專利名稱：用于純化三氯蔗糖的萃取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于純化三氯蔗糖(sucralose)的新萃取方法。本發(fā)明還涉及包含由本發(fā)明方法制備的三氯蔗糖制劑的組合物。
背景技術(shù)：
三氯蔗糖(4，1’，6’-三氯-4，1’，6’-三脫氧半乳糖蔗糖(4，1’，6’-trichloro-4，1’，6’-trideoxygalactosucrose))是一種其甜味強(qiáng)度(sweetintensity)數(shù)百倍于蔗糖的甜味劑，衍生自用氯取代在4，1’和6’位中的羥基的蔗糖。三氯蔗糖的合成在技術(shù)上具有挑戰(zhàn)性，原因在于需要用氯原子選擇性地取代特定的羥基，同時(shí)保留包含高度反應(yīng)性的伯羥基的其它羥基。已經(jīng)開(kāi)發(fā)了此合成的大量途徑。參見(jiàn)，美國(guó)專利4,362,869；4,826,962；4,980,463和5,141,860，明確地，在此將它們引入作為參考。但是，典型地，這些途徑提供這樣一種產(chǎn)品，其除了三氯蔗糖外，還含有不同水平的其它氯化糖化合物。盡管針對(duì)三氯蔗糖的合成進(jìn)行了很多的努力，但迄今為止從此污染物的復(fù)雜的混合物中分離出高純形式的三氯蔗糖受到相對(duì)少的關(guān)注。早期報(bào)道的工作典型地包括直接從合成的混合物中結(jié)晶，一種得到具有高雜質(zhì)水平的物質(zhì)的方法。有時(shí)，由合成的混合物中通過(guò)硅膠色譜來(lái)純化三氯蔗糖。參見(jiàn)，例如美國(guó)專利5,128,248，明確地，在此將其引入作為參考。該程序，由于其使用了硅膠，可以不適宜于高純?nèi)日崽堑拇笠?guī)模工業(yè)生產(chǎn)。此外，對(duì)于從三氯蔗糖中除去鹵化糖雜質(zhì)的其它途徑關(guān)注相對(duì)少。有效地除去這些雜質(zhì)是重要的，原因在于，它們即使在相當(dāng)?shù)偷臐舛纫部梢圆焕赜绊懭日崽堑奶鹞?，口感和風(fēng)味改進(jìn)性能。
已經(jīng)建議了用于合成三氯蔗糖及相關(guān)化合物的各種方法。例如，美國(guó)專利4,405,654，明確地，在此將其引入作為參考，涉及一種用于合成相關(guān)化合物1’，4’，6’-三氯-1’，4’，6’-三脫氧蔗糖的方法。在五乙酸酯前體脫乙酰后，通過(guò)硅膠柱色譜純化反應(yīng)混合物。用乙酸乙酯將此產(chǎn)品從硅膠上洗脫。
美國(guó)專利4,980,463，明確地，在此將其引入作為參考，涉及一種用KOH處理三氯蔗糖-6-苯甲酸酯的甲醇溶液來(lái)制備三氯蔗糖的方法。通過(guò)蒸發(fā)除去甲醇，并且將剩余物溶解于水中。用單獨(dú)的四分之一體積的乙酸乙酯萃取水溶液三次。濃縮合并的有機(jī)萃取物，然后用水反萃取，回收存在于乙酸乙酯中的三氯蔗糖。濃縮合并的含水部分，并且用脫色劑處理。另外的濃度允許三氯蔗糖結(jié)晶。據(jù)報(bào)道，回收的晶體的純度為99.6％。達(dá)到該水平的純化主要是通過(guò)結(jié)晶而不是由溶劑萃取方法實(shí)現(xiàn)的。值得注意的是，此途徑僅包括原始水溶液的乙酸乙酯萃取，并且從未將三氯蔗糖從水溶液中反萃取至有機(jī)相，從而達(dá)到進(jìn)一步的純化。
美國(guó)專利5,034,551，明確地，在此將其引入作為參考，涉及一種類似的方法，其中將堿用來(lái)水解在甲醇中的三氯蔗糖-6-苯甲酸酯的溶液。通過(guò)蒸發(fā)除去甲醇，并且將含三氯蔗糖的剩余物溶解于水中。用單獨(dú)的四分之一體積的乙酸乙酯萃取該溶液三次。用木炭脫色余下的水相，濃縮，并且使三氯蔗糖結(jié)晶。
美國(guó)專利5,498,709，明確地，在此將其引入作為參考，涉及可以用于從通過(guò)6-?；デ绑w化合物堿性水解而制備的鹽水中萃取三氯蔗糖的溶劑?？赡艿娜軇┌ㄒ宜峒柞?，乙酸乙酯，甲基乙基酮，甲基異丁基酮，甲基異戊基酮，二氯甲烷，氯仿，二乙基醚和甲基叔丁基醚。由于萃取選擇性、回收容易性和毒理學(xué)安全性的原因，表明乙酸乙酯為適宜的溶液。
美國(guó)專利5,498,709，明確地，在此將其引入作為參考，涉及這樣一種方法，其中將三氯蔗糖前體酯水解后余下的水溶液濃縮，然后用乙酸乙酯或其它適宜的溶劑連續(xù)三次萃取分離三氯蔗糖。然后可以合并萃取物，并且任選用水洗滌，以在通過(guò)濃縮和結(jié)晶回收三氯蔗糖之前，除去余下的任何二甲基甲酰胺。該專利還涉及將在堿脫酯化之后得到的鹽水中含有的三氯蔗糖萃取至不在鹽水中混溶的溶劑，如二氯甲烷，氯仿，2-丁酮，環(huán)己酮或乙酸乙酯。然后用水反萃取有機(jī)萃取物，以將三氯蔗糖轉(zhuǎn)移回水相中。然后，可以將水溶液脫色，濃縮，通過(guò)結(jié)晶回收得到的純化三氯蔗糖。此途徑得到相當(dāng)不純的物質(zhì)。
在明確在此引入作為參考的美國(guó)專利5,498,709中討論的另外一種途徑涉及在脫酯化之后余下的堿性溶液的甲苯萃取。具體而言，用甲苯萃取該溶液兩次，以除去非極性的雜質(zhì)。然后重復(fù)地用2-丁酮萃取水溶液。合并2-丁酮萃取物，蒸發(fā)掉溶劑，得到一種含三氯蔗糖的微紅色糖漿。
美國(guó)專利5,530,106，明確地，在此將其引入作為參考，涉及一種用于粗三氯蔗糖溶液的萃取方法，所述的粗三氯蔗糖溶液是由三氯蔗糖-6-乙酸酯的堿性水解及隨后的中和后得到的。用乙酸乙酯飽和的水萃取三氯蔗糖水溶液；由此萃取，將某些雜質(zhì)選擇性地隔離至有機(jī)相中。接著，用水回洗乙酸乙酯相，以除去也被隔離入有機(jī)相中的部分三氯蔗糖。合并水相和回洗水溶液，濃縮，脫色，并且通過(guò)從水相的結(jié)晶回收三氯蔗糖。
在沒(méi)有使用至少兩種仔細(xì)控制的溶劑萃取下，涉及結(jié)晶的現(xiàn)有方法未能有效地除了極性高于和低于三氯蔗糖的雜質(zhì)。因此，對(duì)于三氯蔗糖的工業(yè)生產(chǎn)，需要一種更便宜且更有效的方法。本發(fā)明努力解決這些問(wèn)題，并且提供可商業(yè)應(yīng)用且在除去雜質(zhì)方面有效的方法。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案涉及從在第一溶劑中的包含三氯蔗糖和雜質(zhì)的組合物中除去雜質(zhì)的方法，該方法包含如下步驟用至少部分不混溶的第二溶劑進(jìn)行組合物的液體萃取，以將雜質(zhì)脫除至所述的第二溶劑中，和用至少部分不混溶的第三溶劑進(jìn)行組合物的第二次萃取，以將三氯蔗糖轉(zhuǎn)移至所述的第三溶劑中并且將雜質(zhì)保留于所述第一溶劑中。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案涉及從包含三氯蔗糖和雜質(zhì)水溶液的組合物中除去雜質(zhì)的方法，該方法包含如下步驟用至少部分不混溶的非芳香族有機(jī)溶劑進(jìn)行組合物的液體萃取，以將雜質(zhì)脫除至所述溶劑中，和用有機(jī)溶劑進(jìn)行組合物的第二次萃取，以將三氯蔗糖轉(zhuǎn)移至所述溶劑中并且將雜質(zhì)保留于水相中。
