CN107249356B

CN107249356B - 用于口服摄入或使用的甜菊醇糖苷化合物、组合物以及用于增强甜菊醇糖苷溶解度的方法

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Publication number: CN107249356B
Application number: CN201580076363.6A
Authority: CN
Inventors: T·L·卡尔森; D·加斯帕德
Original assignee: Cargill Inc
Current assignee: Cargill Inc
Priority date: 2014-12-17
Filing date: 2015-12-17
Publication date: 2021-08-06
Anticipated expiration: 2035-12-17
Also published as: MY193955A; AU2015364481A1; BR112017013051B1; US20200055889A1; WO2016100689A1; MX2017008043A; CA2970787C; AU2015364481B2; JP7087145B2; CA2970787A1; EP3232817A1; US20230044540A1; JP2018501235A; JP2021102629A; US11407780B2; BR112017013051A2; US10906927B2; CN107249356A; JP6855376B2; US10711024B2

Abstract

本发明描述了新型甜菊糖苷化合物，其特征在于通过甜菊醇部分的13号碳(C13)连接的由四个吡喃葡糖残基构成的第一基团，以及通过所述甜菊醇部分的19号碳(C19)连接的由两个或三个吡喃葡糖残基构成的第二基团，并且以化合物1‑4例示。这些化合物可与其它甜菊糖苷(例如Reb D和Reb M)一起存在于组合物中，以增强它们的溶解度。因此，所述新型化合物可有利于制备具有较高甜菊糖苷浓度的含水组合物。包含化合物1‑4中的一者或多者的甜菊糖苷组合物可作为甜味剂组合物用于甜化其它组合物(可甜化组合物)，诸如食物、饮料、药物、口腔卫生组合物、营养保健品等。

Description

用于口服摄入或使用的甜菊醇糖苷化合物、组合物以及用于增强甜菊醇糖苷溶解度的方法

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2014年12月17日提交的名称为STEVIOL GLYCOSIDE COMPOUNDS,COMPOSITIONS FOR ORAL INGESTION OR USE,AND METHOD FOR ENHANCING STEVIOLGLYCOSIDE SOLUBILITY(用于口服摄入或使用的甜菊醇糖苷化合物、组合物以及用于增强甜菊醇糖苷溶解度的方法)的美国临时专利申请号62/093,213的权益，该临时专利申请全文以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及新型甜菊醇糖苷、包含这些甜菊醇糖苷的组合物以及用于使用这些同分异构体提高已知甜菊醇糖苷化合物的溶解度的方法。本发明还涉及包含这些同分异构体中的一者或组合的甜味剂组合物和甜化组合物，以及这些甜味剂组合物用于制备甜化组合物包括食物、饮料、牙科产品、药物、营养保健品等的用途。

背景技术

糖类诸如蔗糖、果糖和葡萄糖用于为饮料、食物、药物和口腔卫生产品/化妆产品提供令人愉悦的味道。特别是蔗糖赋予消费者偏好的味道。尽管蔗糖提供了优异的甜味特征，但它富含热量。已经引入了无热量或低热量的甜味剂来满足消费者的需求，并且期望这些类型的甜味剂具有良好的味道特征。

甜菊为菊科(Asteraceae)中的一个属种，包括约240种药草和灌木，原产于北美西部到南美洲的亚热带和热带地区。物种甜叶菊(Stevia rebaudiana)，通常称为甜叶(sweetleaf)、甜叶子(sweet leaf)、糖叶(sugarleaf)或简单地称为甜菊(stevia)，因其带甜味的叶子而被广泛种植。可通过从叶中提取一种或多种甜味化合物来获得基于甜菊的甜味剂。这些化合物中的很多都是甜菊醇糖苷，其为甜菊醇的糖苷形式，为二萜化合物。这些二萜糖苷的甜度是糖的约150至450倍。

甜菊醇糖苷的示例描述于WO 2013/096420(参见例如图1中的列表)中以及Ohtaet.al.，“Characterization of Novel Steviol Glycosides from Leaves of Steviarebaudiana Morita，”J.Appl.Glycosi.,57,199-209(2010)(Ohta等人，“来自甜叶菊(Stevia rebaudiana Morita)叶的新型甜菊醇糖苷的特征”，《应用糖质科学杂志》，第57卷，第199-209页，2010年)(参见例如第204页的表4)中。二萜糖苷的结构特征在于单基、甜菊醇，区别在于C13和C19位置处存在的碳水化合物残基，如图2a至图2k所示。另参见PCT专利公布WO 20013/096420。

通常，基于干重，甜菊(Stevia)的叶中存在的四种较多的甜菊醇糖苷为杜尔克苷(dulcoside)A(0.3％)、瑞鲍迪苷(rebaudioside)C(0.6％-1.0％)、瑞鲍迪苷A(3.8％)和甜菊苷(9.1％)。在甜菊提取物中鉴定出的其它糖苷包括瑞鲍迪苷B、瑞鲍迪苷D、瑞鲍迪苷E、瑞鲍迪苷F、瑞鲍迪苷G、瑞鲍迪苷H、瑞鲍迪苷I、瑞鲍迪苷J、瑞鲍迪苷K、瑞鲍迪苷L、瑞鲍迪苷M、瑞鲍迪苷N、瑞鲍迪苷O、甜菊双糖苷(steviolbioside)和甜茶苷中的一者或多者。

