本发明属于材料技术领域，具体为一种γ-环糊精的制备方法。
背景技术：
β-环状糊精又称环麦芽七糖、环七糊精，简称β-CD，是由淀粉经微生物酶作用后提取制成的由7个葡萄糖残基以β-1,4-糖苷键结合构成的环状物，相对分子质量为1135。β-环状糊精可与多种化合物形成包结复合物，使其稳定、增溶、缓释、乳化、抗氧化、抗分解、保温、防潮，并具有掩蔽异味等作用，为新型分子包裹材料。
β-环状糊精作为一个新型的包合材料，具有很大的应用价值和潜力。β-环状糊精的分子主体构型像一个上宽下窄，两端开口，中空的锥形筒状物，鉴于此独特的空间结构，β-环糊精具有多重优良性能。对β-环糊精进行改性修饰，得到多种类型的β-环糊精衍生物，而该物质及其衍生物在食品、生态环境及环保、医药、化妆用品领域均有很广泛的应用。
γ-环糊精具有比β-环糊精更大的空腔，该空腔可包合的客体分子范围更广；更好的水溶性，室温25℃时γ-环糊精溶解度为25.6g/100ml，而α-环糊精溶解度为12.7g/100ml水、β-环糊精溶解度则只有1.88g/100ml水。由于γ-环糊精能够与许多有机物质形成包合配合物，从而能够提高分子的溶解性或增加其稳定性，所以它在工业应用方面有很大的前景，如保健食品、日用化妆品、塑料、医药、香料、稳定剂、载体、农产品等。所以γ-环糊精的应用前景比β-环糊精更为广阔，但目前有生产γ-环糊精的工厂，由于生产规模较小，得率小，所以价格较高，限制了应用的推广。
技术实现要素：
本发明针对现有技术的问题，提供一种γ-环糊精的制备方法。该方法能够提高分子的溶解性或增加其稳定性的稳定剂，从而可广泛应用于医药、保健食品和日用化学品等领域。
本发明的具体技术方案如下：
一种γ-环糊精的制备方法，该方法包括以下步骤:
将浓度为18-22mmol/L的β-环糊精，用氨水调pH值为6.8-7.2，控制温度在62-66℃,于β-环糊精中加环糊精糖基转移酶和甘草酸，环糊精糖基转移酶的添加量为380-430U/g，甘草酸的添加量为整个反应液质量的2.7-3.3％，反应时间控制在25-29h，得γ-环糊精。
本发明的积极效果体现在：
(一)、本发明是以环糊精糖基转移酶，在特定条件下，将β-环糊精转化成γ-环糊精。γ-环糊精这种特殊的立体结构可以使其与许多化合物形成络合物。水溶性较差的物质或其基团都能包络在环糊精的空穴里，从而能够提高分子的溶解性或增加其稳定性。
(二)、得率高，使得到的γ-环糊精可广泛的应用于医药、保健食品、农产品和日用化学品等领域。
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，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。以下实例中，采用的原料均为市售产品。
实施例1：
β-CD的浓度为19mmol/L，用氨水将其pH值调整为7.0,在温度为64℃的条件下,于β-环糊精中加环糊精糖基转移酶和甘草酸，当酶量为390U/g,甘草酸的添加量为整个反应液质量的2.9％时，持续反应26h，γ-CD的转化率可达31％。
实施例2.：
β-CD的浓度为21mmol/L，用氨水将pH值调整为6.8,在温度为63℃的条件下,于β-环糊精中加环糊精糖基转移酶和甘草酸，当酶量为400U/g,甘草酸的添加量为整个反应液质量的3％时，持续反应27h，γ-CD的转化率可达32％。
实施例3：
β-CD的浓度为20mmol/L，用氨水将其pH值调整为7.1,在温度为65℃的条件下,于β-环糊精中加环糊精糖基转移酶和甘草酸，当酶量为410U/g,甘草酸的添加量为整个反应液质量的3.1％时，持续反应25h，γ-CD的转化率可达32.5％。
实施例4：
