CN104478706A

CN104478706A - 一种制备甜菊醇的方法

Info

Publication number: CN104478706A
Application number: CN201410779374.8A
Authority: CN
Inventors: 万会达; 夏咏梅; 方云; 李丹
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2014-12-16
Filing date: 2014-12-16
Publication date: 2015-04-01

Abstract

本发明公开了一种制备甜菊醇的方法。属于天然化合物的合成技术领域。以常见路易斯酸为催化剂，直接一步法催化甜菊糖苷水解制备甜菊醇。该种方法具有高选择性、高转化率、分离提纯简单等优点。本发明提供了一种高效、简便、廉价的新方法以制备甜菊醇。

Description

一种制备甜菊醇的方法

技术领域

本发明属于天然化合物的合成技术领域，具体涉及利用常见路易斯酸直接催化水解甜菊糖苷制备甜菊醇的方法。

背景技术

甜菊醇(13-hydroxykaur-16-en-18-oic acid，steviol)为甜菊糖苷类化合物的苷元，是典型的四环二萜类化合物，在其C13和C19位上连接不同数量的葡萄糖基、鼠李糖基或木糖基，从而形成味质、理化性能各异的甜菊糖苷。而甜菊糖苷是从原产于南美洲的甜叶菊(Stevia rebaudiana)叶子中提取的一类具有高甜度低热值的甜味剂，主要包括甜菊苷(Stevioside，St)、瑞鲍迪苷A(rebaudioside A，Reb A)、瑞鲍迪苷B(rebaudioside B，Reb B)、瑞鲍迪苷C(rebaudioside C，Reb C)、瑞鲍迪苷E(rebaudioside E，Reb E)、瑞鲍迪苷F(rebaudioside F，Reb F)、甜茶苷(rubusoside，Ru)、杜克苷A(dulcoside A)、甜菊双糖苷(steviolbioside，Sbio)等。甜菊醇本身具有降三高，消炎，抗肿瘤等药理活性；同时甜菊醇可以作为一种重要的医药中间体，对其C13位的羟基，C16，C17位的双键以及C19位的羧基进行修饰改性，可得到多种具有独特生物活性的甜菊醇衍生物。

化学法直接合成甜菊醇步骤复杂，不具有应用价值。而从已实现工业化生产的甜菊糖苷出发，水解掉全部糖基制备甜菊醇是目前最可行的途径，但不同水解条件的选择，包括催化剂，反应条件等决定了产物的组成含量。盐酸催化水解甜菊苷St则得到甜菊醇和异甜菊醇的混合物(专利号：200910025817.3)，Avent等指出酸性水解St除得到甜菊醇和异甜菊醇以外，还有其他两种同分异构体(Avent A G,et al,1990)。如果控制只生成甜菊醇，则需要两步，St先经高碘酸钠或四醋酸铅氧化，然后经碱水解、柱层析纯化后得到甜菊醇(专利号：200810242967.5)；St直接碱性水解则得到甜菊双糖苷。相比于化学法催化水解，酶催化法具有条件温和，选择性好等优点，但酶催化水解St也可能得到不同产物，Milagre等指出在pH 4.0下，胰酶(Pancreatin)催化St水解反应的产物为异甜菊醇；而在pH 7.0下，产物为甜菊醇(Milagre H M S,et al,2009)。2012年本发明人已公开一种用来源于Sulfolobus sp.的β-葡萄糖苷酶催化制备甜菊醇的方法(专利号：201210352461.6)，可以一步法得到高纯度甜菊醇。

酶催化虽然优点众多，但不可回避生物酶具有价格贵，不易回收，容易失活等缺点。因此本发明采用廉价易得的路易斯酸作为催化剂制备甜菊醇，能够大大降低甜菊醇的生产成本，又可避免其他酸水解产生副产物异甜菊醇。