虽然较多的甜菊醇糖苷Reb A通常用作饮料应用中的甜味剂，但它存在异味问题。近来，人们将注意力集中在味道特性更好的某些较少的甜菊醇糖苷上。例如，瑞鲍迪苷M具有更高的甜味强度并且比其它甜菊醇糖苷有效力(例如参见Prakash,I.,et al.(2013)Nat.Prod.Commun.,8:1523-1526(Prakash,I.等人，2013年，《天然产品通讯》，第8卷，第1523-1526页)和WO 2013/096420)。瑞鲍迪苷D的甜道是蔗糖的约200-220倍，并且在感官评价中它具有缓慢释放的甜味且非常纯净(例如参见Prakash,I.,et al.(2012)Int.J.Mol.Sci.,13:15126-15136(Prakash,I.等人，2012年，《国际分子科学杂志》，第13卷，第15126-15136页))。

由于一些较少的瑞鲍迪苷具有低于期望的水中溶解度特性，对于它们的使用可充满挑战。例如，据报道，由于Reb D在室温下的水中具有低溶解度，其很难用于食物产品中。例如，在0.8％浓度下，Reb D需要加热到接近沸水温度持续2个小时，以便实现完全溶解。在23℃下的水中可最多只能溶解300ppm至450ppm(例如参见US 2013/0251881)。又如，从甜叶菊中获得的瑞鲍迪苷M在饮料制剂中的水溶性和溶解性质很差(例如参见US 2014/0171519)。

提高瑞鲍迪苷溶解度的某些方法并不理想，因为这些方法是劳动密集型的，需要高加工温度，并且使用赋形剂化合物。例如，参见WO2013148177。

发明内容

本发明整体涉及新型甜菊醇糖苷，并且还涉及使用这些同分异构体来提高组合物中其它甜菊醇糖苷化合物的溶解度。本发明还涉及新型甜菊醇糖苷的用途，诸如与其它较少和/或较多的甜菊醇糖苷化合物一起用作甜味剂组合物。甜味剂组合物可用于制备甜化组合物，包括食物、饮料、牙科产品、药物、营养保健品等。

在一个实施方案中，本发明提供具有以下结构的甜菊醇糖苷(化合物1、2、3和4)：

化合物1、2、3和4可单独地为纯化形式。化合物1、2、3和4也可彼此混合。这种混合物可从其它组分(即不同于化合物的其它组分)中纯化，或者该混合物可包含一种或多种其它组分，诸如不同于化合物1、2、3和4的其它甜菊醇糖苷(例如瑞鲍迪苷M和/或瑞鲍迪苷D)。

因此，本发明的其它实施方案涉及发酵培养基，其包含化合物1、2、3和4中的一者或多者，任选地具有一种或多种其它组分，诸如其它甜菊醇糖苷，诸如瑞鲍迪苷M和/或瑞鲍迪苷D。可使用重组宿主细胞来代谢产生化合物1、2、3和4。发酵培养基可富集甜菊醇糖苷，或经过精制以选择某些甜菊醇糖苷。

本发明的其它实施方案涉及为适于口服摄入或口服使用的组合物提供或增强甜味，包括向适于口服摄入或使用的材料或组合物中加入化合物1、2、3和4中的一者或多者，诸如与一种或多种其它甜菊醇糖苷(例如瑞鲍迪苷M和/或瑞鲍迪苷D)一起加入。因此，本发明还提供适于口服摄入或口服使用的包含化合物1、2、3或4中的一者或多者的组合物，诸如饮料、饮料浓缩物、冷冻饮料、粉末、食料、糖食、调味品、口香糖、乳制品、甜味剂、药物组合物和牙科组合物。

在另一个实施方案中，本发明提供用于增强甜菊醇糖苷在含水组合物中的溶解度的方法。该方法包括提供包含第一甜菊醇糖苷和第二甜菊醇糖苷的含水组合物的步骤。第一甜菊醇糖苷具有由四个葡萄糖单元构成的支链，其连接到第一甜菊醇糖苷的甜菊醇部分的环辛烷基团的原子上。第二甜菊醇糖苷与第一甜菊醇糖苷不同，其在含水组合物(不含第一甜菊醇糖苷)中的溶解度低于其在包含第一甜菊醇糖苷的含水组合物中的溶解度。化合物1、2、3和4例示了第一甜菊醇糖苷。

例如，可通过诸如在发酵条件下借助重组微生物同时产生第一糖苷和第二糖苷，来增强(第二)甜菊醇糖苷的溶解度。又如，可通过向具有第二甜菊醇糖苷的组合物中加入第一甜菊醇糖苷，来增强(第二)甜菊醇糖苷的溶解度。

在另一个实施方案中，本发明提供用于增强甜菊醇糖苷在含水组合物中的溶解度的另一种方法。该方法包括提供包含第一甜菊醇糖苷和第二甜菊醇糖苷的含水组合物的步骤，其中第二甜菊醇糖苷选自瑞鲍迪苷A、瑞鲍迪苷B、瑞鲍迪苷M、瑞鲍迪苷D、瑞鲍迪苷I、瑞鲍迪苷Q、瑞鲍迪苷N和甜菊苷。第一甜菊醇糖苷与第二甜菊醇糖苷不同，并且具有高于或等于瑞鲍迪苷M的分子量，并且第二甜菊醇糖苷在不含第一甜菊醇糖苷的含水组合物中的溶解度低于第二甜菊醇糖苷在包含第一甜菊醇糖苷的含水组合物中的溶解度。