此處，本發(fā)明還涉及從包含三氯蔗糖和雜質(zhì)水溶液的組合物中除去雜質(zhì)的方法，該方法包含如下步驟用至少部分不混溶的有機(jī)溶劑進(jìn)行組合物的液體萃取，以將雜質(zhì)移送至所述溶劑中，用有機(jī)溶劑進(jìn)行組合物的第二次萃取，以將三氯蔗糖轉(zhuǎn)移至所述溶劑中并且將雜質(zhì)保留于水相中，用水溶液萃取第一步驟余下的有機(jī)溶劑，以將存在于有機(jī)相中的三氯蔗糖轉(zhuǎn)移至水溶液中，并且將第三步驟中得到的水溶液與在進(jìn)行第二步驟之前的第一步驟中回收的水溶液相合并。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案涉及從在第一溶劑中的三氯蔗糖和氯化蔗糖衍生物的溶液中除去四氯蔗糖化合物的方法，該方法包含用至少部分不混溶的非芳香族第二溶劑萃取三氯蔗糖和其它氯化蔗糖衍生物的溶液，以將四氯蔗糖化合物隔離入所述第二溶劑中，并且將三氯蔗糖保留于所述第一溶劑中。
本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施方案涉及從包含三氯蔗糖和雜質(zhì)在第一溶劑中的溶液的組合物中除去雜質(zhì)的方法，該方法包含如下步驟用比所述第一溶劑具有更低希爾德布蘭德參數(shù)(Hilderbrand parameter)的第二溶劑，在將極性低于三氯蔗糖的雜質(zhì)選擇性轉(zhuǎn)移到至所述第二溶劑中的條件下，進(jìn)行組合物的液體萃取，由此提供三氯蔗糖在第一溶劑中的溶液，所述溶液具有三氯蔗糖與極性低于三氯蔗糖的雜質(zhì)的增大比率，和用比所述第一溶劑具有更高希爾德布蘭德參數(shù)的第三溶劑，在將比三氯蔗糖極性更高的雜質(zhì)選擇性轉(zhuǎn)移到至所述第三溶劑中的條件下，進(jìn)行在第一溶劑中的組合物的液體萃取，由此提供三氯蔗糖在第一溶劑中的溶液，所述溶液具有三氯蔗糖與比三氯蔗糖極性更高的雜質(zhì)的增大比率。
本發(fā)明范圍內(nèi)還關(guān)注的是從包含三氯蔗糖和雜質(zhì)在第一溶劑中的溶液的組合物中除去雜質(zhì)的方法，該方法包含如下步驟用比所述第一溶劑具有更高希爾德布蘭德參數(shù)的第二溶劑，在將三氯蔗糖選擇性轉(zhuǎn)移至所述第二溶劑中的條件下，進(jìn)行組合物的液體萃取，由此提供三氯蔗糖在第二溶劑中的溶液，所述溶液具有三氯蔗糖與比三氯蔗糖極性更低的雜質(zhì)的增大比率，和用比所述第二溶劑具有更高希爾德布蘭德參數(shù)的第三溶劑，在將比第二溶劑極性更高的雜質(zhì)選擇性轉(zhuǎn)移至所述第三溶劑中的條件下，進(jìn)行在前一步驟中得到的第二種溶劑中的所述三氯蔗糖的液體萃取，由此提供三氯蔗糖在第二溶劑中的溶液，所述溶液具有三氯蔗糖與比三氯蔗糖極性更高的雜質(zhì)的增大比率。
本發(fā)明范圍內(nèi)還關(guān)注的是通過(guò)本發(fā)明的方法的任何一種和/或幾種的組合得到的三氯蔗糖制劑，以及包含通過(guò)本發(fā)明的方法的任何一種和/或幾種的組合得到的三氯蔗糖制劑的產(chǎn)品。
從下面的詳述中，本發(fā)明的其它目的、特征和益處會(huì)變得更加清楚。詳述和具體實(shí)施例，盡管指示本發(fā)明的具體實(shí)施方案，僅是作為舉例說(shuō)明提供的。因而，本發(fā)明還包括在本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的那些各種變化和修改，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，通過(guò)該詳述會(huì)很清楚這些變化和修改。
附圖簡(jiǎn)述

圖1提供本發(fā)明方法一個(gè)實(shí)施方案的總示意圖。
圖2提供本發(fā)明方法另一個(gè)實(shí)施方案的總示意圖。
發(fā)明詳述應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不受這里描述的特殊方法、規(guī)程、pH和試劑等限制，因?yàn)樗鼈兛梢宰兓Ｒ怖斫獾氖沁@里使用的術(shù)語(yǔ)只是用于描述特定實(shí)施方案，并不意欲限制本發(fā)明的范圍。
必須注意的是，如上此處所使用的和在后附的權(quán)利要求中，單數(shù)形式“一個(gè)”、“一種”或“該”、“所述”包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文中另有所指。因此，例如，“一種溶劑”的表述表示一種或多種溶劑，并且包括本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的它的等價(jià)替換等。
除非另有說(shuō)明，此處所使用的所有科技術(shù)語(yǔ)具有屬于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所通常理解的相同含義。描述了優(yōu)選的方法、裝置和材料，但是在實(shí)際或本發(fā)明的試驗(yàn)中可以類似于或等同于使用此處所述的那些的任何方法和材料。此處引用的參考文獻(xiàn)的全部?jī)?nèi)容都結(jié)合到本文中作為參考。定義芳香族此處所使用的包括含具有共振共軛雙鍵結(jié)構(gòu)的環(huán)狀化合物的溶劑，如苯、甲苯或二甲苯。
回洗此處所使用的包括這樣一種萃取步驟，其中用小部分的第一溶劑反萃取在第二溶劑用來(lái)萃取第一溶劑之后余下的第二溶劑相。這提供了一種回收有價(jià)值物質(zhì)如三氯蔗糖的手段，所述的有價(jià)值物質(zhì)已經(jīng)部分地隔離入可以用來(lái)半選擇性除去雜質(zhì)的第二溶劑中?；叵慈芤嚎梢耘c第一溶劑合并，以便可以在第一溶劑中使有價(jià)值產(chǎn)品如三氯蔗糖的回收最大化。在將回洗溶液加入第一溶劑之前，可以任選將回洗溶液濃縮。
