Экстракционные способы очистки цукралозы

Экстракционные способы очистки цукралозы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к новым экстракционным способам очистки цукралозы. Настоящее изобретение также относится к композициям, содержащим препараты цукралозы, полученные в соответствии со способом настоящего изобретения.

Предпосылки изобретения

Цукралозу, 4,1',6'-трихлор-4,1',6'-тридезоксигалактосахарозу, подсластитель с интенсивностью сладости, в несколько сот раз превышающей интенсивность сладости сахарозы, получают из сахарозы путем замены хлором гидроксильных групп в 4, 1' и 6' положениях. Синтез цукралозы представляет собой техническую проблему из-за необходимости селективной замены конкретных гидроксильных групп атомами хлора при сохранении других гидроксильных групп, включая сильно реакционно-способную первичную гидроксильную группу. Разработаны многочисленные подходы к этому синтезу. См., например, патенты США № 4362869; 4826962; 4980463; и 5141860, которые специально включаются в данное описание в качестве ссылок. Однако такие подходы, как правило, обеспечивают продукт, который содержит различные уровни других соединений хлорированных сахаров, в дополнение к цукралозе. Хотя на синтез цукралозы было направлено множество попыток, выделению цукралозы в высокочистой форме из этой сложной смеси примесей до сих пор уделялось очень мало внимания. Известные к настоящему времени работы, как правило, заключаются в кристаллизации цукралозы непосредственно из синтетической смеси, представляя собой способ, который дает материал с высокими уровнями примесей. Иногда цукралозу выделяют из синтетической смеси с помощью хроматографии на силикагеле. См., например, патент США № 5128248, который специально включается в данное описание в качестве ссылки. Эта процедура из-за того, что она использует силикагель, может быть непригодной для больших объемов производства высокочистой цукралозы в промышленных масштабах. В дополнение к этому, относительно малое внимание уделялось другим подходам для удаления примесей галогенированных сахаров из цукралозы. Эффективное удаление этих примесей является важным из-за того, что даже при очень низких концентрациях они могут оказывать отрицательное воздействие на сладость, вкус и свойства цукралозы, связанные с модификацией запаха.

Предложены различные способы синтеза цукралозы и родственных соединений. Патент США № 4405654, который специально включается в данное описание в качестве ссылки, например, относится к способу синтеза родственного соединения, 1',4',6'-трихлор-1',4',6'-тридезоксисахарозы. После деацетилирования пентаацетатного предшественника реакционную смесь очищают с помощью колоночной хроматографии на силикагеле. Продукт элюируют с силикагеля с помощью этилацетата.

Патент США № 4980463, который специально включается в данное описание в качестве ссылки, относится к способу, в котором цукралозу получают путем обработки KOH метанольного раствора цукралоза-6-бензоата. Метанол удаляют выпариванием и остаток растворяют в воде. Водный раствор экстрагируют три раза отдельными четвертями от общего объема этилацетата. Объединенные органические экстракты концентрируют, а затем подвергают обратной экстракции водой для извлечения цукралозы, присутствующей в этилацетате. Объединенные порции водных растворов концентрируют и обрабатывают обесцвечивающим реагентом. Дополнительное концентрирование делает возможной кристаллизацию цукралозы. Извлеченные кристаллы, как сообщается, имеют чистоту 99,6%. Очистка до этого уровня достигается, прежде всего, скорее посредством кристаллизации, чем с помощью способов экстракции растворителями. Очевидно, что этот подход включает только экстракцию этилацетатом исходного водного раствора, и цукралоза никогда не экстрагируется повторно из водного раствора в органическую фазу, чтобы, тем самым, достигнуть дополнительной очистки.

Патент США № 5034551, который специально включается в данное описание в качестве ссылки, относится к аналогичному способу, в котором основание используется для гидролиза раствора цукралоза-6-бензоата в метаноле. Метанол удаляют выпариванием и содержащий цукралозу остаток растворяют в воде. Этот раствор экстрагируют три раза отдельными четвертями от общего объема этилацетата. Оставшийся водный слой обесцвечивают с помощью активированного древесного угля, концентрируют и цукралозе дают возможность кристаллизоваться.