附图说明

图1示出了已知的甜菊醇糖苷的结构。

图2为化合物1(OPS 1-1)和化合物2(OPS 1-2)的纯化色谱图。

图3为化合物3(OPS 1-4)和化合物4(OPS 1-5)的纯化色谱图。

图4A-D组成了这样的图，该图示出了化合物1(OPS 1-1)的NMR光谱的化学位移的位置和数量、化合物1的¹H NMR和¹³C NMR光谱数据和原子编号，以及基于COSY、TOCSY、HSQC-DEPT和HMBC相关性制得的化合物1的化学归属。

图5A-D组成了这样的图，该图示出了化合物2(OPS 1-2)的NMR光谱的化学位移的位置和数量、化合物2的¹H NMR和¹³C NMR光谱数据和原子编号，以及基于COSY、TOCSY、HSQC-DEPT和HMBC相关性制得的化合物2的化学归属。图5B中示出的化学结构与图5C中示出的化学结构相同，但更清晰。

图6A-D组成了这样的图，该图示出了化合物3(OPS 1-4)的NMR光谱的化学位移的位置和数量、化合物3的¹H NMR和¹³C NMR光谱数据和原子编号，以及基于COSY、TOCSY、HSQC-DEPT和HMBC相关性制得的化合物3的化学归属。图6A中示出的化学结构与图6C中示出的化学结构相同，但更清晰。

图7A-D组成了这样的图，该图示出了化合物4(OPS 1-5)的NMR光谱的化学位移的位置和数量、化合物4的¹H NMR和¹³C NMR光谱数据和原子编号，以及基于COSY、TOCSY、HSQC-DEPT和HMBC相关性制得的化合物4的化学归属。图7A中示出的化学结构与图7B和图7C中示出的化学结构相同，但更清晰。

具体实施方式

本文所述公开内容的实施方案并非旨在为穷举性的或将本发明限制为以下具体实施方式中所公开的确切形式。相反，所选择和所描述的实施方案的目的在于可促进本领域其他技术人员对本发明的原理和实践的认识和理解。

例如，本公开的一些实施方案涉及以下化合物：

化合物1、2、3和4还未知含在甜菊植物。相反，已发现，这些化合物1、2、3和4可通过经工程改造用于合成其它甜菊醇糖苷的微生物产生。

化合物1-4在结构上具有为单甜菊醇基的中央分子部分，以及根据下面所示甜菊醇基上的原子编号连接到甜菊醇基的C13和C19原子上的吡喃葡糖基残基。也就是说，吡喃葡糖基残基代表下式中的R₂和R₁基团：

化合物1-4的特征可在于具有通过甜菊醇部分的13号碳(C13)连接的由四个吡喃葡糖残基构成的第一基团。即，R₂为具有四个吡喃葡糖基残基的基团(第一基团)。由四个吡喃葡糖残基构成的第一基团可具有支链(非线性)结构，意味着至少两个吡喃葡糖残基连接到单个吡喃葡糖残基。化合物1-4的特征也可在于具有通过甜菊醇部分的19号碳(C19)连接的由两个或三个吡喃葡糖残基构成的第二基团。即，R₁为具有两个或三个吡喃葡糖基残基的基团。由两个或三个吡喃葡糖残基构成的第二基团可具有线性或支链结构。在这点上，所述化合物的特征可在于具有总共六个吡喃葡糖残基(如在化合物1和2中)或总共七个吡喃葡糖残基(如在化合物3和4中)。

完全质子化形式的化合物1和化合物2(C₅₆H₉₀O₃₃)的分子量为1291.29，并且完全质子化形式的化合物3和化合物4(C₆₂H₁₀₀O₃₈)的分子量为1453.43。

第一基团和第二基团的吡喃葡糖单元可使用术语诸如主、次、第三等来结合它们相对于甜菊醇部分的位置进行描述。例如，在第一基团(R₂)中，醚键可将主吡喃葡糖残基的1C连接到甜菊醇部分的C13。次吡喃葡糖残基可连接到主吡喃葡糖。也就是说，次吡喃葡糖残基和甜菊醇部分的C13之间可存在一个吡喃葡糖残基。化合物2和化合物4例示了具有连接到主吡喃葡糖残基的两个次吡喃葡糖残基的化合物。化合物1和化合物3例示了具有连接到主吡喃葡糖残基的三个次吡喃葡糖残基的化合物。第三吡喃葡糖残基可连接到次吡喃葡糖。也就是说，第三吡喃葡糖残基和甜菊醇部分的C13之间可存在两个吡喃葡糖残基。化合物2和化合物4例示了具有连接到次吡喃葡糖残基的一个第三吡喃葡糖残基的化合物。

第一基团(R₂)的吡喃葡糖单元也可通过它们彼此间的化学键来描述。第一基团中的化学键可包括1→2糖苷键、1→3糖苷键和1→6糖苷键。化合物1和化合物3例示了在次吡喃葡糖残基和主吡喃葡糖残基之间具有1→2糖苷键、1→3糖苷键和1→6糖苷键的化合物。化合物2和化合物4例示了在次吡喃葡糖残基和主吡喃葡糖残基之间具有1→2糖苷键和1→3糖苷键以及在第三吡喃葡糖残基和次吡喃葡糖残基之间具有1→6糖苷键的化合物。

在第二基团(R₁)中，醚键可将主吡喃葡糖残基的1C连接到甜菊醇部分的C19。一个或多个次吡喃葡糖残基可连接到第二基团中的主吡喃葡糖。化合物1和化合物2例示了具有连接到主吡喃葡糖残基的一个次吡喃葡糖残基的化合物。化合物3和化合物4例示了具有连接到主吡喃葡糖残基的两个次吡喃葡糖残基的化合物。