飲料此處所使用的包括任何非碳酸或碳酸飲料，如可樂(lè)，營(yíng)養(yǎng)(diet可樂(lè)，汽水，營(yíng)養(yǎng)汽水，調(diào)合果汁，以黃樟油、冬青油為香料的草根啤酒(root beer)，樺樹(shù)啤酒，任何泉水飲料，起泡果汁，水，汽水，奎寧水，運(yùn)動(dòng)飲料和蘇打水。飲料還可以包括任何無(wú)酒精或酒精飲料，如任何啤酒，包括淡色啤酒，pilsner，儲(chǔ)藏啤酒或其衍生物，麥芽酒，紅葡萄酒，白葡萄酒，起泡葡萄酒(sparkling wine)，加酒精的葡萄酒，葡萄酒冷卻器瓶裝的葡萄酒、果汁和有時(shí)為蘇打水的混和物，葡萄酒汽酒，任何預(yù)制的雞尾酒混合物，包括瑪格麗塔雞尾酒，發(fā)酵雞尾酒，臺(tái)克利雞尾酒，任何發(fā)酵的水果或茶飲料，硬飲料，和任何風(fēng)味利口酒，如白蘭地，杜松子酒，苦啤酒或興奮性飲料。飲料還可以包括任何奶制品，牛奶，或乳酪產(chǎn)品，或任何奶制品，牛奶，或乳酪替代品，如兩種對(duì)混的飲料，不含奶的乳脂的替代品，粉末乳脂的替代品，風(fēng)味乳酪(flavored creamer)，豆奶產(chǎn)品，和無(wú)乳糖的牛奶產(chǎn)品。飲料還可以包括任何完全的、濃縮的或粉末形式的任何水果或蔬菜汁，和水果和蔬菜汁或其它飲料的任何組合。飲料還可以包括咖啡、任何咖啡飲料，任何咖啡調(diào)味糖漿，茶、冰茶，和可可，以及上述任何物質(zhì)的任何組合。
組合甜味劑此處所使用的包括甜味劑的任何組合或變換，包括下列的組合三氯蔗糖、糖精、阿斯巴甜、丁磺氨鉀、環(huán)己氨基磺酸鹽、阿力甜、甜菊苷、葡萄糖、果糖、左旋糖、麥芽糖、乳糖、任何糖醇、山梨糖醇、木糖醇和甘露糖醇。
消費(fèi)品此處所使用的包括蘋果醬、果醬、果凍、桔子果醬、水果點(diǎn)心、果膏和果醬制品。消費(fèi)品還可以包括任何奶制品，牛奶，或乳酪產(chǎn)品，如奶酪、冰淇淋和酸奶。消費(fèi)品包括烤制品，如面包、油炸圈餅、蛋糕、酪餅、丹麥點(diǎn)心、面粉糕餅、餡餅、百吉餅、餅干、烤餅、薄脆餅、松餅和薄餅。消費(fèi)品包括谷類產(chǎn)品，如涼谷物、粗面粉、熱谷物、燕麥花卷混合物、麥片、和尾物混合物。消費(fèi)品包括調(diào)味品，如黃油、花生醬、生奶油、酸奶油、BBQ沙司、紅辣椒、糖漿、肉汁、蛋黃醬、橄欖、調(diào)料、開(kāi)胃食品、腌漬品、醬油、點(diǎn)心調(diào)料(snack dips)、蕃茄醬、salsa、芥末、色拉調(diào)料和腌制的糊椒。消費(fèi)品包括點(diǎn)心，如布丁、單獨(dú)包裝的塊狀糖、硬糖、巧克力食品、棒棒糖、水果咀嚼物(fruit chews)、圓形軟糖、口香糖、泡泡糖、gummy bears、太妃糖、餅餡、糖漿、gel snacks、薄荷、曝米花、油煎土豆片和椒鹽脆餅干。消費(fèi)品包括肉類制品，如熱狗、魚(yú)罐頭、香腸、預(yù)加工肉食、肉罐頭、脫水肉和午餐肉。消費(fèi)品包括湯、肉煮的清湯、和bullion。消費(fèi)品包括牙齒制品，如牙膏、牙線、漱口水、牙科粘膠、琺瑯質(zhì)增白劑、氟化物治療、和口腔護(hù)理凝膠。消費(fèi)品包括化妝用品，如唇膏、唇香油、潤(rùn)唇膏和凡士林油。消費(fèi)品包括治療用品，如無(wú)煙草的鼻煙、煙草代用品、藥物組合物、可咀嚼的藥劑、止咳糖漿、咽喉噴霧劑，咽喉錠劑、咳嗽糖、抗菌藥、丸劑包衣、凝膠囊片、可溶性纖維制劑、抗酸劑、片劑芯、快速吸收液體組合物、穩(wěn)定泡沫組合物、快速崩解藥劑類型、藥用的飲料濃縮液、藥物水性懸浮液、液體濃縮組合物，和穩(wěn)定的山梨酸溶液。消費(fèi)品包括營(yíng)養(yǎng)品，如金屬替換棒(meal replacement bars)、mealreplacement shakes、飲食添加劑、蛋白質(zhì)混合劑、蛋白質(zhì)棒、碳水化合物控制棒、低碳水化合物棒、谷類添加劑、電解質(zhì)溶液、乳清蛋白質(zhì)產(chǎn)品、代謝反應(yīng)調(diào)節(jié)劑、食欲控制飲料、和松果菊噴霧劑。消費(fèi)品包括動(dòng)物食品，如狗和貓食、和鳥(niǎo)食。消費(fèi)品包括食品，如嬰兒食品。消費(fèi)品包括煙制品，如煙斗絲、卷煙用煙葉和嚼用煙草。
結(jié)晶此處所用的包括其中使溶液中的溶解組分飽和或過(guò)飽和，并且達(dá)到該組分晶體形成的方法。晶體形成的開(kāi)始可以是自發(fā)的，或其可以需要加入晶種。如此處所用的，結(jié)晶還描述這樣的情形，其中將固體或液體物質(zhì)溶解于溶劑中，得到一種溶液，然后使溶液飽和或過(guò)飽和，以便得到晶體。此外，對(duì)于結(jié)晶包括的是用一種或多種溶劑洗滌晶體、干燥晶體和收獲所得到的成品的輔助方法。
進(jìn)料混合物此處所用的包括由任何三氯蔗糖合成方法所得到的化合物的任何混合物。包括三氯蔗糖和任何和全部雜質(zhì)的混合物。
雜質(zhì)此處所用的包括除三氯蔗糖外的化合物，并且包括用于合成三氯蔗糖的許多工藝中不是三氯蔗糖的產(chǎn)物。雜質(zhì)包括蔗糖的任何單氯-、二氯-、四氯-和五氯-衍生物，和任何衍生自蔗糖的任何其它二糖類，以及除三氯蔗糖本身外的任何三氯衍生物，不管是以游離的形式或作為羧酸酯存在。雜質(zhì)包括在表1至4中的任何鹵化糖衍生物，如二氯蔗糖乙酸酯，6，1’，6’-三氯蔗糖、4，6，6’-三氯蔗糖、4，1’，4’，6’-四氯半乳糖塔格糖、4，1’，6’-三氯半乳糖蔗糖-6-乙酸酯、4，6，1’，6’-四氯半乳糖蔗糖、4，1’-二氯半乳糖蔗糖、3’，6’-二氯脫水蔗糖、4，6’-二氯半乳糖蔗糖、1’，6’-二氯蔗糖、6，6’-二氯蔗糖、4，1’，6’-三氯蔗糖、4，6，6’-三氯半乳糖蔗糖、4，1’，5’-三氯半乳糖蔗糖-6-乙酸酯和4，6，6’-三氯半乳糖蔗糖。包括任何有機(jī)或無(wú)機(jī)鹽、碳水化合物、或?；日崽恰?br> 溶劑此處所用的包括可以溶解其它物質(zhì)的液體。
甜味劑產(chǎn)品此處所用的包括包含三氯蔗糖和/或任何其它甜味劑的任何組合或變換的任何產(chǎn)品，其它甜味劑包括糖精、阿斯巴甜、丁磺氨鉀(acesulfame potassium)、環(huán)己氨基磺酸鹽、阿力甜(alitame)、甜菊苷、葡萄糖、蔗糖、果糖、左旋糖、麥芽糖、乳糖、任何糖醇、山梨糖醇、木糖醇和甘露糖醇。
本發(fā)明涉及用于將蔗糖衍生物與雜質(zhì)分離的新方法，并且包括分離鹵化蔗糖衍生物種類的方法。這種方法可以使人尤其將三氯蔗糖與雜質(zhì)分離，特別是與其它鹵化糖雜質(zhì)分離。本發(fā)明還涉及用于純化三氯蔗糖的新萃取方法。
本發(fā)明涉及在將三氯蔗糖與雜質(zhì)分離方面的效率改進(jìn)。本發(fā)明涉及用于分離和純化化合物如三氯蔗糖的新方法。例如，將極性高于三氯蔗糖的雜質(zhì)除去的萃取，接著將比三氯蔗糖極性更低的雜質(zhì)除去的另一萃取的組合，得到提供純化的三氯蔗糖制劑的有效純化方法。