Патент США № 5498709, который специально включается в данное описание в качестве ссылки, относится к растворителям, которые могут использоваться для экстрагирования цукралозы из водного насыщенного соляного раствора, полученного щелочным гидролизом соединения-предшественника на основе сложного 6-ацилового эфира. Возможные растворители включают метилацетат, этилацетат, метилэтилкетон, метилизобутилкетон, метилизоамилкетон, метиленхлорид, хлороформ, диэтиловый эфир и метил-трет-бутиловый эфир. Этилацетат представляет собой подходящий для использования растворитель по причинам селективности экстрагирования, простоты рециклирования и токсикологической безопасности.

Патент США № 5498709, который специально включается в данное описание в качестве ссылки, также относится к способу, в котором водный раствор, остающийся после сложноэфирного гидролиза предшественников цукралозы, концентрируют, а затем цукралозу выделяют с помощью трех последовательных экстрагирований этилацетатом или другим подходящим для использования растворителем. Затем экстракты могут объединяться и необязательно промываться водой для удаления оставшегося диметилформамида, перед извлечением цукралозы путем концентрирования и кристаллизации. Этот патент также относится к способам, в которых цукралозу, содержащуюся в водном насыщенном соляном растворе, полученном после щелочной деэстерификации, экстрагируют в растворитель, несмешиваемый с насыщенным соляным раствором, такой как дихлорметан, хлороформ, 2-бутанон, циклогексанон или этилацетат. Органические экстракты затем могут подвергаться обратному экстрагированию водой для переноса цукралозы обратно в водную фазу. Этот водный раствор затем может обесцвечиваться, концентрироваться и полученная очищенная цукралоза извлекается с помощью кристаллизации. Этот подход дает материал с относительно низкой чистотой.

Дополнительный подход, обсуждаемый в патенте США № 5498709, который специально включается в данное описание в качестве ссылки, заключается в экстрагировании толуолом щелочного раствора, остающегося после деэстерификации. Конкретно, раствор дважды экстрагируют толуолом для удаления неполярных примесей. Затем водный раствор многократно экстрагируют 2-бутаноном. 2-Бутаноновые экстракты объединяют и растворитель выпаривают с получением красноватого сиропа, содержащего цукралозу.

Патент США № 5530106, который специально включается в данное описание в качестве ссылки, относится к экстракционному способу для раствора исходной цукралозы, полученного после щелочного гидролиза цукралоза-6-ацетата и последующей нейтрализации. Водный раствор цукралозы экстрагируют водой, насыщенной этилацетатом. Некоторые примеси селективно распределяются в органическую фазу путем этой экстракции. Затем этилацетатную фазу подвергают обратной промывке водой для извлечения части цукралозы, которая также распределяется в органическую фазу. Водный раствор и раствор после обратной водной промывки объединяют, концентрируют, обесцвечивают и цукралозу извлекают с помощью кристаллизации из водной фазы.

Существующие в настоящее время способы, заключающиеся в кристаллизации без использования, по меньшей мере, двух экстракций, тщательно контролируемых растворителями, не могут эффективно удалять примеси как более полярные, так и менее полярные, чем цукралоза. Следовательно, необходим менее дорогой и более эффективный способ промышленного производства цукралозы. Настоящее изобретение делает попытку решения этих проблем и предусматривает методологии, которые являются как промышленно осуществимыми, так и эффективными при удалении примесей.

Краткое описание изобретения

Один из вариантов воплощения настоящего изобретения относится к способам удаления примесей из композиции, содержащей цукралозу и примеси в первом растворителе, включающим стадии осуществления экстрагирования жидкостью композиции с помощью второго, по меньшей мере, частично несмешиваемого растворителя для осуществления удаления примесей во второй растворитель, и осуществления второго экстрагирования композиции с помощью третьего, по меньшей мере, частично несмешиваемого растворителя для осуществления переноса цукралозы в третий растворитель и удерживания примесей в первом растворителе.

Другой вариант воплощения настоящего изобретения относится к способам удаления примесей из композиции, содержащей водный раствор цукралозы и примеси, включающим стадии осуществления экстрагирования жидкостью композиции с помощью, по меньшей мере, частично несмешиваемого неароматического органического растворителя для осуществления удаления примесей в растворитель и осуществления второго экстрагирования композиции органическим растворителем для осуществления переноса цукралозы в растворитель и удерживания примесей в водной фазе.