第二基团(R₁)的吡喃葡糖单元也可通过它们彼此间的化学键来描述。第二基团中的化学键可包括1→2糖苷键和1→3糖苷键。化合物1和化合物2例示了在次吡喃葡糖残基和主吡喃葡糖残基之间具有1→2糖苷键的化合物，并且化合物3和化合物4例示了在次吡喃葡糖残基和主吡喃葡糖残基之间具有1→2糖苷键和1→3糖苷键的化合物。

在一些实践模式中，化合物1-4可在发酵过程中产生。例如，发酵过程可使用经工程改造用于生产一种或多种甜菊醇糖苷诸如RebM和RebD的经基因修饰的生物体。特别地，化合物1-4可使用工程化微生物菌株来产生，该工程微生物菌株具有为合成化合物1-4中的一者或多者提供途径的一组酶类。不同于化合物1-4的一种或多种其它甜菊醇糖苷也可通过工程化微生物菌株或来自工程微生物菌株的酶制剂来产生。

可用于产生化合物1-4的工程化生物表达以下酶类：香叶基香叶基二磷酸合酶(GGPPS)、内部柯巴基二磷酸合酶(CDPS)、贝壳杉烯氧化酶(KO)、贝壳杉烯合酶(KS)；甜菊醇合酶(KAH)、细胞色素P450还原酶(CPR)、UGT74G1、UGT76G1、UGT91d2和EUGT11。WO 2014/122227描述了表达这些酶类的工程化酵母菌株。UGT74G1酶用作尿苷5'-二磷酸葡糖基:甜菊醇19-COOH转移酶和尿苷5'-二磷酸葡糖基:甜菊醇-13-O-葡萄糖苷19-COOH转移酶。UGT76G1酶是一种甜菊尿苷二磷酸依赖性糖基转移酶，其催化甜菊醇主链上的若干糖基化反应。UGT76G1酶可催化甜菊醇和甜菊醇糖苷在19-0位置或13-0位置的糖基化。UGT91D2和EUGT11酶可用作尿苷5'-二磷酸葡糖基:甜菊醇-13-O-葡萄糖苷转移酶(也称为甜菊醇-13-单葡糖苷1,2-转葡萄糖基酶)，将葡萄糖部分转移到受体分子甜菊醇-13-O-葡萄糖苷的13-O-葡萄糖的C-2'，或用作尿苷5'-二磷酸葡糖基:甜茶苷转移酶，将葡萄糖部分转移到受体分子甜茶苷的13-O-葡萄糖苷的C-2’，以产生甜菊苷。EUGT11酶还可将葡萄糖部分转移到受体分子甜茶苷的19-O-葡萄糖的C-2'，以产生19-0-1,2-二糖基化甜茶苷。

可在适于生产化合物1-4的条件下和培养基中进行发酵。工程化微生物可产生其它甜菊醇糖苷，诸如瑞鲍迪苷M、瑞鲍迪苷D、瑞鲍迪苷A和瑞鲍迪苷B。产生的化合物1-4的量可少于甜菊醇糖苷诸如瑞鲍迪苷M和瑞鲍迪苷D的量。发酵条件通常使用氧气(好氧条件)、低PH、碳源和营养(氮)基。可采用分批或连续补料方法进行发酵。

可使用在基础培养基中进行第一生长阶段，随后使用含葡萄糖的确定成分的补料培养基(含有微量金属、维生素和盐)进行更长的补料阶段，来进行发酵。发酵基本培养基包含葡萄糖(5g/L)、硫酸铵(5g/L)、磷酸二氢钾(3g/L)、硫酸镁(0.5g/L)、微量元素和维生素(例如，参见Verduyn,C.et al.(1992)Yeast 8,501-517(Verduyn,C.等人，1992年，《酵母》，第8卷，第501-517页))。发酵培养基的pH可保持在约pH 5，并且温度可保持在约30℃下。

任选地，可在包含甜菊醇-13-O-葡萄糖苷或甜菊醇-19-O-葡萄糖苷的培养基中进行发酵。利用这种培养基，微生物包含和表达编码功能性EUGT11、功能性UGT74G1、功能性UGT85C2、功能性UGT76G1和功能性UGT91D2的基因。可从发酵培养基中获得化合物1-4、瑞鲍迪苷A、瑞鲍迪苷D和瑞鲍迪苷M。

作为另一种选择，可在包含甜茶苷的培养基中进行发酵。利用这种培养基，微生物包含和表达编码功能性EUGT1 1、功能性UGT76G1和功能性UGT91D2的基因。可从发酵培养基中获得化合物1-4、瑞鲍迪苷A、瑞鲍迪苷D和瑞鲍迪苷M。

作为另一种选择，可使用来自一种或多种遗传工程生物体诸如本文所述生物体的酶制剂进行化合物1-4的制备。例如，在一种实践模式中，使用表达香叶基香叶基二磷酸合酶(GGPPS)、内部柯巴基二磷酸合酶(CDPS)、贝壳杉烯氧化酶(KO)、贝壳杉烯合酶(KS)；甜菊醇合酶(KAH)、细胞色素P450还原酶(CPR)、UGT74G1、UGT76G1、UGT91d2和EUGT11酶的基因工程微生物来制备酶组合物。例如，可用破坏细胞膜的试剂处理生物体以将酶释放到组合物中，或者如果酶被分泌到生物体的生长培养基中，则可用该培养基制备该组合物。然后使含酶组合物与一种或多种前体化合物(例如，甜菊醇糖苷前体)接触，所述前体化合物经受至少一种酶促反应，或通常经受通过一系列中间体的多重酶促反应，来提供包含化合物1-4的组合物。