本發(fā)明包括例如，用于從含有三氯蔗糖和雜質(zhì)的溶液中除去雜質(zhì)的多步萃取方法。第一萃取步驟包含用不混溶的第二溶劑萃取在水性或非水性溶劑中的三氯蔗糖粗溶液。在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，第二溶劑與第一溶劑的比率可以為約0.35∶1，或約1∶2至約1∶5，或約1∶3至約1∶4，或在本發(fā)明另一個(gè)具體的實(shí)施方案中，為約1∶3.5。該萃取除去極性低于三氯蔗糖的相當(dāng)大一部分的雜質(zhì)。任選地，可以用水、水溶液或非水性溶劑清洗來(lái)自該萃取的第二溶劑相，以回收轉(zhuǎn)移至第二溶劑相的部分三氯蔗糖。然后，任選與第二溶劑的回洗液合并的、保留于第一溶劑中的粗三氯蔗糖溶液，可以用不與第一溶劑混溶的第三溶劑進(jìn)行第二次萃取?？梢赃M(jìn)行該萃取，以便將大量的三氯蔗糖轉(zhuǎn)移至第三溶劑中；因此，極性高于三氯蔗糖的雜質(zhì)保留于第一溶劑中。第二和第三溶劑可以是相同的，或它們可以是化學(xué)上截然不同的溶劑。然后，通過(guò)結(jié)晶或其它分離程序，將部分純化的三氯蔗糖從第三溶劑中回收。這樣的程序是容易獲得并且對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的。事實(shí)上，可以具體采用與本發(fā)明同一時(shí)間提交的且明確地結(jié)合為本發(fā)明的一部分作為參考的名稱為“Process for Improving SucralosePurity and Yield”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)所公開(kāi)的結(jié)晶方法。
萃取步驟的組合涉及用于沒(méi)有結(jié)晶的基本上純化三氯蔗糖的新方法。將極性低于三氯蔗糖的雜質(zhì)除去的萃取和接著將比三氯蔗糖更高性的雜質(zhì)除去的另一萃取的組合，得到提供純化的三氯蔗糖制劑的有效純化方法。此外，溶劑的最佳比率、萃取持續(xù)時(shí)間和最佳的萃取條件的明智使用使得相同的溶劑可進(jìn)行多個(gè)萃取步驟。在多個(gè)步驟中使用相同的溶劑降低了必須保持的溶劑總量，并且減少了安全和環(huán)境問(wèn)題。如本申請(qǐng)中所述，乙酸乙酯是用于這些萃取步驟的適宜示例性溶劑。
本發(fā)明的許多萃取方法可采用作為它們進(jìn)料混合物的，包含三氯蔗糖和雜質(zhì)的組合物，尤其是來(lái)自于三氯蔗糖合成的雜質(zhì)，更具體地，由合成方法保留的有關(guān)鹵化糖衍生物，殘余的酯中間體，和/或從合成方法保留的有機(jī)和無(wú)機(jī)鹽。這些進(jìn)料混合物得自于三氯蔗糖的許多合成方法。
預(yù)期用于萃取步驟的溶劑包括不與水混溶的那些，或其中鹵化糖衍生物容易溶解的其它溶劑。還包括的是部分溶于第一溶劑如水、水溶液的溶劑，或這樣的其它溶劑，即在該溶劑中鹵化糖衍生物容易溶解，但當(dāng)以適宜的比率和在適宜的條件下與第一溶劑混合時(shí)，第二溶劑仍然形成單獨(dú)的相。適宜用于本發(fā)明實(shí)施方案中的溶劑包括但不限于正戊烷，正己烷，F(xiàn)reonTF，正庚烷，二乙基醚，1，1，1-三氯乙烷，正十二烷，石油溶劑油，松節(jié)油，環(huán)己烷，乙酸戊酯，四氯化碳，二甲苯，乙酸乙酯，甲苯，四氫呋喃，苯，氯仿，三氯乙烯，乙酸溶纖劑，甲基乙基酮，丙酮，雙丙酮醇，1，2-二氯乙烷，二氯甲烷，丁基溶纖劑(butyl Cellosolve)，吡啶，溶纖劑(Cellosolve)，嗎啉，二甲基甲酰胺，正丙醇，乙醇，二甲亞砜，正丁醇，甲醇，丙二醇，乙二醇，甘油和水。
可以優(yōu)選通過(guò)從所采用的具體合成方法得到的三氯蔗糖和主要雜質(zhì)在第一和第二溶劑中的相對(duì)溶解度，來(lái)確定溶劑的選擇。與具體溶劑的選擇有密切關(guān)系的其它因素包括易燃性、工藝中的回收容易性、環(huán)境問(wèn)題、毒性和成本。在使用于萃取步驟中之前，可以有意識(shí)地用水或其它溶劑飽和溶劑?？梢詫⒋蠓秶募?nèi)軇┖腿軇┙M合用來(lái)實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)中公開(kāi)的分離，因此，本發(fā)明的范圍不宜限于具體的溶劑或溶劑組合。
蔗糖衍生物的鹵化特別是氯化的位置和程度強(qiáng)烈地影響所得到的化合物的極性。例如，各種鹵化的蔗糖衍生物可以比三氯蔗糖的極性更高或更低。比三氯蔗糖極性更高的衍生物，在極性越高的溶劑中越可溶。同樣，比三氯蔗糖極性更低的衍生物，在極性更低的溶劑中是可溶的。因此，本發(fā)明的方法利用使三氯蔗糖和具有更高或更低極性的雜質(zhì)在溶劑相之間的分離最大化的溶劑、萃取溫度和條件，以及溶劑的體積比。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會(huì)容易認(rèn)識(shí)到各種溶劑的選擇，萃取溫度和條件，以及溶劑的體積比可以用于本發(fā)明的溶劑萃取步驟，以實(shí)現(xiàn)三氯蔗糖例如與各種雜質(zhì)所需要的分離，特別與比三氯蔗糖的極性更高或更低的那些雜質(zhì)的分離。
本發(fā)明的一個(gè)方面涉及第一溶劑和第二溶劑的選擇。優(yōu)選第二溶劑例如是足夠極性的，以便三氯蔗糖將至少部分地與更高極性的第一溶劑分離，進(jìn)入更低極性的第二溶劑中，但可以優(yōu)選第二溶劑是足夠非極性的，以便其與第一溶劑保持不混溶。適宜的更高極性/更低極性溶劑對(duì)的實(shí)例包括水和乙酸乙酯，水和甲基異丁基酮，和水與甲基叔丁基醚。盡管本發(fā)明用雙溶劑系統(tǒng)(即，包含兩種溶劑的系統(tǒng))是容易實(shí)行的，但使用三元或更復(fù)雜的溶劑系統(tǒng)(即，包含三種或更多種溶劑的系統(tǒng))包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
雖然本發(fā)明不受現(xiàn)有溶解度理論的限制，但國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位希爾德布蘭德(Hildebrand)溶解度參數(shù)提供用于評(píng)估哪種溶劑系統(tǒng)可以行使本發(fā)明所需要的分離功能的有用工具。一般參見(jiàn)John Burke，Solubility ParametersTheory and Application，in 3 AIC BOOK AND PAPER GROUPINTERNATIONAL 13(1984)，網(wǎng)頁(yè)http://palimpsest.stanford.edu/byauth/burke/solpar。希爾德布蘭德溶解度參數(shù)表示按百萬(wàn)帕(一百萬(wàn)帕為1,000,000帕)表示的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位。溶劑涉及的溶解度參數(shù)越高，溶劑的極性越高。由混合物中的單個(gè)溶劑的溶解度參數(shù)的加權(quán)平均值(單種溶劑的體積加權(quán)平均值)，來(lái)確定混溶溶劑的混合物的溶解度參數(shù)。例如，可以將乙酸戊酯(溶解度參數(shù)為17.1)和甲基乙基酮(溶解度參數(shù)為19.3)等部分混合，得到一種具有與乙酸乙酯相同溶解度參數(shù)的溶劑混合物(溶解度參數(shù)為18.2)。此混合物在本發(fā)明方法一部分的分離中與乙酸乙酯具有類似的功能。