Настоящее изобретение также относится к способам удаления примесей из композиции, содержащей водный раствор цукралозы и примесей, включающим стадии осуществления экстрагирования жидкостью композиции с помощью, по меньшей мере, частично несмешиваемого органического растворителя для осуществления переноса примесей в растворитель, осуществления второго экстрагирования композиции органическим растворителем для осуществления переноса цукралозы в растворитель и удерживания примесей в водной фазе, экстрагирования органического растворителя, оставшегося от первой стадии, водным раствором для осуществления переноса цукралозы, присутствующей в органической фазе, в водный раствор, и объединения водного раствора, полученного таким образом, на третьей стадии с водным раствором, извлеченным на первой стадии, перед осуществлением второй стадии.

Другой вариант воплощения настоящего изобретения относится к способам удаления соединений тетрахлорсахарозы из раствора цукралозы и производных галогенированной сахарозы в первом растворителе, включающим экстрагирование раствора цукралозы и других производных галогенированной цукралозы с помощью, по меньшей мере, частично несмешиваемого неароматического второго растворителя для осуществления распределения соединений тетрахлорсахарозы во второй растворитель и удерживания цукралозы в первом растворителе.

Дополнительный вариант воплощения настоящего изобретения относится к способам удаления примесей из композиции, содержащей раствор цукралозы и примесей в первом растворителе, включающим стадии осуществления экстрагирования жидкостью композиции с помощью второго растворителя, который обладает параметром Хильдебранда более низким, чем первый растворитель, при условиях, которые селективно переносят примеси менее полярные, чем цукралоза, во второй растворитель, тем самым обеспечивая раствор цукралозы в первом растворителе, который имеет повышенное отношение цукралозы к примесям менее полярным, чем цукралоза, и осуществления экстрагирования жидкостью композиции с помощью третьего растворителя, который обладает параметром Хильдебранда более высоким, чем первый растворитель, при условиях, которые селективно переносят примеси более полярные, чем цукралоза, в третий растворитель, тем самым обеспечивая раствор цукралозы в первом растворителе с повышенным отношением цукралозы к примесям более полярным, чем цукралоза.

В рамках настоящего изобретения также рассматриваются способы удаления примесей из композиции, содержащей раствор цукралозы и примесей в первом растворителе, включающие стадии осуществления экстрагирования жидкостью композиции с помощью второго растворителя, который обладает параметром Хильдебранда более высоким, чем первый растворитель, при условиях, которые селективно переносят цукралозу во второй растворитель, тем самым обеспечивая раствор цукралозы во втором растворителе, который имеет повышенное отношение цукралозы к примесям менее полярным, чем цукралоза, и осуществления экстрагирования жидкостью раствора цукралозы во втором растворителе, полученного на предыдущей стадии, с помощью третьего растворителя, который обладает параметром Хильдебранда более высоким, чем второй растворитель, при условиях, которые селективно переносят примеси более полярные, чем цукралоза, в третий растворитель, тем самым обеспечивая раствор цукралозы во втором растворителе, который имеет повышенное отношение цукралозы к примесям более полярным, чем цукралоза.

В рамках настоящего изобретения также рассматриваются препараты цукралозы, получаемые с помощью одной из методологий настоящего изобретения и/или некоторой их комбинации, а также продукты, содержащие препараты цукралозы, получаемые с помощью любой методологии по настоящему изобретению и/или некоторой их комбинации.

Другие цели, особенности и преимущества настоящего изобретения станут ясны из следующего далее подробного описания. Подробное описание и конкретные примеры, хотя и показывают конкретные варианты воплощения настоящего изобретения, приводятся только в качестве иллюстрации. Соответственно, настоящее изобретение также включает в себя те различные изменения и модификации в пределах сущности и объема настоящего изобретения, которые могут стать понятны специалистам в данной области из этого подробного описания.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 приводит общую блок-схему одного из вариантов воплощения способа по настоящему изобретению.

