的相應(yīng)殘余物仍然存在于溶液中。從該溶液分離木糖或木糖醇需要結(jié)晶。
[0011] 在文獻中，使木糖醇從水解產(chǎn)物結(jié)晶的方法被描述為由于低濃度而是困難的 (Wei等，2010;FrontiersofChemicalEngineeringinChina4 (1) : 57-64;Rivas等， 2006,AgricFoodChem. 54 (12): 4430-5)。另外，因為所述水解產(chǎn)物的組成復(fù)雜，所以純化 步驟必須在結(jié)晶之前進行。Rivas等（2006)描述了如下的方法，其中利用活性碳實現(xiàn)純化 步驟并且然后通過蒸發(fā)溶劑實現(xiàn)木糖醇的濃縮。Wei等在通過蒸發(fā)溶劑來增加木糖醇的濃 度前采用了利用活性碳和離子交換劑的純化步驟。在兩種情況下，通過在冷卻時添加乙醇 來實現(xiàn)結(jié)晶。尤其是通過蒸發(fā)溶劑來濃縮木糖醇溶液的成本非常高并且并不最適合工業(yè)規(guī) 模的方法。
[0012]Watanabe等描述了微生物中的阿拉伯糖代謝途徑，其中阿拉伯糖獨立于磷酸化在 5 個步驟中被轉(zhuǎn)化成a-酮戊二酸鹽（Watanabe等，2005;NucleicAcidsSympSer(Oxf)。 (49) : 309-10;Watanabe等JBiolChem.281(44) : 33521-36, 2006)。首先，所述糖通過L-阿 拉伯糖-1-脫氫酶被氧化成L-阿拉伯糖酸基-Y_內(nèi)酯。在反應(yīng)期間，所述酶將來自底物 的電子分別轉(zhuǎn)移到NADP+或NAD+上。通過L-阿拉伯糖酸內(nèi)酯酶，L-阿拉伯糖酸基-Y_內(nèi) 酯被打開以形成L-阿拉伯糖酸鹽。所述酶無需輔因子。關(guān)于阿拉伯糖酸鹽，隨后是兩個 脫水步驟。第一個步驟由L-阿拉伯糖酸鹽脫水酶催化，所述酶將L-阿拉伯糖酸鹽轉(zhuǎn)化成 L-2-酮基-3-脫氧阿拉伯糖酸鹽（L-KDA) 乂-KDA脫水酶然后將后者轉(zhuǎn)化成a-酮戊二酸半 醛（a-KGS)。這兩種脫水酶還在沒有可溶性輔因子的情況下催化所述反應(yīng)（Watanabe等， 2006,JBiolChem.281 (39): 28876-88)。最后，半醛然后被a-KGS脫氫酶氧化成a-酮戊 二酸鹽。該酶進而分別需要NAD+或NADP+，用于催化氧化（Watanabe等，2006,出處同上）。 然而，該轉(zhuǎn)化以這種形式并不適合于工業(yè)規(guī)模的應(yīng)用，因為5個步驟中的兩個需要化學計 量量的輔因子NAD(P) +，這會產(chǎn)生非常高的成本。
[0013] 在US2006/0234363A1中，部分地使用了由Watanabe等（2006)描述的阿拉伯糖 代謝途徑以在微生物中從阿拉伯糖和木糖產(chǎn)生1，2, 4-丁三醇。這樣，所述糖首先借助于 脫氫酶和內(nèi)酯酶被氧化成內(nèi)酯并且被水解成相應(yīng)的酸。然后，細胞中發(fā)生C3上的脫水，使 得形成D-3-脫氧-甘油基-戊酮糖酸（pentulosonicacid)或相應(yīng)地L-3-脫氧-甘油 基-戊酮糖酸，這取決于所使用的糖。然而，隨后發(fā)生酸基的脫羧，使得形成D-二羥基丁醛 或相應(yīng)地L-二羥基丁醛。隨即，C1上的醛也被還原，使得形成D-1，2, 4- 丁三醇或相應(yīng)地 L-1，2, 4-丁三醇。因為在該應(yīng)用中，操作發(fā)生在整個細胞中，所以對于氧化還原步驟沒有 必要添加化學計量量的輔因子。然而，一個缺點是，在細胞中通常可以低于無細胞系統(tǒng)中的 底物濃度操作。還存在以下事實：如果操作發(fā)生在整個細胞中，則所述系統(tǒng)并不是這樣有效 的，因為所使用的一部分糖促成了生物體的存活，且因此不轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物。
[0014] 在US6, 284, 904中，描述了如下的方法，所述方法用于去除有機酸，例如來自工 業(yè)溶液（例如發(fā)酵批料或水解產(chǎn)物）的琥珀酸鹽。這樣，將所述溶液置于陰離子交換器上， 在不洗脫有機酸的條件下洗滌所述陰離子交換器。隨后，通過添加更強的無機陰離子來洗 脫所述有機酸。以這種方式，可以從復(fù)合溶液（例如，水解產(chǎn)物）分離并且還可以濃縮有機 陰離子。