將不混合溶解度參數(shù)顯著不同的溶劑，但改為是基本上不混溶的。溶劑的不同極性對(duì)于在不混溶的溶劑系統(tǒng)(這典型地是兩相的二元系統(tǒng)，當(dāng)然三元、四元等系統(tǒng)可以有利地用來(lái)分離復(fù)雜的混合物)的各相之間溶解的材料的分餾也是關(guān)鍵的。
溶劑中極性更高的雜質(zhì)將會(huì)分離進(jìn)入類似極性的溶劑相，且極性更低的雜質(zhì)將會(huì)分離進(jìn)入類似低極性的溶劑。通常，氯基團(tuán)對(duì)羥基的取代賦予化合物低極性(例如，甲醇的溶解度參數(shù)為29.7，但二氯甲烷的溶解度參數(shù)為20.2)。因此，四氯蔗糖衍生物比三氯蔗糖極性更低，而二-和單氯衍生物是相對(duì)更高極性的。
因此，在本發(fā)明的方法中，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員使用這種已知的溶劑極性和溶解度，可以選擇各種溶劑和溶劑組合，以分離三氯蔗糖和雜質(zhì)。例如，在兩種或多種溶劑相之間，約20個(gè)單位，特別是約30個(gè)單位的溶解度參數(shù)的差異是本發(fā)明方法一個(gè)方面所預(yù)期的，以產(chǎn)生三氯蔗糖和雜質(zhì)所期望的分離。希爾德布蘭德參數(shù)實(shí)質(zhì)上是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)的，并且是基于化學(xué)理論，它可以被分成三個(gè)分因素(色散力，極性和氫鍵結(jié)合力)。
利用希爾德布蘭德參數(shù)作為指導(dǎo)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以盡力將例如三種溶劑用于萃取方法(a)一種具有高溶解度參數(shù)的溶劑(“高溶劑”)，(b)一種具有中等溶解度參數(shù)的溶劑(“中等溶劑”)，和(c)一種具有低溶解度參數(shù)的溶劑(“低溶劑”)。
例如，用低溶劑對(duì)含有三氯蔗糖和雜質(zhì)的中等溶劑的萃取，把極性低于三氯蔗糖的雜質(zhì)轉(zhuǎn)移至低溶劑中，并且提供一種具有三氯蔗糖與極性低于三氯蔗糖的雜質(zhì)之間的更高比率的中等溶劑。用高溶劑對(duì)中等溶劑的第二次萃取，將把極性高于三氯蔗糖的雜質(zhì)轉(zhuǎn)移至高溶劑中，并且提供一種具有三氯蔗糖與極性高于三氯蔗糖的雜質(zhì)之間的更高比率的中等溶劑。
類似地，用中等溶劑對(duì)含有三氯蔗糖和雜質(zhì)的低溶劑的萃取，將以將三氯蔗糖選擇性地轉(zhuǎn)移至中等溶劑中，并且提供一種具有三氯蔗糖與極性低于三氯蔗糖的雜質(zhì)之間更高比率的中等溶劑。用高溶劑對(duì)中等溶劑的第二次萃取，將把極性高于三氯蔗糖的雜質(zhì)轉(zhuǎn)移至所述第三溶劑中，并且提供一種具有三氯蔗糖與極性高于三氯蔗糖的雜質(zhì)之間的增大比率的中等溶劑。
用于本發(fā)明方面中的萃取步驟可以采用用于液-液萃取的許多可能的技術(shù)中的任何一種。這些包括下面的方法在標(biāo)準(zhǔn)容器中攪動(dòng)接著沉淀和潷析，連續(xù)柱式萃取器，和/或連續(xù)混合和潷析?？梢詫㈤g歇、連續(xù)和連續(xù)逆流裝置用于本發(fā)明的上下文中。這些裝置包括但不限于，任何的卡爾(Karr)往復(fù)式板式塔(Koch Inc.，Kansas City，MO)，任何Scheibel Column(Koch Inc.，Kansas City，MO)，任何填料塔，任何脈沖填料塔，任何混合器-沉淀器組，任何混合器和離心分離器排，和任何離心逆流萃取器(例如，由Robotel Inc.，Pittsfield MA制造的萃取器)。
事實(shí)上，可以將各種有效的萃取途徑有利地用于本發(fā)明，因而本發(fā)明的范圍不意欲限于具體結(jié)構(gòu)的裝置。此外，此處所述的不同工藝步驟(第一次萃取，第一次萃取的回洗和第二次萃取)可以在不同的容器或裝置的不同部分中進(jìn)行。備選地，所有這些步驟可以在同一容器，或在某些方面，以任何次序或相同進(jìn)行。
可以將根據(jù)本發(fā)明的方法得到的三氯蔗糖制劑結(jié)合入各種產(chǎn)品中。這種產(chǎn)品包括但不限于飲料，組合甜味劑，消費(fèi)品，甜味劑產(chǎn)品，片劑芯(美國(guó)專利6,277,409，明確地，在此結(jié)合作為參考)，藥用組合物(美國(guó)專利6,258,381；5,817,340；5,593,696，明確地，在此結(jié)合作為參考)，快速吸收液體組合物(美國(guó)專利6,211,246，明確地，在此結(jié)合作為參考)，穩(wěn)定泡沫組合物(美國(guó)專利6,090,401，明確地，在此結(jié)合作為參考)，牙線(美國(guó)專利6,080,481，明確地，在此結(jié)合作為參考)，快速分解藥劑類型(美國(guó)專利5,876,759，明確地，在此結(jié)合作為參考)，醫(yī)用的飲料濃縮物(美國(guó)專利5,674,522，明確地，在此結(jié)合作為參考)，藥物水懸浮液(美國(guó)專利5,658,919；5,621,005；5,409,907；5,374,659；5,272,137，明確地，在此結(jié)合作為參考)，果醬制品(美國(guó)專利5,397,588；5,270,071，明確地，在此結(jié)合作為參考)，液體濃縮物組合物(美國(guó)專利5,384,311，明確地，在此結(jié)合作為參考)，和穩(wěn)定的山梨酸溶液(美國(guó)專利5,354,902，明確地，在此結(jié)合作為參考)?？梢愿鶕?jù)本領(lǐng)域已知的各種標(biāo)準(zhǔn)“taste test”規(guī)程，例如，在WO00/0 1253和Shamil & Birch，25 LEBENSM.WISS.U.TECHNOL.192-96(1992)(明確地，在此結(jié)合作為參考)，來(lái)確定本發(fā)明產(chǎn)品的可接受甜度。