Фиг.2 приводит общую блок-схему другого варианта воплощения способа по настоящему изобретению.

Подробное описание изобретения

Понятно, что настоящее изобретение не ограничено конкретными методологиями, протоколами, pH и реагентами, и тому подобным, описанными здесь, поскольку они могут варьироваться. Необходимо также понять, что терминология, используемая в описании, используется только для целей изложения сути конкретных вариантов воплощения и не предназначена для ограничения объема настоящего изобретения. Следует отметить, что используемые как в описании, так и в прилагаемой формуле изобретения формы единственного числа включают в себя упоминание множественного числа, если только контекст не диктует четко иного. Так, например, ссылка на «растворитель» представляет собой ссылку на один или несколько растворителей и включает в себя их эквиваленты, известные специалистам в данной области, и так далее.

Если не определено иного, все технические и научные термины, используемые в описании, имеют такие же значения, как и те, что обычно подразумеваются специалистами в области, к которой принадлежит настоящее изобретение. Описываются предпочтительные способы, устройства и материалы, хотя любые способы и материалы, подобные или эквивалентные тем, что описаны здесь, могут использоваться при осуществлении или исследовании настоящего изобретения. Все ссылки, цитируемые в описании, включаются в него в качестве ссылок во всей их полноте.

Определения

Ароматический: как используется в описании, включает в себя растворители, содержащие циклические соединения со структурами с резонансной сопряженной двойной связью, такие, например, как бензол, толуол или ксилол.

Обратная промывка: как используется в описании, включает в себя стадию экстрагирования, на которой фаза второго растворителя, остающаяся после его использования для экстрагирования первым растворителем, повторно экстрагируется с помощью небольшой порции первого растворителя. Это обеспечивает средства для извлечения ценных материалов, таких как цукралоза, которые частично распределяются во второй растворитель, которые могут использоваться для полуселективного удаления примесей. Раствор после обратной промывки может объединяться с первым растворителем, так что извлечение ценного продукта, такого как цукралоза, в первый растворитель может быть доведено до максимума. Раствор после обратной промывки необязательно можно концентрировать перед его добавлением к первому растворителю.

Напиток: как используется в описании, включает в себя любой негазированный или газированный напиток, такой как кола, диетическая кола, газированная вода, диетическая газированная вода, коктейль из фруктового сока, корневое пиво, березовое пиво, любой напиток для продажи в автомате, шипучий фруктовый сок, вода, шипучая вода, вода с тоником, тонизирующий напиток и газированная вода для коктейлей. Напиток может также включать в себя любой безалкогольный или алкогольный напиток, такой как любое пиво, включая эль, пилзнер, легкое пиво или их производное, солодовый напиток, красное вино, белое вино, шипучее вино, крепленое вино, прохладительный напиток на основе вина, винный шпритцер, любую предварительно приготовленную смесь для коктейля, включая смесь для маргариты, смесь для коктейлей типа сауэр или смесь для дайкири, любой ферментированный фруктовый или чайный напиток, крепкий спиртной напиток и любой ароматизированный спиртной напиток, такой как бренди, шнапс, биттер или крепкий стимулирующий напиток. Напиток может включать в себя любой молочный продукт, молоко или продукт сливок, или любой заменитель молочного продукта, сливок или молока, такой как пятидесятипроцентный заменитель, сливки растительного происхождения, сухие сливки, ароматизированные сухие сливки, продукт на основе соевого молока и молочный продукт, не содержащий лактозы. Напиток может также включать в себя любой фруктовый или овощной сок, в цельной, концентрированной или порошкообразной форме и любое сочетание фруктовых и овощных соков или других напитков. Напиток также может включать в себя кофе, любой кофейный напиток, любой ароматизированный сироп для кофе, чай, чай со льдом и какао, а также любое сочетание из любых продуктов, перечисленных выше.

Сложный подсластитель: как используется в описании, включает в себя любое сочетание или частичное сочетание подсластителей, включая сочетания цукралозы, сахарина, аспартама, ацесульфама калия, цикламата, алитама, стевиозида, глюкозы, фруктозы, левулозы, мальтозы, лактозы, любого сахарного спирта, сорбита, ксилита и маннита.

