[发明专利]有机锗化合物的分离回收方法

说明书

本发明涉及从含有糖类及有机锗化合物的混合溶液中分离回收有机锗化合物的方法。更具体的说，是涉及在有机锗化合物的存在下，从含有由具有醛式糖构造的葡萄糖等化合物向具有酮式糖构造的果糖等化合物通过进行异构化反应而得到的糖类及有机锗化合物的混合溶液中，分离回收有机锗化合物的方法。

碳水化合物对于生物是非常重要的能源，并且是地球上存在量最多的有机化合物，其最基本的主要构成要素是单糖类。有代表性的单糖类是具有由3-8个碳原子连接成环状的构造，按其构造可分为醛构造的醛式糖与酮构造的酮式糖两类。醛式糖及酮式糖分别按照碳原子数的多少可分为丙糖、丁糖、戊糖和己糖。

已经知道这些糖类通过现有的各种反应进行异构化，可以改善其构造、性质。利用这种反应，例如将低甜味的己醛糖(葡萄糖)异构化为高甜味己酮糖果糖，制造异构化糖。

上述的异构化糖，是葡萄糖的一部分通过异构化得到的果糖与未反应的葡萄糖的混合物，由一部分低甜味的葡萄糖变换为高甜味的果糖，具有与砂糖相似的甜味。异构化糖中的上述果糖成分，由于温度越低甜味越强，其全部消费量的约70％是被添加于清凉饮料中，其余全部用于食品。

葡萄糖与果糖，是化学结构类似的六碳糖，很早就提出许多由葡萄糖变换为果糖的异构化方法。在现代工业中，将玉米淀粉等淀粉液化后，用葡萄糖淀粉酶糖化为糖液，使该糖液连续通过例如以各种方法将链霉菌属的菌种生产的异构化酶固定的固定化酶中，使葡萄糖异构化为果糖。

这种方法中的异构化反应，在平衡点1附近存在平衡反应(反应温度越高速度越快，但平衡点几乎不变)，在反应温度约60℃时，到达该平衡点时大约有50％的葡萄糖转化为果糖，可以进行异构化。但是，异构化至该程度时不仅需要较长的时间，而且长时间的加热使反应液着色。另外，市场销售的由于有必要进行精制、浓缩工序使成本上升，所以在果糖的含量达到42％的阶段使反应结束。

但是，因为这种含有约42％果糖的异构化糖的甜味，在以砂糖的甜度作为100时，为95～100，存在一些不足，有必要通过其它方法浓缩，这种浓缩需要大规模的设备。不仅如此，还因为利用该设备时首先制得果糖含量为95％的果糖液，然后将该果糖液与42％的异构化糖混后得到甜度为100～110的异构化糖(异构化率为50％)，所以存在操作烦琐的困难。

另外，作为其它的将具有醛式糖构造的化合物异构化为具有酮式糖构造的化合物的方法，例如有将二糖类的乳糖转变为乳果糖的异构化的方法。此时与上述的葡萄糖的情况不同，由于没有发现可将乳糖异构化为乳果糖的酶，所以通过例如添加氢氧化钠使相对于乳糖在所定浓度以下，通过将该混合液加热至温度在70℃以上，以进行向乳果糖的异构化反应(特许公告昭52-2984号公报)。

但是在这种方法中，乳糖的异构化率即乳果糖的生成率较低，低于20％。所以为了得到含有高浓度乳果糖的溶液以及为制备糖浆时，还不得不将在此得到的乳果糖溶液浓缩，比较困难。

本发明人等为解决先有技术中存在的以上的各项问题，从多方面进行了深入的研究，明确了以有机酸或氨基酸为基本骨架的有机锗化合物与糖类之间的相互作用，并且开发了在有机锗化合物的存在下，通过用异构化酶以高异构化率使葡萄糖异构化为果糖，可以直接制造具有与砂糖的甜度相当或更高甜度的异构化糖的方法。更进一步，利用有机锗化合物，在异构化酶存在或不存在的条件下(即不管其存在与否)，可将具有醛式糖构造的化合物异构化为具有酮式糖构造的化合物，该方法已经开发，并已提出申请(特许申请平4-360343号，特许申请平5-188877号)。

这些方法的特征在于，在具有下式(1)所示的部分构造的并且含有链状或环状烃、其取代物或衍生物、及其它有机基团的有机锗化合物的存在下，使用或者不使用异构化酶，将具有醛式糖构造的化合物异构化为具有酮式糖构造的化合物，该有机锗化合物，具体为由下式(2)所示的有机锗化合物。

〔式中，R₁～R₃为氢原子或者相同或不同的低级烷基、羧烷基、取代或非取代的苯基或者被适当的保护基保护或未被保护的氨基，X为羟基、低级烷氧基、氨基或以OY所示的盐(Y表示金属或带有碱性的化合物)，n表示1或2以上的整数〕