另选地，通过组合来自多个工程化生物体的细胞提取物，每种生物体表达少于所需数量的酶(例如一种或两种)以用于将甜菊醇糖苷前体酶促转化成化合物1-4，来制备酶组合物。可组合来自多种生物体的提取物用于制备酶促组合物。

经过一段时间的发酵后，可使用各种技术从培养基中获得包含甜菊醇糖苷的组合物，该甜菊醇糖苷包含化合物1-4中的一者或多者。在一些实施方案中，可向发酵培养基加入化合物诸如透化剂，以促进甜菊醇糖苷从细胞中去除并进入到培养基中。

然后，可离心或过滤发酵培养基以除去工程化细胞。可任选地诸如通过膜透析处理发酵培养基，以除去低分子量组分(葡萄糖、基本营养物质和盐)。根据期望的用途，可使用包含化合物1-4(任选地及其它甜菊醇糖苷)的组合物。

如果需要提供具有富集或纯化形式的包含化合物1-4的甜菊醇糖苷的组合物，或者其中化合物1-4与其它甜菊醇糖苷分离或彼此分离，则可进行进一步的纯化。甜菊醇糖苷组分的这种富集或纯化可在液体发酵培养基中进行，或者可接着在纯化前干燥发酵培养基。例如，可使用冻干法来干燥发酵培养基，以形成可随后进行处理的包含具有化合物1-4的甜菊醇糖苷的干组合物(例如粉末或薄片)。

在一些实践模式中，将富集包含化合物1-4的甜菊醇糖苷的干发酵液用作纯化的原料。例如，可向干发酵液中加入溶剂或溶剂组合来溶解或悬浮包含甜菊醇糖苷的材料。用于溶解甜菊醇糖苷的示例性组合为水和醇的混合物(例如，50:50乙醇:水)。为便于溶解或悬浮，可在高于室温的温度下(诸如在40℃至60℃的范围内)加热干培养液材料。也可对干培养液材料进行机械破碎，诸如超声处理。在诸如通过制备色谱法进一步纯化之前，可使用微米或亚微米过滤溶解或悬浮的培养液材料。

富集甜菊醇糖苷化合物的干发酵液可诸如通过反相液相色谱法进行纯化。可使用合适的树脂来保留柱中的甜菊醇糖苷化合物，其中用液体诸如水将亲水性化合物从柱上洗掉。可使用合适的溶剂或溶剂组合诸如乙腈或甲醇来实现包含化合物1-4的甜菊醇糖苷从柱中的洗脱。

将包含化合物1-4的甜菊醇糖苷从反相柱洗脱可产生可用于多种目的中的任一种的组合物。例如，具有化合物1-4的纯化组合物可作为甜味剂组合物用于口服摄入或口服使用。可根据组合物中的甜菊醇糖苷来定义组合物。

例如，可根据组合物中存在的“总甜菊醇糖苷”来定义化合物1、2、3和4。“总甜菊醇糖苷”是指存在于组合物中的所有甜菊醇糖苷，包括甜菊醇糖苷化合物1、2、3和4，以及不同于化合物1、2、3和4的甜菊醇糖苷。可根据甜菊醇糖苷的类型和量来定义总甜菊醇糖苷。

不同于化合物1、2、3和4的示例性甜菊醇糖苷包括但不限于瑞鲍迪苷M、瑞鲍迪苷D、瑞鲍迪苷A、瑞鲍迪苷B、瑞鲍迪苷N和甜菊苷。这些其它甜菊醇糖苷可在发酵过程中与化合物1-4一起产生。组合物中甜菊醇糖苷的量可相对于彼此或者相对于甜菊醇糖苷的总量表示，诸如按甜菊醇糖苷总量的重量百分比或比例或比例范围表示为重量百分比或摩尔百分比。

总甜菊醇糖苷(TSG)计算为以干(无水)重计组合物中所有甜菊醇糖苷含量的总和。除非本文另有说明，否则甜菊醇糖苷的“量”将指甜菊醇糖苷或它们的组合的重量百分比(重量％)。

在一些制剂中，化合物1、2、3或4中的任一者以在组合物中甜菊醇糖苷总量的约0.05％至约5％(wt)的范围存在于组合物中。化合物1可为化合物1、2、3和4中丰度最高的，并且可以组合物中甜菊醇糖苷总量的约2％至约4.5％、约3％至约4.25％、或约3.5％至约4.0％的范围存在。化合物4可为化合物1、2、3和4中丰度最低的，并且以组合物中甜菊醇糖苷总量的约0.05％至约1％、约0.1％至约0.5％、或约0.15％至约0.25％的范围存在。化合物2和化合物3可各自以介于化合物1和化合物4的量之间的量存在，诸如以组合物中甜菊醇糖苷总量的约0.1％至约1.5％、约0.25％至约0.1％、或约0.4％至约0.8％的范围存在。

化合物1、2、3或4的组合量也可相对于组合物中甜菊醇糖苷的总量来表示。例如，化合物1、2、3和4的组合量可以组合物中甜菊醇糖苷总量的约0.5％至约10％、约1％至约8％、约2％至约7％、或约4％至约6％的范围存在。