Потребительский продукт: как используется в описании, включает в себя фруктовые продукты, такие как яблочный соус, джемы, желе, мармелад, фруктовые закуски, фруктовые масла и фруктовые пасты. Потребительский продукт может также включать в себя любой молочный продукт, молоко или сливочный продукт, такой как сыр, мороженое и йогурт. Потребительский продукт включает в себя печеные изделия, такие как хлеб, пончики, торты, сырные пироги, сдобное печенье, кондитерские изделия, пирожки, багеты, булочки, лепешки, крекеры, кексы и вафли. Потребительский продукт включает в себя продукты из круп, такие как хлопья, овсяную крупу и муку, каши, крупяные смеси, овсянку и смеси из отрубей. Потребительский продукт включает в себя приправы, такие как масло, ореховое масло, взбитые сливки, сметану, соус для барбекю, соус чили, сироп, мясной соус, майонез, оливки, заправки, закуски, маринованные огурцы, соусы, густые соусы для чипсов, кетчуп, сальса, горчицу, приправы для салатов и маринованный перец. Потребительский продукт включает в себя легкие закуски, такие как пудинг, карамельные палочки, леденцы, шоколадные продукты, леденцы на палочке, фруктовый жевательный мармелад, мушмулу, жевательную резинку, жевательную резинку с пузырями, формованный жевательный мармелад, карамель, начинку для пирогов, сиропы, желейные изделия, мятные леденцы, попкорн, чипсы и крендельки. Потребительский продукт включает в себя мясные продукты, такие как хот-доги, рыбные консервы, сосиски, мясные полуфабрикаты, мясные консервы, лиофилизированное мясо и мясо для завтраков. Потребительский продукт включает в себя супы, консоме и бульоны. Потребительский продукт включает в себя продукты по уходу за полостью рта, такие как зубная паста, средства для выравнивания эмали зубов, полоскания для рта, адгезив для съемных зубных протезов, отбеливатель зубной эмали, фторидные пасты и гели для ухода за зубами. Потребительский продукт включает в себя косметические изделия, такие как губная помада, бальзам для губ, блеск для губ и петролейный гель. Потребительский продукт включает в себя терапевтические изделия, такие как заменитель нюхательного табака, заменители табака, фармацевтические композиции, жевательные лекарственные средства, сиропы от кашля, спреи для откашливания, лепешки для откашливания, капли от кашля, антибактериальные продукты, покрытия для таблеток, гелевые каплеты, препараты на основе растворимых волокон, антациды, наполнители для таблеток, быстро абсорбируемые жидкие композиции, композиции на основе стабильных пен, быстро дезинтегрируемые фармацевтические дозированные формы, концентраты напитков для медицинских целей, водные фармацевтические суспензии, жидкие композиции концентратов и стабилизированные растворы сорбиновой кислоты. Потребительский продукт включает в себя продукты лечебного питания, такие как палочки, имитирующие пищу, коктейли, заменяющие пищу, диетические добавки, белковые смеси, белковые палочки, палочки для контроля углеводов, палочки с низким содержанием углеводов, пищевые добавки, растворы электролитов, продукты на основе сывороточных белков, модификаторы метаболической реакции, напитки для контроля аппетита и спреи эхинацеи. Потребительский продукт включает в себя пищевые продукты для животных, такие как корм для собак и кошек и корм для птиц. Потребительский продукт включает в себя пищевые продукты, такие как детское питание. Потребительский продукт включает в себя табачные продукты, такие как трубочный табак, сигаретный табак и жевательный табак.

Кристаллизация: как используется в описании, включает в себя способы, при которых раствор делается насыщенным или перенасыщенным по отношению к растворенному компоненту и достигается образование кристаллов этого компонента. Инициация образования кристаллов может быть спонтанной, или она может потребовать добавления затравочных кристаллов. Как используется в описании, термин «кристаллизация» также описывает ситуацию, в которой твердый или жидкий материал растворяется в растворителе с получением раствора, который затем становится насыщенным или перенасыщенным, так что получаются кристаллы. Также термин «кристаллизация» включает вспомогательные процессы промывки кристаллов одним или несколькими растворителями, сушки кристаллов и извлечения конечного продукта, полученного таким образом.