β-CD的浓度为20mmol/L，用氨水调整其pH值，在温度为60℃的条件下，于β-环糊精中加环糊精糖基转移酶和甘草酸，当加酶量400U/g,甘草酸的添加量为整个反应液质量的4％，持续反应27h进行测定，测定pH值对γ-CD产量的影响：具体结果见表1
表1 pH对γ-CD产量的影响
本次试验分别采用pH值＝4、pH值＝5、pH值＝6、pH值＝7、pH值＝8进行对γ-CD转化率的影响进行实验，由表1可知，pH在7.0时γ-CD转化率最高，当pH值低于7，γ-CD的产量降低较快。当pH值高于8.0时，γ-CD产量也迅速下降。
采用实施例4中的原料、参数和步骤，考察pH值＝7时，改变温度对γ-CD产量的影响，具体测试结果见表2：
表2 温度对γ-CD产量的影响
本次试验分别采用温度为45℃、50℃、55℃、60℃和65℃进行酶反应。由表2可知，反应温度在65℃时γ-CD转化率最高，高于或低于65℃，γ-CD产量都迅速下降。
采用实施例4中的原料、参数和步骤，考察pH值＝7，温度65℃时环糊精糖基转移酶酶量对γ-CD产量的影响，具体测试结果见表3，
表3 酶量对γ-CD产量的影响
本次测试分别采用酶量为100U/g、200U/g、300U/g、400U/g、500U/g和600U/g进行反应。由表3可知，反应体系中随着酶量的增加，γ-CD转化率也逐渐增加，但加酶量高于400U/g后，γ-CD转化率增加不多，因此，加酶量以400U/gβ-CD为宜。
采用实施例4中的原料、部分参数和步骤，但pH值＝7，温度为65℃，环糊精糖基转移酶的酶量为600U/g，考察酶反应时间对γ-CD产量的影响，具体测试结果见表4：
表4 反应时间对γ-CD产量的影响
为了确定此反应的时间，测定酶反应时间分别在15h、18h、21h、24h、27h、30h和33h反应后取样进行测定。
由表可知，反应体系中随着时间的增加，γ-CD转化率也逐渐增加，但反应时间达到27h后，γ-CD转化率增加不多，因此，反应时间以27h为宜。
采用实施例4中的部分参数和步骤，但pH值＝7，温度为65℃，环糊精糖基转移酶的酶量为400U/g，甘草酸的添加量为整个反应液质量的4％。反应时间为27h，考察底物浓度对γ-CD产量的影响，具体测试结果见表5：
表5 底物浓度对γ-CD产量的影响
分别采用β-CD的浓度为10mmol/L、15mmol/L、20mmol/L、25mmol/L、30mmol/L、40mmol/L进行反应。由表5可知，反应体系中随着β-CD浓度的增加，γ-CD转化率也逐渐增加,当β-CD的浓度大于20mmol/L，γ-CD转化率开始逐渐下降，因此，β-CD浓度确定在20mmlo/L左右为宜。
采用实施例4中的部分参数和步骤，但β-CD浓度20mmol/L，pH值＝7，温度为65℃，环糊精糖基转移酶的酶量为600U/g，反应时间为27h，考察甘草酸的添加量对γ-CD产量的影响，具体测试结果见表6：
表6 甘草酸的添加量对γ-CD产量的影响
由表可知，反应体系中随着甘草酸的增加，γ-CD转化率也逐渐增加，但甘草酸添加量达到3％后，γ-CD转化率增加不多，因此，甘草酸添加量以3％为宜。
本发明与已有制作方法的对比如下表7：
表7
从表7可以看出，本发明的制作γ-环糊精的方法简单，成本低，且合成γ-环糊精转化率更高，这说明本发明的制作方法较之前的方法更具有优越性。以上所述实例仅是本专利的优选实施方式，但本专利的保护范围并不局限于此。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利原理的前提下，根据本专利的技术方案及其专利构思，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利的保护范围。