如本文所述，组合物可包含不同于化合物1、2、3或4的一种或多种其它甜菊醇糖苷。如果这些其它甜菊醇糖苷没有从化合物1、2、3和4中纯化掉，则它们可保留在组合物中。例如，如果在常见的发酵过程中产生了其它甜菊醇糖苷，则所述其它甜菊醇糖苷可与化合物1、2、3和4一起存在。示例性甜菊醇糖苷包括诸如瑞鲍迪苷M、瑞鲍迪苷D、瑞鲍迪苷A、瑞鲍迪苷B、瑞鲍迪苷N和甜菊苷的那些。在一些实施方案中，甜菊醇糖苷瑞鲍迪苷M和瑞鲍迪苷D可作为主要的甜菊醇糖苷由工程化生物体产生，并因此可代表包含化合物1、2、3或4的组合物中的大部分甜菊醇糖苷。在一些实施方案中，瑞鲍迪苷M或瑞鲍迪苷D可以大于化合物1、2、3或4中任一者的量存在于组合物中。例如，瑞鲍迪苷M或瑞鲍迪苷D可以化合物1、2、3或4中任一者的约10倍至约500倍、约25倍至约250倍、或约50倍至约200倍的范围内的量存在。

包含化合物1、2、3或4的甜菊醇糖苷组合物可任选地根据瑞鲍迪苷M和瑞鲍迪苷D的量来表示。例如，瑞鲍迪苷M和瑞鲍迪苷D可在组合物中以组合物中甜菊醇糖苷总量的约90％(wt)或更大、约92.5％(wt)或更大、或者95％(wt)或更大的总量存在。瑞鲍迪苷M可为组合物中主要的甜菊醇糖苷，并且可以例如组合物中甜菊醇糖苷总量的约45％至约70％、约50％至约65％、或约52.5％至约62.5％的范围内的量存在。瑞鲍迪苷D的量可低于瑞鲍迪苷M，诸如为组合物中甜菊醇糖苷总量的约25％至约50％、约30％至约45％、或约32.5％至约42.5％的范围内的量。

组合物可任选地根据以较少量存在的其它已知的甜菊醇糖苷的量来表示。例如，组合物可包含瑞鲍迪苷A、瑞鲍迪苷B或甜菊苷中的一者或多者，其量为组合物中甜菊醇糖苷总量的约1％(wt)或更低、约0.5％(wt)或更低，或者约0.25％(wt)或更低。

组合物可任选地根据一种或多种甜菊醇糖苷的浓度来表示。有利的是，已发现，化合物1、2、3和/或4可提高甜菊醇糖苷在含水溶液中的溶解度，因此可制备在溶液中具有更高浓度甜菊醇糖苷的组合物。如本文所用，“瞬时溶解度”是指甜菊醇糖苷或甜菊醇糖苷混合物在室温(25℃)下与去离子水剧烈混合时的溶解度。如本文所用，“平衡溶解度”是指甜菊醇糖苷或甜菊醇糖苷混合物在80℃下与去离子水剧烈混合15分钟、冷却至室温(25℃)然后观察长达4天后的溶解度。没有沉淀物的澄清溶液被认为是可溶的。除非本文另外指明，否则术语“溶解度”是指“平衡溶解度”。

在不含化合物1、2、3和/或4的情况下，瑞鲍迪苷D在水中具有非常低的瞬时溶解度(在室温下小于0.08％)。加热至80℃持续15分钟后，瑞鲍迪苷D在室温下具有持续至少4天的平衡溶解度0.08％。瑞鲍迪苷M具有比瑞鲍迪苷D高的溶解度。瑞鲍迪苷M的瞬时溶解度为约0.13％，并且在室温下其平衡溶解度为约0.2％。

在与本公开相关联的实验研究中，添加化合物1-4显著提高了组合物中瑞鲍迪苷M和瑞鲍迪苷D的水溶性。例如，具有瑞鲍迪苷M、瑞鲍迪苷D以及化合物1、2、3和4的混合物的甜菊醇糖苷组合物在室温下在水中具有至少0.37％(wt)的瞬时溶解度。在一些制剂中，组合物可包含可溶形式的约0.14％的rebD和约0.21％的rebM。应当理解，除瑞鲍迪苷M和瑞鲍迪苷D以外的甜菊醇糖苷在含水组合物中具有很差的溶解度，因此，使用化合物1-4中的一者或多者来提高除瑞鲍迪苷M和瑞鲍迪苷D以外的其它甜菊醇糖苷的溶解度也在本发明的范围内。

因此，化合物1、2、3和/或4的存在可将一种或多种甜菊醇糖苷的溶解度提高5％或更多、10％或更多、15％或更多、20％或更多、25％或更多、30％或更多、35％或更多、40％或更多、45％或更多、50％或更多、55％或更多、60％或更多、65％或更多、或70％或更多，诸如约75％。虽然当化合物1、2、3和/或4以少量存在时，例如，小于组合物中甜菊醇糖苷总量的6％，诸如约0.5％至约6％或约4％至约6％，其可提高一种或多种其它甜菊醇糖苷的溶解度，但它们可以大于6％诸如大于6％、大于约8％或大于约10％的量存在，以提供不同于化合物1、2、3和4的甜菊醇糖苷的溶解度的甚至更大增强。

在一些实践模式中，化合物1、2、3和/或4可在组合物中富集。术语“富集”是指相对于组合物中存在的一种或多种其它化合物，化合物1、2、3和/或4的量增加。例如，化合物1、2、3和/或4可从产生该化合物的发酵培养基中富集。在实践模式中，可诸如通过使用本文所述的富集方法，通过从发酵组合物中减少或除去非甜菊醇糖苷的组分来富集化合物1、2、3和/或4。富集化合物1、2、3和/或4的组合物可与另一种甜菊醇糖苷组合物组合来提高那些非化合物1、2、3或4的甜菊醇糖苷的溶解度。