Исходная смесь: как используется в описании, включает в себя любую смесь соединений, которая образуется в результате процесса синтеза цукралозы. Содержит смеси цукралозы и любых и всех примесей.

Примесь: как используется в описании, включает в себя соединения иные, чем цукралоза, и включает в себя продукты любого количества процессов синтеза цукралозы, которые не являются цукралозой. Примесь включает в себя любое монохлор-, дихлор-, тетрахлор- и пентахлорпроизводное сахарозы и любого другого дисахарида, полученного из сахарозы, а также любое трихлорпроизводное, иное, чем сама цукралоза, поскольку оно присутствует в свободной форме или в виде сложных эфиров карбоновых кислот. Примесь включает в себя любые производные галогенированных сахаров, приведенных в таблицах 1-4, таких как дихлорсахароза ацетат, 6,1',6'-трихлорсахароза, 4,6,6'-трихлорсахароза, 4,1',4',6'-тетрахлоргалактотагатоза, 4,1',6'-трихлоргалактосахароза-6-ацетат, 4,6,1',6'-тетрахлоргалактосахароза, 4,1'-дихлоргалактосахароза, 3',6'-дихлорангидросахароза, 4,6'-дихлоргалактосахароза, 1',6'-дихлорсахароза, 6,6'-дихлорсахароза, 4,1',6'-трихлорсахароза, 4,6,6'-трихлоргалактосахароза, 4,1',5'-трихлоргалактосахароза-6-ацетат и 4,6,6'-трихлоргалактосахароза. Включает в себя любую органическую или неорганическую соль, углевод или ацилированную цукралозу.

Растворитель: как используется в описании, включает в себя жидкость, которая может растворять другое вещество.

Продукт подсластителя: как используется в описании, включает в себя любой продукт, содержащий любую комбинацию или сочетание цукралозы и/или любых других подсластителей, включая сахарин, аспартам, ацесульфам калия, цикламат, алитам, стевиозид, глюкозу, сахарозу, фруктозу, левулозу, мальтозу, лактозу, любой сахарный спирт, сорбит, ксилит и маннит.

Настоящее изобретение относится к новому способу отделения производных сахарозы от примесей и включает способы отделения частиц производных галогенированной сахарозы. Такие способы дают возможность для отделения, среди прочего, цукралозы от примесей и, в частности, других примесей галогенированных сахаров. Настоящее изобретение также относится к новым экстракционным способам очистки цукралозы.

Настоящее изобретение относится к усовершенствованиям в эффективности отделения цукралозы от примесей. Настоящее изобретение относится к новым способам выделения и очистки таких соединений, как цукралоза. Сочетание экстракции, при которой удаляются примеси, более полярные, чем цукралоза, с последующей дополнительной экстракцией, которая, например, удаляет менее полярные примеси, приводит к эффективному способу очистки, который обеспечивает очищенный препарат цукралозы.

Настоящее изобретение включает, например, многостадийный экстракционный способ удаления примесей из раствора, содержащего цукралозу и примеси. Первая экстракционная стадия включает экстрагирование исходного раствора цукралозы в водном или неводном растворителе с помощью второго несмешиваемого растворителя. В конкретном варианте воплощения отношение второго растворителя к первому растворителю может составлять примерно 0,35:1 или от примерно 1:2 до примерно 1:5, или от примерно 1:3 до примерно 1:4, или, в другом конкретном варианте воплощения настоящего изобретения, примерно 1:3,5. Это экстрагирование удаляет значительную часть примесей, которые являются менее полярными, чем цукралоза. Необязательно, фазу второго растворителя от этого экстрагирования можно промывать водой, водным раствором или неводным растворителем, с целью извлечения той части цукралозы, которая переносится в фазу второго растворителя. Исходный раствор цукралозы, остающийся в первом растворителе, необязательно, объединенный с жидкостью от обратной промывки второго растворителя, затем может подвергаться второму экстрагированию третьим растворителем, несмешиваемым с первым растворителем. Это экстрагирование может осуществляться для того, чтобы перенести объем цукралозы в третий растворитель; следовательно, примеси, которые являются более полярными, чем цукралоза, остаются в первом растворителе. Второй и третий растворители могут быть идентичными, или они могут представлять собой химически различные растворители. Затем частично очищенная цукралоза может быть извлечена из третьего растворителя посредством кристаллизации или других процедур разделения. Такие процедуры легко доступны и известны специалистам в данной области. На самом деле, можно, в частности, использовать методологии кристаллизации, как описано в предварительной заявке на патент США, озаглавленной "Process for Improving Sucralose Purity and Yield", зарегистрированной одновременно с данной и специально включенной в описание в качестве ссылки.