可以將本發(fā)明的方法有利地結(jié)合入用于純化三氯蔗糖更廣泛的方法中，其中在此處所述的萃取之前或之后采用另外的純化步驟。此外，可以將本領(lǐng)域中通過(guò)HPLC或其它方法化驗(yàn)萃取步驟的物質(zhì)的步驟結(jié)合在此處所述的步驟之間。此外，可以將純化或濃縮含三氯蔗糖溶液的另外步驟結(jié)合在此處所述的萃取步驟之間。
基于容器的萃取方法參考圖1，所示為本發(fā)明的液液萃取方法的一個(gè)實(shí)施方案。首先，可以將三氯蔗糖水溶液100進(jìn)料入液液萃取容器150中，并且可以以約1∶3.5(乙酸乙酯∶水溶液)的比率用大量的乙酸乙酯萃取?？梢杂酶蜆O性的乙酸乙酯流200除去雜質(zhì)和少量殘余的三氯蔗糖，而大部分三氯蔗糖保留于液液萃取容器150中的水溶液中。任選地，可以用水在任選的水回洗器250中回洗乙酸乙酯流200，以從乙酸乙酯流200中回收任何殘余的三氯蔗糖。然后可以用乙酸乙酯溶劑流400從系統(tǒng)中清除更低極性的雜質(zhì)。接著，可以將任何保留的回洗水溶液300與在液液萃取容器150中的第一水溶液合并。可以例如以約3∶1至約4∶1乙酸乙酯比水的比率使用乙酸乙酯萃取三氯蔗糖。大部分三氯蔗糖將會(huì)轉(zhuǎn)移至更低極性的乙酸乙酯流500中，并且更高極性的雜質(zhì)保留于水相中。然后，可以將乙酸乙酯溶劑流500進(jìn)料至蒸餾器350中，以除去存在于系統(tǒng)中的殘余水600?？梢詫⒃谝宜嵋阴チ?00中的純化三氯蔗糖進(jìn)料至結(jié)晶器450中，從結(jié)晶器450中，可以回收純化的結(jié)晶的三氯蔗糖，并且用乙酸乙酯溶劑800除去任何保留的雜質(zhì)。
基于塔的液體萃取方法圖2描述了液-液萃取方法的另一個(gè)實(shí)施方案。首先，可以將含有雜質(zhì)的三氯蔗糖水溶液1000進(jìn)料至第一卡爾塔1500中，在此它可以與水飽和的乙酸乙酯2000以約0.35∶1(乙酸乙酯比水)的比率合并?？梢詮牡谝豢査?500中得到兩種截然不同的相含有三氯蔗糖的水相，和含有殘余三氯蔗糖和雜質(zhì)的乙酸乙酯相?？梢詫⒁宜嵋阴チ?000引入至第二卡爾塔2500中，在此它可以以約0.7∶1(乙酸乙酯比水)的比率與水4000合并，以回收殘余的三氯蔗糖。再次，在第二卡爾塔2500中形成兩種截然不同的相含有回收的殘余三氯蔗糖的水相，和乙酸乙酯相?？梢詫?lái)自第二卡爾塔2500的水流5000與來(lái)自第一卡爾塔1500的水相合并。然后，可以用乙酸乙酯溶劑流9000清除更低極性的雜質(zhì)?？梢詫⒑喜⒌乃?000引入至Scheibel塔3500中，并且與乙酸乙酯7000以約3∶1(乙酸乙酯∶水)的比率合并。將來(lái)自水流6000的三氯蔗糖轉(zhuǎn)移至更低極性的乙酸乙酯7000中?？梢詫⒃谝宜嵋阴チ?000中的純化三氯蔗糖進(jìn)料至結(jié)晶器4500中，從結(jié)晶器4500中，可以回收純化的三氯蔗糖。
實(shí)施例沒(méi)有進(jìn)一步的詳述，相信本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員利用前面的描述，可以最完全程度地利用本發(fā)明。下面的實(shí)施例只是舉例說(shuō)明性的，并且并不以任何方式暗示限制本發(fā)明內(nèi)容。
實(shí)施例1通過(guò)大量在先公布的合成三氯蔗糖的方法，可以得到含各種雜質(zhì)的三氯蔗糖溶液。參見(jiàn)例如，美國(guó)專利5,498,709。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，將6-O-?；日崽茄苌锩擋；?，并且蒸汽汽提，以除去氯化反應(yīng)中保留的任何二甲基甲酰胺。這得到含有三氯蔗糖、殘余的?；日崽?，其它鹵化糖衍生物和有機(jī)及無(wú)機(jī)鹽的水溶液。
將該水溶液引入適宜于液-液萃取的容器，具體地，1英寸直徑乘12英尺高的卡爾往復(fù)板式塔(Koch Inc.，Kansas City，MO)。在2英寸直徑乘12英尺的卡爾塔中完成回洗。在塔的頂部和底部有2英尺×6英寸直徑的可拆卸部分。
該塔由玻璃管組成，其中由中心軸支撐3/8英寸小孔的不銹鋼板。為了萃取，從塔的底部開(kāi)始，將板間隔如下6英寸間距的占1英尺；4英寸間距的占2英尺；3英寸間距的占1英尺；2英寸間距的占8英尺。為了回洗，從塔的底部開(kāi)始，將板間隔如下4英寸間距的占2英尺；3英寸間距的占2英尺；2英寸間距的占7英尺；1英寸間距的占1英尺。
通過(guò)使用離心驅(qū)動(dòng)的連接棒，升高和降低板堆，提供攪動(dòng)。
將容積式泵用來(lái)給萃取塔進(jìn)料，并且用來(lái)排空塔釜。使用控制閥和流量計(jì)，將水供給給回洗塔。允許塔頂餾出物溢流至中間槽。通過(guò)改變流速來(lái)進(jìn)行控制，以保持在塔釜可拆卸部分中間的界面。不控制上面的界面，但不時(shí)檢查夾帶情況。
用大量的乙酸乙酯以1∶3.5(乙酸乙酯∶水溶液)的比率萃取水溶液。盡管在該萃取過(guò)程中有部分三氯蔗糖被轉(zhuǎn)移至乙酸乙酯相中，但成比例的更大量的更低極性的雜質(zhì)被乙酸乙酯所除去。因此，大部分三氯蔗糖保留于水溶液中。在單獨(dú)的萃取步驟中，用水回洗來(lái)自第一次萃取的乙酸乙酯相。該萃取從乙酸乙酯中將相當(dāng)大一部分的三氯蔗糖而不是雜質(zhì)移送至水相中。然后，將由此得到的水溶液與原始的進(jìn)料合并，并且進(jìn)料給第一次萃取。
下表1提供了在將該萃取最優(yōu)化后，留下的乙酸乙酯相中存在的各種雜質(zhì)的平均量。采用的條件為a)萃取基于無(wú)溶質(zhì)，溶劑與進(jìn)料的比率＝0.3比1；b)回洗基于無(wú)溶質(zhì)，水與進(jìn)料的比率＝0.9比1；c)溫度兩次萃取中都為環(huán)境溫度。所述的數(shù)值表示為存在的雜質(zhì)的質(zhì)量與在該相中存在的三氯蔗糖的質(zhì)量之比。認(rèn)為，指定未知物的雜質(zhì)為未確定的氯化蔗糖而不是三氯蔗糖。
表1


原始的三氯蔗糖溶液的糖類組合物為約50-60％三氯蔗糖，其中余量包含雜質(zhì)，如在上表中標(biāo)明的那些。因此，在此溶液中，三氯蔗糖與任何單種雜質(zhì)的比率大于1。參考表1，更低極性的雜質(zhì)(即，四氯-衍生物4，1’，4’，6’-四氯半乳糖蔗糖和4，6，1’，6’-四氯半乳糖蔗糖)強(qiáng)烈地分離入乙酸乙酯相中。同樣，6，1’，6’-三氯蔗糖分離入更低極性的相中。因此，該初次萃取用來(lái)從三氯蔗糖溶液中除去相當(dāng)大一部分的更低極性的雜質(zhì)。