在其它实践模式中，化合物1、2、3和/或4可相对于其它甜菊醇糖苷在组合物中富集。例如，甜菊醇糖苷组合物可相对于组合物中的一种或多种其它甜菊醇糖苷富集以增加化合物1、2、3和/或4的量。化合物1、2、3和/或4可基于它们的分子量来富集，其分子量可高于其它甜菊醇糖苷，诸如Reb D和Reb M。

在示例性实践模式中，使用高压液相色谱来制备甜菊醇糖苷组合物，与发酵过程中产生的甜菊醇糖苷的量相比，该甜菊醇糖苷组合物相对于其它甜菊醇糖苷富集化合物1、2、3和/或4。例如，相对于组合物中甜菊醇糖苷总量，甜菊醇糖苷组合物可包含大于6％、大于约8％、大于约10％、大于约15％、大于约20％、大于约20％、大于约30％、大于约35％、大于约40％、大于约45％、大于约50％、大于约55％、大于约60％、大于约65％、大于约70％、大于约75％、大于约80％、大于约85％、大于约90％、大于约95％的量的化合物1、2、3和/或4。

例如，在富集过程之后，甜菊醇糖苷组合物可具有在约10％-30％范围内的化合物1、2、3和/或4的组合量，以及在约70％-90％范围内的其它甜菊醇糖苷(诸如Reb D和Reb M)的组合量。

在其它实践模式中，从其它甜菊醇糖苷中纯化化合物1、2、3和/或4，以提供包含化合物1、2、3和/或4且基本上不含其它组分(即，基本上不含其它甜菊醇糖苷和非甜菊醇糖苷化合物)的组合物。这种经纯化的组合物可用作其它甜菊醇糖苷组合物的添加剂，诸如以增加其它甜菊醇糖苷的水溶性，从而形成具有更高甜菊醇糖苷浓度的组合物。

因此，本发明的实施方案提供了增强甜菊醇糖苷在含水组合物中的溶解度的方法，该方法包括提供包含第一甜菊醇糖苷和第二甜菊醇糖苷的含水组合物的步骤。在组合物中，第一甜菊醇糖苷具有由四个葡萄糖单元构成的支链，其连接到第一甜菊醇糖苷的甜菊醇部分的环辛烷基团的原子上。同样，第二甜菊醇糖苷与第一甜菊醇糖苷不同。例如，在提供步骤中，第一甜菊醇糖苷可与第二甜菊醇糖苷一起产生，诸如当通过酶促方法制备第一甜菊醇糖苷和第二甜菊醇糖苷时(例如，在细胞内或在无细胞体系中)。另选地，可将第一甜菊醇糖苷添加到具有第二甜菊醇糖苷的组合物中。第二甜菊醇糖苷在不含第一甜菊醇糖苷的含水组合物中的溶解度低于第二甜菊醇糖苷在包含第一甜菊醇糖苷的含水组合物中的溶解度。换句话讲，当第一甜菊醇糖苷存在时，第二甜菊醇糖苷的溶解度增加。

因此，本发明的其它实施方案提供增强甜菊醇糖苷在含水组合物中的溶解度的方法，该方法包括提供包含第一甜菊醇糖苷和第二甜菊醇糖苷的含水组合物的步骤，其中第二甜菊醇糖苷选自瑞鲍迪苷A、瑞鲍迪苷B、瑞鲍迪苷M、瑞鲍迪苷D、瑞鲍迪苷I、瑞鲍迪苷Q、瑞鲍迪苷N和甜菊苷。例如，在提供步骤中，第一甜菊醇糖苷可与第二甜菊醇糖苷一起产生，诸如当通过酶促方法制备第一甜菊醇糖苷和第二甜菊醇糖苷时(例如，在细胞内或在无细胞体系中)。另选地，可将第一甜菊醇糖苷添加到具有第二甜菊醇糖苷的组合物中。第一甜菊醇糖苷与第二甜菊醇糖苷不同，并且具有比瑞鲍迪苷M高的分子量。化合物1-4例示了第一甜菊醇糖苷。同样，第二甜菊醇糖苷在不含第一甜菊醇糖苷的含水组合物中的溶解度低于第二甜菊醇糖苷在包含第一甜菊醇糖苷的含水组合物中的溶解度。换句话讲，当第一甜菊醇糖苷存在时，第二甜菊醇糖苷的溶解度增加。

可使用制备性液相色谱诸如高压液相色谱(HPLC)或超高压液相色谱(UHPLC)来纯化化合物1-4。可将具有化合物1-4的甜菊醇糖苷组合物溶解于流动相中，诸如水和醇(例如甲醇)按所需比例混合(例如，60％水，40％甲醇，v/v)的混合物。也可加热组合物以增强甜菊醇糖苷物质的溶解，诸如在约50℃下加热。也可在注射到柱前过滤溶液，诸如使用0.2μm过滤器过滤。Phenomenex Kinetex XB-C18 5μm、核-壳二氧化硅固体支持体以及具有异丁基侧链和TMS封端的C18固定相。通过柱的流速可基于柱的性质(诸如约20mL/min)，最大压力为400巴。化合物1-4可通过其从柱中洗脱的时间来鉴定。在示例性流动条件下，化合物1-4可在60分钟内从柱中洗脱。本领域的技术人员将理解，化合物1-4的洗脱时间可随溶剂和/或设备的不同而变化。本领域有经验的人也将理解，虽然下述方法假定了所描述步骤的特定顺序，但是在某些情况下可改变这种顺序。

