% ;加占反应液质量2. 5%的甘草酸，充分溶合后反应8个小时。
4、将反应液过滤，收集滤饼，然后将滤饼重新复溶，然后采用水蒸气蒸馏去除乙醇。
5、加入质量占I. 8%的氯化钙到反应液中，搅拌15分钟，甘草酸和氯化钙反应形成沉淀，去除沉淀。
6、将水溶液蒸发浓缩，在0°C低温中放置得到Y-环糊精的结晶。
结果观察淀粉转化率达到70. 1%，其中Y-环糊精的含量达93.6%。
实施例二
I、按照18%的浓度将木薯淀粉和蒸馏水调和成浆，在80°C的条件下搅拌15分钟， 使淀粉颗粒充分胀溶。
2、调PH值为9，按照每克淀粉200个单位的比例加入CTG酶，然后加入占淀粉体积 20%的乙醇后，设定温度为70°C并反应5个小时。
3、把PH值调为12，再加入CTG酶，使其比例达到每克淀粉600个单位；添乙醇，使其体积占淀粉质量的30% ;加入占反应液质量2%的甘草酸，充分溶合后反应9个小时。
4、将反应液过滤，收集滤饼，然后将滤饼重新复溶，然后采用水蒸气蒸馏去除乙醇。
5、加入质量占2%的氯化钙到反应液中，搅拌15分钟，甘草酸和氯化钙反应形成沉淀，去除沉淀。
6、将水溶液蒸发浓缩，在0°C低温中放置得到Y-环糊精的结晶。
结果观察淀粉转化率达到70. 5%，其中Y-环糊精的含量达94%。
本发明实施例提供了一种Y-环糊精的制备方法，这种方法添加了甘草酸反应工序，可以使淀粉的转化率达到70%以上，产品中Y-环糊精含量达到93%以上，成本低且操作简单。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种Y-环糊精的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤淀粉与蒸馏水按照12-18%的质量百分浓度进行淀粉调浆，在80-90°C的条件下搅拌 15-25分钟；将PH值调为8. 0-9. O、温度为60-70°C，按照每克淀粉150-200个单位的浓度加入CGT 酶、体积占淀粉质量15-20%的有机溶剂，充分混合后反应4-5个小时；将PH值调为10-12，按照每克淀粉500-600个单位的量补加CGT酶、加入占淀粉体积 25-30%的有机溶剂及占反应液质量2-3%的甘草酸，充分反应8-9个小时；分离所述甘草酸并回收所述有机溶剂，然后结晶得到Y -环糊精。
2.如权利要求I所述方法，其特征在于，所述淀粉为木薯淀粉、玉米、小麦、马铃薯淀粉或者混合淀粉。
3.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂为乙醇。
4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述分离甘草酸的步骤具体包括从反应液中分离出有机溶剂；在所述分离出有机溶剂的反应液中加入I. 5-2%的氯化钙，搅拌10-15分钟，使之与甘草酸反应并沉淀，然后去除沉淀。
5.如权利要求I所述方法，其特征在于，所述回收有机溶剂的步骤具体包括将反应液过滤并收集滤饼，其中包括有机溶剂、甘草酸与Y -环糊精形成的络合物沉淀以及没有反应的淀粉；将所述滤饼重新复溶，然后采用水蒸气蒸馏去除有机溶剂。
6.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述结晶得到Y-环糊精的步骤具体包括:从反应液中分离出有机溶剂和甘草酸；过滤所述分离出有机溶剂和甘草酸的反应液，除去没有转化的淀粉，即可得到Y _环糊精的水溶液；将所述水溶液蒸发浓缩，在0-3°C低温中放置即可得到Y-环糊精的结晶。
全文摘要
本发明适用于化合物制备领域，提供了一种γ-环糊精的制备方法，所述方法包括按照12-18％的质量百分浓度进行淀粉调浆，在80-90℃的温度下搅拌15-20分钟；然后按照每克淀粉150-200单位的浓度加入CGT酶、加体积占淀粉质量15-20％的有机溶液，充分混合后在60-70℃的温度条件下反应4-5个小时；按照每克淀粉补加500-600个单位CGT酶的量加入CGT酶，加入占淀粉体积25-30％的有机溶剂，以及占反应液质量2-3％的甘草酸，充分反应8-9小时；回收有机溶剂和分离出甘草酸，然后结晶得到γ-环糊精。本发明的工艺流程简洁、淀粉转化率高、产品纯度高。
文档编号C08B37/16GK102936299SQ201210525470
公开日2013年2月20日 申请日期2012年12月10日 优先权日2012年12月10日
发明者何佳蔚 申请人:广西高源淀粉有限公司