[0015] 在US6, 187, 570中，描述了如下的方法：借助于該方法可通過電滲析從發(fā)酵批料 或無細胞的生物催化批料分離葡糖酸衍生物。若干陰離子膜和陽離子膜被交替地安裝在陰 極與陽極之間。由陰極、陽極和中間膜構(gòu)成的部件（block)被電解質(zhì)填滿。存在引入所述 溶液、發(fā)酵批料或無細胞的生物催化批料的"進料室"。此外，存在對酸進行濃縮的"濃縮 室"。這兩個室通過陰離子膜和陽離子膜與彼此分開。如果施加電壓，則帶負電荷的酸移動 穿過陰離子膜進入濃縮室中，而溶液的不帶電荷的組分保留在進料室中。以這種方式，葡糖 酸或該酸的衍生物分別從中性組分中分離出來并且被濃縮。
[0016] 在US5, 464, 514中，描述了如下的方法，其中根據(jù)糖結(jié)合弱酸的不同傾向?qū)⑺鼈?分離。然后通過電滲析實現(xiàn)分離。選擇硼酸作為弱酸。不同的糖具有不同的結(jié)合硼酸的傾 向。糖和硼酸的復(fù)合物帶負電荷并且在電場中移動，而不結(jié)合硼酸的糖保持不帶電荷。電 滲析槽由陰極和陽極組成，所述陰極和陽極已被安裝在兩個陽離子交換膜之間。在這兩個 陽離子交換膜之間，定位有將間隙劃分成2個室的陰離子交換膜。室I位于陰極側(cè)上，并且 室II位于陽極側(cè)上。如果現(xiàn)在將待分離的糖溶液引入室I中并且施加電壓，則帶負電荷的 離子，即已結(jié)合硼酸的糖，移動穿過陰離子交換膜進入室II中。不帶電荷的糖保留在室I 中。所述方法已被測試用于分離乳糖和乳果糖以及用于分離葡萄糖和果糖。然而，該方法 基于在糖之間存在與硼酸結(jié)合的不同親和力的事實。然而，一部分對硼酸具有較低親和力 的糖也將結(jié)合所述酸且因此移動到室II。因此，僅僅改變糖之間的相互比率不可能分離所 述糖。在果糖和葡萄糖的情況下，轉(zhuǎn)移速率的比率是1. 4到1。可通過若干電滲析步驟來增 強分離。硼酸和糖隨后可在又一電滲析步驟中與彼此分離。所述方法具有以下缺陷：適當 分離僅可通過許多電滲析步驟產(chǎn)生。另外，該方法未區(qū)分單體糖和二聚糖或相應(yīng)地低聚糖。 適當分離僅可在待分離的物質(zhì)在它們結(jié)合硼酸傾向方面非常不同的情況下產(chǎn)生。此外，一 個缺陷是對于硼酸來說，必須采用另外（毒性）的組分。
[0017] 在US2003/0172850中，描述了如下的組合物，其充當添加劑以粘合混合物并且 含有
[0018] (A)木質(zhì)素磺酸或其鹽；己醛糖酸（aldohexonicacid)或其鹽；已糖醛酸或其鹽； 已糖二酸或其鹽；或其混合物；以及
[0019] (B)至少一種戊醛糖酸（aldopentonicacid)或其鹽。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020] 現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)允許直接利用在含木質(zhì)纖維素（或相應(yīng)地，含半纖維素）的材料水解期 間形成的糖的方法。
[0021] 在一個方面，本發(fā)明提供用于將來自含半纖維素的材料、特別是從生物質(zhì)獲得的 糖轉(zhuǎn)化成具有至少一個離子結(jié)合位點的化合物的形式的方法，其特征在于將所述含半纖維 素的材料以酶促或非酶促方式水解并且使所獲得的水解產(chǎn)物經(jīng)受包括至少一個酶促步驟 的轉(zhuǎn)化，其中糖被釋放并且所釋放的糖被轉(zhuǎn)化成具有至少一個離子結(jié)合位點的化合物。
[0022] 由本發(fā)明提供的方法在本文中還被稱作"（根據(jù)）本發(fā)明的方法"。
[0023] 在根據(jù)本發(fā)明的方法中，含半纖維素的材料的水解和釋放的糖轉(zhuǎn)化成具有至少 一個離子結(jié)合位點的化合物兩者可發(fā)生在一個反應(yīng)批次中。這意味著水解產(chǎn)物不必在 釋放的糖轉(zhuǎn)化成具有至少一個離子結(jié)合位點的化合物之前被分離（一鍋反應(yīng)（one-pot reaction))〇
[0024] 可用于根據(jù)本發(fā)明的方法中的含半纖維素的材料可例如通過含木質(zhì)纖維素的材 料的預(yù)處理從木質(zhì)纖維素材料獲得。
[0025]在根據(jù)本發(fā)明的方法中，"含木質(zhì)纖維素的材料"特別包括含木