然后在適宜的液-液萃取容器中，用新乙酸乙酯萃取來(lái)自萃取的產(chǎn)品水流，其中乙酸乙酯與水的比率為3∶1至4∶1。一種適宜于該萃取的容器是卡爾往復(fù)式萃取塔。該萃取用來(lái)將大部分三氯蔗糖轉(zhuǎn)移至乙酸乙酯相中，并且更高極性的雜質(zhì)以及無(wú)機(jī)鹽保留于水相中。表2提供萃取后保留于水溶液中的各種雜質(zhì)的平均量。所述的數(shù)值表示為存在的雜質(zhì)的質(zhì)量與在該相中存在的三氯蔗糖的質(zhì)量之比，并且反映出由多次萃取得到數(shù)據(jù)的平均值。
表2

表2的結(jié)果表明，三氯蔗糖被選擇性地脫除至乙酸乙酯相中，保留的水相含有更高比例的更高極性的雜質(zhì)。例如各種二氯衍生物，特別是4，6’-二氯半乳糖蔗糖，構(gòu)成在水相中保留的大部分鹵化三氯蔗糖衍生物。這樣該步驟實(shí)現(xiàn)了將三氯蔗糖與更高極性的雜質(zhì)分離的實(shí)質(zhì)性純化。
蒸餾由此得到的三氯蔗糖與保留的雜質(zhì)的乙酸乙酯溶液，以除去存在于溶液中的殘余水，然后從溶液中結(jié)晶三氯蔗糖。通過(guò)蒸發(fā)部分乙酸乙酯而濃縮溶液，或通過(guò)使溶液急冷，來(lái)幫助結(jié)晶。在結(jié)晶前除去水大大地提高了結(jié)晶的速率和得到的晶體三氯蔗糖的純度。
實(shí)施例2將通過(guò)6-O-乙?；绑w堿脫酰基化然后中和得到的三氯蔗糖水溶液引入至內(nèi)徑為42英寸并且攪拌高度為50英尺的卡爾塔中。將水飽和的乙酸乙酯以0.35∶1(0.35份的乙酸乙酯比1份的三氯蔗糖水溶液)的比率引入到塔中。從塔中得到兩相。將乙酸乙酯相引入內(nèi)徑為42英寸并且攪拌高度為58英尺的卡爾塔中。將水引入至該塔中，以便水與乙酸乙酯相的比率為0.7∶1.0。將從該回洗得到的水溶液與原始進(jìn)料合并，并且進(jìn)料給第一次萃取。將來(lái)自第一次乙酸乙酯萃取的水相引入到內(nèi)徑為56英寸并且攪拌高度為33英尺的Scheibel塔(Koch，Inc.，Kansas City，MO)中。該塔包含兩個(gè)24級(jí)分離部分。同樣，將乙酸乙酯以3∶1(乙酸乙酯∶水)的比率引入該塔中。移走乙酸乙酯相，并且通過(guò)結(jié)晶從乙酸乙酯相中回收三氯蔗糖。表3提供了從第一卡爾塔中回收的乙酸乙酯相中存在的雜質(zhì)數(shù)據(jù)。表4提供了Scheibel塔中萃取后的水相中保留的雜質(zhì)的數(shù)據(jù)。
表3

表4

本發(fā)明所描述的方法和系統(tǒng)的各種修改和變體對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在沒(méi)有離開(kāi)本發(fā)明范圍和精神的條件下是顯而易見(jiàn)的。盡管本發(fā)明結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行了描述，但應(yīng)當(dāng)理解的是，如所要求的一樣，本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)不適當(dāng)?shù)叵抻谶@類具體的實(shí)施方案。事實(shí)上，意欲將對(duì)于本領(lǐng)域的普通人員而言顯而易見(jiàn)的，用于實(shí)施本發(fā)明的所述方式的各種修改包含于后附的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種從包含三氯蔗糖和雜質(zhì)的組合物中除去雜質(zhì)的方法，該方法包含如下步驟(a)用至少部分不混溶的第二溶劑進(jìn)行在第一溶劑中的所述包含三氯蔗糖和雜質(zhì)的組合物的第一次液體萃取，以將雜質(zhì)脫除至所述的第二溶劑中；和(b)用至少部分不混溶的第三溶劑進(jìn)行在第一溶劑中的所述包含三氯蔗糖和雜質(zhì)的組合物的第二次液體萃取，以將三氯蔗糖轉(zhuǎn)移至所述第三溶劑中并且將雜質(zhì)保留于所述第一溶劑中。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述步驟(a)將所述雜質(zhì)的至少一部分脫除至所述的第二溶劑中。
3.權(quán)利要求1的方法，其中所述步驟(b)將大部分三氯蔗糖轉(zhuǎn)移至所述的第三溶劑中并且將雜質(zhì)的相當(dāng)大一部分保留于所述第一溶劑中。
4.權(quán)利要求1的方法，該方法還包含回收所述三氯蔗糖的步驟。
5.權(quán)利要求4的方法，其中所述的回收步驟包括結(jié)晶所述的三氯蔗糖。
6.權(quán)利要求1的方法，其中所述第一溶劑包含水。
7.權(quán)利要求1的方法，其中所述第二溶劑包含乙酸乙酯。
8.權(quán)利要求1的方法，其中所述第三溶劑包含乙酸乙酯。
9.權(quán)利要求1的方法，其中所述第二溶劑與所述第一溶劑的比值為約1∶2至約1∶5。
10.權(quán)利要求9的方法，其中所述的比值為約1∶3至約1∶4。
11.權(quán)利要求1的方法，其中所述的兩個(gè)進(jìn)行步驟包含選自間歇萃取、連續(xù)萃取和連續(xù)逆流萃取中的萃取方法。
12.權(quán)利要求1的方法，該方法還包含下面的步驟所述第一溶劑萃取后，回收所述第二溶劑的步驟，用新的一部分所述第一溶劑回洗第二溶劑的步驟，和在其步驟(b)中用所述第三溶劑將包含三氯蔗糖和雜質(zhì)的組合物萃取之前，將所述新的一部分第一溶劑的至少部分與包含三氯蔗糖和雜質(zhì)的組合物合并。
13.一種從包含三氯蔗糖和雜質(zhì)的水溶液的組合物中除去雜質(zhì)的方法，該方法包含如下步驟(a)用至少部分不混溶的非芳香族有機(jī)溶劑進(jìn)行所述包含三氯蔗糖和雜質(zhì)的水溶液的組合物的第一次液體萃取，以將雜質(zhì)脫除至所述溶劑中；和(b)用有機(jī)溶劑進(jìn)行所述包含三氯蔗糖和雜質(zhì)的水溶液的組合物的第二次液體萃取，以將三氯蔗糖轉(zhuǎn)移至所述溶劑中并且將雜質(zhì)保留于水相中。
14.權(quán)利要求13的方法，其中所述步驟(a)將所述雜質(zhì)的至少部分移送至步驟(a)的所述溶劑中。
15權(quán)利要求13的方法，其中所述步驟(b)將大部分三氯蔗糖轉(zhuǎn)移至步驟(b)的所述溶劑中并且將雜質(zhì)的相當(dāng)大一部分保留于水相中。
16.權(quán)利要求13的方法，該方法還包含回收所述三氯蔗糖的步驟。
17.權(quán)利要求16的方法，其中所述的回收步驟包含結(jié)晶所述的三氯蔗糖。
18.權(quán)利要求13的方法，其中所述步驟(a)中使用的溶劑為乙酸乙酯。
19.權(quán)利要求13的方法，其中所述步驟(b)中使用的溶劑為乙酸乙酯。
20.權(quán)利要求13的方法，其中所述溶劑與水相的比值為約1∶2至約1∶5。
21.權(quán)利要求20的方法，其中所述的比值為約1∶3至約1∶4。
22.權(quán)利要求13的方法，其中所述兩個(gè)進(jìn)行步驟包含選自間歇萃取、連續(xù)萃取和連續(xù)逆流萃取中的萃取方法。