发明内容

本发明的目的是提供一种简便快捷的方式制备高纯度甜菊醇。本发明筛选出的三种路易斯酸廉价易得，并且催化效率高，因而是催化甜菊糖苷水解制备甜菊醇的最理想化催化剂之一。

路易斯催化St制备甜菊醇的反应方程式如下：

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

将甜菊糖苷配制成5mg/mL到250mg/mL的水溶液，然后在50℃‐100℃下恒温搅拌0.5h，加入一定量路易斯酸，反应1‐24h；过滤，洗涤，重结晶即可得甜菊醇。甜菊糖苷可以为甜菊苷、瑞鲍迪苷A、瑞鲍迪苷B、瑞鲍迪苷C、瑞鲍迪苷E、瑞鲍迪苷F、甜茶苷、杜克苷A、甜菊双糖苷等，或是含有前面几种物质的甜叶菊提取物。路易斯酸可以为氯化铝、氯化铁或氯化亚铜，加入量为0.5mmol/g‐5mmol/g甜菊糖苷。

本发明的有益效果：

利用路易斯催化甜菊糖苷制备甜菊醇的方法，具有廉价，简单，高效，产物纯度高，分离容易等优点。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明，其目的仅在于更好的说明本发明的内容但并不以任何方式限制本发明。

实施例1

将甜菊苷St配制成5mg/mL的水溶液，50℃下恒温0.5h，加入0.5mmol/g St的氯化铁(用水溶解)。反应24h后，大量白色沉淀生成。抽滤后用水洗涤，然后甲醇二次重结晶，即可得甜菊醇。生成葡萄糖的摩尔数为甜菊苷St摩尔数的三倍。HPLC测定St转化率为98.0％，甜菊醇的收率为85％，纯度为98.5％。¹³CNMR(400MHz,Pyr),41.6(C1),20.4(C2),39.2(C3),44.4(C4),57.5(C5),23.2(C6),42.4(C7),42.4(C8),54.8(C9),40.4(C10),21.3(C11),41.2(C12),80.9(C13),48.0(C14),48.6(C15),158.3(C16),103.4(C17),29.9(C18),180.6(C19),16.2(C20)；¹H NMR(400MHz,Pyr),δ14.70(s,1H,H-19),5.49(dd,J＝3.9,2.3Hz,1H,H-17),5.04(d,J＝1.6Hz,1H,H-17)。

实施例2

将氯化铁替换为相同摩尔数的氯化铝和氯化亚铜，其余所有实验条件同实施例1，反应24h后，St的转化率分别为84.5和65.0％。

实施例3

将瑞鲍迪苷A配制成50mg/mL的水溶液，85℃下恒温0.5h，加入1mmol/g Reb A的氯化铁水溶液，反应12h，HPLC测定Reb A的转化率为85.0％，甜菊醇的产率96.5％。

实施例4

将瑞鲍迪苷C配制成100mg/mL的水溶液，100℃下恒温0.5h，加入2.5mmol/g Reb C 的氯化铝水溶液，反应6h，HPLC测定Reb C的转化率为97.0％，甜菊醇的产率90.5％。

实施例5

将甜茶苷配制成250mg/mL的水溶液，95℃下恒温0.5h，加入1.5mmol/g Ru的氯化铁水溶液，反应12h，HPLC测定Ru的转化率为90％，甜菊醇的产率85％。

实施例6

将甜叶菊提取物溶解成25mg/mL的水溶液(St含量为50％，Reb A含量为35％，Reb C含量为5.6％，甜菊双糖苷，杜克苷等其余糖苷含量为9.4％)，100℃下恒温0.5h，加入5mmol/g提取物的氯化铁水溶液，反应3h，HPLC测定所有甜菊糖苷全部反应完，甜菊醇的产率为89.0％。

Claims

1.一种制备甜菊醇的方法，其特征在于将甜菊糖苷配制成5mg/mL到250mg/mL的水溶液，然后在50℃‐100℃下恒温搅拌0.5h，加入一定量路易斯酸，反应1‐24h；过滤，洗涤，重结晶即可得甜菊醇。

2.根据权利要求1所述的一种制备甜菊醇的方法，其特征是所述的甜菊糖苷为甜菊苷、瑞鲍迪苷A、瑞鲍迪苷B、瑞鲍迪苷C、瑞鲍迪苷E、瑞鲍迪苷F、甜茶苷、杜克苷A、甜菊双糖苷，或是含有前面几种糖苷的甜叶菊提取物。

3.根据权利要求1所述的一种制备甜菊醇的方法，其特征是所述的路易斯酸为氯化铝、氯化铁、氯化亚铜。

4.根据权利要求1所述的一种制备甜菊醇的方法，其特征是所述的路易斯酸加入量为0.5mmol/g‐5mmol/g甜菊糖苷。