Это сочетание экстракционных стадий относится к новым способам достаточной очистки цукралозы без кристаллизации. Сочетание экстракции, при которой удаляются примеси, менее полярные, чем цукралоза, с последующим дополнительным экстрагированием, которое удаляет более полярные примеси, приводит к созданию эффективного способа очистки, который обеспечивает очищенный препарат цукралозы. Кроме того, точное использование оптимизированных отношений растворителей, продолжительности экстрагирования и оптимальных экстракционных условий дают возможность использования одного и того же растворителя для осуществления множества экстракционных стадий. Использование одного и того же растворителя на множестве стадий уменьшает список растворителей, который должен поддерживаться, и уменьшает проблемы безопасности и защиты окружающей среды. Как описывается в настоящей заявке, этилацетат представляет собой подходящий для использования иллюстративный растворитель для этих стадий экстрагирования.

Множество экстракционных способов по настоящему изобретению могут использовать в качестве своих смесей исходных материалов композиции, содержащие цукралозу и примеси, в частности, примеси, образующиеся в результате синтеза цукралозы, и, более конкретно, производные родственной галогенированной сахарозы, остающиеся от процессов синтеза, остатки промежуточных соединений сложных эфиров и/или органические и неорганические соли, остающиеся от процесса синтеза. Эти смеси исходных материалов образуются в результате множества процессов синтеза цукралозы.

Растворители, рассматриваемые для использования на экстракционных стадиях, включают такие, которые являются несмешиваемыми с водой или другими растворителями, в которых легко растворимы производные галогенированной сахарозы. Также включаются растворители, которые частично растворимы в первом растворителе, таком как вода, водный раствор или другой растворитель, в которых производные галогенированной сахарозы легко растворимы, но в которых второй растворитель по-прежнему образует отдельную фазу, когда смешивается с первым растворителем в соответствующих отношениях и при соответствующих условиях. Растворители, подходящие для использования в вариантах воплощения настоящего изобретения, включают, но не ограничиваются только ими, н-пентан, н-гексан, Freon® TF, н-гептан, диэтиловый эфир, 1,1,1-трихлорэтан, н-додекан, уайт-спирит, турпентин, циклогексан, амилацетат, четыреххлористый углерод, ксилол, этилацетат, толуол, тетрагидрофуран, бензол, хлороформ, трихлорэтилен, ацетат Cellosolve®, метилэтилкетон, ацетон, диацетоновый спирт, этилендихлорид, метиленхлорид, бутил Cellosolve®, пиридин, Cellosolve®, морфолин, диметилформамид, н-пропиловый спирт, этиловый спирт, диметилсульфоксид, н-бутиловый спирт, метиловый спирт, пропиленгликоль, этиленгликоль, глицерин и воду.

Выбор растворителей может предпочтительно определяться относительными растворимостями цукралозы и главных примесей, образованных в результате конкретного используемого процесса синтеза, в первом и втором растворителях. Дополнительные факторы, относящиеся к выбору конкретных растворителей, включают воспламеняемость, простоту рециклирования в процессе, соображения, связанные с окружающей средой, токсичность и стоимость. Растворители могут целенаправленно насыщаться водой или другим растворителем перед использованием на стадиях экстрагирования. Широкий диапазон как чистых растворителей, так и сочетаний растворителей может использоваться для достижения разделений, описанных в настоящей заявке, и по этой причине объем настоящего изобретения, как предполагается, не ограничивается конкретным растворителем или сочетанием растворителей.