23.一種從包含三氯蔗糖和雜質(zhì)的水溶液的組合物中除去雜質(zhì)的方法，該方法包含如下步驟(a)用至少部分不混溶的有機(jī)溶劑進(jìn)行所述包含三氯蔗糖和雜質(zhì)的水溶液的組合物的第一次液體萃取，以將雜質(zhì)移送至所述溶劑中；(b)用有機(jī)溶劑進(jìn)行所述包含三氯蔗糖和雜質(zhì)的水溶液的組合物的第二次液體萃取，以將三氯蔗糖轉(zhuǎn)移至所述溶劑中并且將雜質(zhì)保留于水相中(c)用水溶液萃取步驟(a)保留的有機(jī)溶劑，以將存在于有機(jī)相的三氯蔗糖轉(zhuǎn)移到水溶液中；和(d)在重復(fù)步驟(b)之前，將步驟(c)中得到的水溶液與步驟(a)中回收的水溶液合并。
24.權(quán)利要求23的方法，其中所述步驟(a)將所述雜質(zhì)的至少部分脫除至步驟(a)的所述溶劑中。
25權(quán)利要求23的方法，其中所述步驟(b)將大部分三氯蔗糖轉(zhuǎn)移至步驟(b)的所述溶劑中并且將雜質(zhì)的相當(dāng)大一部分保留于水相中。
26權(quán)利要求23的方法，其中所述步驟(c)將存在于有機(jī)相中的相當(dāng)大一部分的三氯蔗糖轉(zhuǎn)移至水相中。
27.權(quán)利要求23的方法，該方法還包含回收所述三氯蔗糖的步驟。
28.權(quán)利要求27的方法，其中所述的回收步驟包括結(jié)晶所述的三氯蔗糖。
29.權(quán)利要求23的方法，其中步驟(a)中使用的所述溶劑為乙酸乙酯。
30.權(quán)利要求23的方法，其中步驟(b)中使用的所述溶劑為乙酸乙酯。
31.權(quán)利要求23的方法，其中所述兩個(gè)進(jìn)行步驟包含選自間歇萃取、連續(xù)萃取和連續(xù)逆流萃取中的萃取方法。
32.權(quán)利要求23的方法，其中所述萃取步驟包含選自間歇萃取、連續(xù)萃取和連續(xù)逆流萃取中的萃取方法。
33.一種從在第一溶劑中的三氯蔗糖和氯化蔗糖衍生物的溶液中除去四氯蔗糖化合物的方法，該方法包括用至少部分不混溶的非芳香族第二溶劑萃取三氯蔗糖和其它氯化蔗糖衍生物的溶液，以將四氯蔗糖化合物隔離入所述第二溶劑中，并且將三氯蔗糖保留于所述第一溶劑中。
34.權(quán)利要求33的方法，其中所述的方法將大部分四氯蔗糖化合物隔離入所述第二溶劑中，并且將大部分三氯蔗糖保留于所述第一溶劑中。
35.權(quán)利要求33的方法，其中所述的四氯蔗糖化合物選自4，1’，4’，6’-四氯半乳糖塔格糖和4，6，1’，6’-四半乳糖蔗糖。
36.權(quán)利要求33的方法，其中所述萃取步驟包含選自間歇萃取、連續(xù)萃取和連續(xù)逆流萃取中的萃取方法。
37.一種從包含三氯蔗糖和雜質(zhì)在第一溶劑中的溶液的組合物中除去雜質(zhì)的方法，該方法包含如下步驟(a)用比所述第一溶劑具有更低希爾德布蘭德參數(shù)的第二溶劑，在將比三氯蔗糖極性更低的雜質(zhì)選擇性轉(zhuǎn)移至所述第二溶劑中的條件下，進(jìn)行所述包含三氯蔗糖和雜質(zhì)在第一溶劑中的溶液的組合物的第一次液體萃取，由此提供三氯蔗糖在所述第一溶劑中的溶液，所述溶液具有三氯蔗糖與雜質(zhì)的增大比率，所述雜質(zhì)的極性比三氯蔗糖低；和(b)用比所述第一溶劑具有更高希爾德布蘭德參數(shù)的第三溶劑，在將比三氯蔗糖極性更高的雜質(zhì)選擇性轉(zhuǎn)移至所述第三溶劑中的條件下，進(jìn)行所述包含三氯蔗糖和雜質(zhì)在第一溶劑中的溶液的組合物的第二次液體萃取，由此提供三氯蔗糖在所述第一溶劑中的溶液，所述溶液具有三氯蔗糖與雜質(zhì)的增大比率，所述雜質(zhì)的極性比三氯蔗糖高。
38.權(quán)利要求37的方法，該方法還包含回收所述三氯蔗糖的步驟。
39.權(quán)利要求38的方法，其中所述的回收步驟包括結(jié)晶所述的三氯蔗糖。
40.權(quán)利要求37的方法，其中所述第二溶劑與第一溶劑的比值為約1∶2至約1∶5。
41.權(quán)利要求40的方法，其中所述的比值為約1∶3至約1∶4。
42.權(quán)利要求37的方法，其中所述兩個(gè)進(jìn)行步驟包含選自間歇萃取、連續(xù)萃取和連續(xù)逆流萃取中的萃取方法。
43.一種從包含三氯蔗糖和雜質(zhì)在第一溶劑中的溶液的組合物中除去雜質(zhì)的方法，該方法包含如下步驟(a)用比所述第一溶劑具有更高希爾德布蘭德參數(shù)的第二溶劑，在將三氯蔗糖選擇性轉(zhuǎn)移至所述第二溶劑中的條件下，進(jìn)行所述包含三氯蔗糖和雜質(zhì)在第一溶劑中的溶液的組合物的第一次液體萃取，由此提供三氯蔗糖在所述第二溶劑中的溶液，所述溶液具有三氯蔗糖與雜質(zhì)的增大比率，所述雜質(zhì)的極性比三氯蔗糖低；和(b)用比所述第一溶劑具有更高希爾德布蘭德參數(shù)的第三溶劑，在將比三氯蔗糖極性更高的雜質(zhì)選擇性轉(zhuǎn)移至所述第三溶劑中的條件下，進(jìn)行在前一步驟中得到的所述三氯蔗糖在所述第二種溶劑中的溶液的第二次液體萃取，由此提供三氯蔗糖在所述第二溶劑中的溶液，所述溶液具有三氯蔗糖與雜質(zhì)的增大比率，所述雜質(zhì)的極性比三氯蔗糖高。
44.權(quán)利要求43的方法，該方法還包含回收所述三氯蔗糖的步驟。
45.權(quán)利要求44的方法，其中所述的回收步驟包括結(jié)晶所述的三氯蔗糖。
46.權(quán)利要求43的方法，其中所述第二溶劑與所述第一溶劑的比值為約2∶1至約5∶1。
47.權(quán)利要求46的方法，其中所述的比值為約3∶1至約4∶1。
48.權(quán)利要求43的方法，其中所述兩個(gè)進(jìn)行步驟包含選自間歇萃取、連續(xù)萃取和連續(xù)逆流萃取中的萃取方法。
49.權(quán)利要求1的方法得到的三氯蔗糖制劑。
50.權(quán)利要求13的方法得到的三氯蔗糖制劑。
51.權(quán)利要求23的方法得到的三氯蔗糖制劑。
52.權(quán)利要求33的方法得到的三氯蔗糖制劑。
53.權(quán)利要求37的方法得到的三氯蔗糖制劑。
54.權(quán)利要求43的方法得到的三氯蔗糖制劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于純化三氯蔗糖的新萃取方法。本發(fā)明還涉及包含由本發(fā)明方法制備的三氯蔗糖制劑的組合物。
文檔編號(hào)A23L1/236GK1646551SQ03805527
公開(kāi)日2005年7月27日 申請(qǐng)日期2003年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月8日
發(fā)明者S·J·卡塔尼, N·M·弗農(nóng), D·S·奈德奇, J·E·威利, E·米欽斯基 申請(qǐng)人:塔特和萊利有限公司