Положение и степень галогенирования, в частности хлорирования, производных сахарозы сильно влияют на полярность получаемого соединения. Например, различные производные галогенированной сахарозы могут быть более полярными или менее полярными, чем цукралоза. Более полярные производные являются более растворимыми, чем цукралоза, в более полярных растворителях. Подобным образом, менее полярные производные будут растворимы в растворителях менее полярных, чем цукралоза. По этой причине, способы настоящего изобретения используют растворители, температуры и условия экстрагирования, и объемные отношения растворителей, которые обеспечивают максимальное разделение цукралозы и более или менее полярных примесей между фазами растворителей. Специалист в данной области легко обнаружит, что разнообразие в выборе растворителей, температур и условий экстрагирования и объемных отношений растворителей может использоваться на стадиях экстрагирования растворителем по настоящему изобретению для осуществления желаемого отделения цукралозы, например, от различных примесей и, конкретно, от тех примесей, которые являются более или менее полярными, чем цукралоза.

Один из аспектов способов настоящего изобретения относится к выбору первого растворителя и второго растворителя. Второй растворитель, например, предпочтительно, является достаточно полярным, так что цукралоза будет, по меньшей мере, частично распределяться из первого более полярного растворителя во второй менее полярный растворитель, но второй растворитель, предпочтительно, может быть достаточно неполярным, так что он остается несмешиваемым с первым растворителем. Примеры пар подходящих для использования более полярных/менее полярных растворителей включают воду и этилацетат, воду и метилизобутилкетон и воду и метил-трет-бутиловый эфир. Хотя настоящее изобретение легко осуществляется с помощью бинарной системы растворителей (то есть системы, содержащей два растворителя), использование трехкомпонентных или даже более сложных систем растворителей (то есть систем, содержащих три или более растворителей) включается в объем настоящего изобретения.

Хотя настоящее изобретение не является связанным конкретными теориями растворимости, параметры растворимости Хильдебранда в единицах международной системы единиц обеспечивают полезные инструменты для оценки того, какие системы растворителей могут функционировать при желаемых разделениях настоящего изобретения. См., в целом, John Burke, Solubility Parameters: Theory and Application, in 3 AIC Book and Paper Group International 13 (1984), на http://palimpsest.stanford.edu/byauth/burke/solpar. Параметры растворимости Хильдебранда выражены в Международной системе единиц (СИ), в мега-паскалях (один мега-паскаль равен 1000000 паскалей). Чем больше параметр растворимости, ассоциируемый с растворителем, тем более полярен этот растворитель. Параметр растворимости для смеси смешиваемых растворителей определяется как взвешенное среднее значение для параметров растворимости индивидуальных растворителей в смеси (взвешенное по объему среднее значение для индивидуальных растворителей). Например, амилацетат (параметр растворимости 17,1) и метилэтилкетон (параметр растворимости 19,3) могут смешиваться в равных частях с получением смеси растворителей с таким же параметром растворимости, как у этилацетата (параметр растворимости 18,2). Эта смесь имела бы функциональные свойства, сходные с этилацетатом, при разделениях, которые являются частью способов настоящего изобретения.

Растворители, которые значительно отличаются по параметрам растворимости, не будут смешиваться, но, вместо этого, будут по существу несмешиваемыми. Различие в полярности растворителей является также критичным для фракционирования растворенного материала между фазами системы несмешиваемых растворителей (она, как правило, представляет собой бинарную систему из двух фаз, но, разумеется, и трехкомпонентные, четырехкомпонентные, и так далее, системы могут преимущественно использоваться для разделения сложных смесей).

Более полярные примеси в растворителе будут распределяться в фазу растворителя с аналогичной полярностью, и менее полярные примеси будут распределяться в растворители с аналогичной низкой полярностью. Как правило, замещение гидроксильной группы группой хлора делает соединение менее полярным (например, параметр растворимости для метилового спирта равен 29,7, но параметр растворимости для метиленхлорида равен 20,2). По этой причине, производные тетрахлорсахарозы являются менее полярными, чем цукралоза, в то время как ди- и монохлорпроизводные являются относительно более полярными.

По этой причине, в способах настоящего изобретения специалист в данной области, используя такие известные полярности и растворимости растворителей, может выбрать множество растворителей и сочетаний растворителей для осуществления от