如本文所用，甜味剂组合物(也称作增甜组合物)是指包含一种或多种甜菊醇糖苷的组合物，甜菊醇糖苷包含化合物1、2、3和/或4中的一者或多者。例如，甜味剂组合物可同时包含化合物1、2、3和/或4与另外的甜菊醇糖苷，诸如Reb M和/或Reb D。如果甜味剂组合物中存在多种甜菊醇糖苷，在一些实施方案中，化合物1、2、3和/或4可以组合物中甜菊醇糖苷总量的较少量(例如小于约25％、小于约20％、小于约15％或小于约10％)存在于组合物中。一种或多种其它甜菊醇糖苷，诸如Reb M和/或Reb D，可以组合物中甜菊醇糖苷总量的较大量(诸如大于约75％、大于约80％、大于约85％、大于约90％、或大于约95％)存在于组合物中。

甜味剂组合物可任选地包含其它甜味剂、添加剂、液体载体或它们的组合。甜味剂组合物用于甜化其它组合物(可甜化组合物)诸如食物、饮料、药物、口腔卫生组合物、营养保健品等。

如本文所用，可甜化组合物意指与人或动物的口腔接触的物质，包括被送入但随后从口腔排出的物质(诸如漱口水)，以及饮用、食用、吞咽或以其它方式摄入的物质，并且在普遍可接受的范围内使用时适用于人类或动物食用。可甜化组合物是甜化组合物的前体组合物，并且通过可甜化组合物与至少一种增甜组合物和任选地一种或多种其它可甜化组合物和/或其它成分结合转化成甜化组合物。

如本文所用，甜化组合物意指衍生自包含至少一种可甜化组合物和至少一种甜味剂组合物的组分的物质。在一些实践模式中，甜化组合物本身可用作增甜组合物，以进一步甜化可甜化组合物。在一些实践模式中，甜化组合物可用作可甜化组合物，用一种或多种另外的增甜组合物来进一步甜化。例如，不含甜味剂组分的饮料是一种类型的可甜化组合物。可将甜味剂组合物添加到未甜化的饮料中从而提供甜化的饮料，所述甜味剂组合物包含化合物1、2、3和/或4中的至少一者，任选地连同另外的甜菊醇糖苷，诸如Reb M和/或Reb D。甜化的饮料是一种类型的甜化组合物。

在一些制剂中，甜菊醇糖苷在增甜组合物中提供唯一的甜味剂组分，甜菊醇糖苷包含化合物1、2、3和/或4。

在一些实施方案中，增甜组合物包含甜菊醇糖苷，其量有效提供相当于指定量的蔗糖的甜度，甜菊醇糖苷包含化合物1、2、3和/或4。参照溶液中的蔗糖的量可以白利糖度(°Bx)描述。一白利糖度为100克溶液中溶解1克蔗糖，并且以重量百分比(％w/w)表示溶液的强度。例如，甜味剂组合物包含一种或多种甜菊醇糖苷，其量有效提供相当于在甜化组合物中存在约0.50至14白利糖度的糖的甜味，诸如例如，约5至约11白利糖度、约4至约7白利糖度、或约5白利糖度，甜菊醇糖苷包含化合物1、2、3和/或4。

甜味剂组合物中甜菊醇糖苷的量可不同。当将甜味剂组合物掺入到甜化组合物中时，甜菊醇糖苷可以任何量存在于甜味剂组合物中以赋予所需的甜味，甜菊醇糖苷包含化合物1、2、3和/或4。例如，当存在于甜化组合物中时，Reb M和/或Reb D，连同化合物1、2、3和/或4中的一者或多者，以有效提供约1ppm至约10,000ppm的总甜菊醇糖苷浓度的量存在于在甜味剂组合物中。在另一个实施方案中，甜菊醇糖苷以有效提供在约10ppm至约1,000ppm、更具体地约10ppm至约800ppm、约50ppm至约800ppm、约50ppm至约600ppm、或约200ppm至约500ppm范围内的甜菊醇糖苷浓度的量存在于在甜味剂组合物中。除非另有明确规定，否则ppm以重量计。

在一些实施方案中，具有甜菊醇糖苷的甜味剂组合物也包含一种或多种另外的非甜菊醇糖苷甜味剂化合物，甜菊醇糖苷包含化合物1、2、3和/或4。该非甜菊醇糖苷甜味剂化合物可以是任何类型的甜味剂，例如，从植物或植物产品中获得的甜味剂，或从植物中获得的经物理或化学改性的甜味剂，或合成甜味剂。

例如，示例性非甜菊醇糖苷甜味剂包括蔗糖、果糖、葡萄糖、赤藓糖醇、麦芽糖醇、乳糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇、塔格糖、海藻糖、半乳糖、鼠李糖、环糊精(例如，α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精)、核酮糖、苏糖、阿拉伯糖、木糖、来苏糖、阿洛糖、阿卓糖、甘露糖、艾杜糖、乳糖、麦芽糖、转化糖、异海藻糖、新海藻糖、帕拉金糖或异麦芽酮糖、赤藓糖、脱氧核糖、古洛糖、艾杜糖、塔罗糖、赤藓酮糖、木酮糖、阿洛酮糖、松二糖、纤维二糖、氨基葡萄糖、甘露糖胺、岩藻糖、墨角藻糖、葡萄糖醛酸、葡萄糖酸、葡萄糖酸内酯、阿比可糖、半乳糖胺、木寡糖(木三糖，木二糖等)、龙胆寡糖(龙胆二糖、龙胆三糖、龙胆四糖等)、低聚半乳糖、山梨糖、酮三糖(二羟基丙酮)、醛丙糖(甘油醛)、黑曲霉寡糖、低聚果糖(蔗果三糖、蔗果四糖等)、麦芽四糖、麦芽三醇、四糖类、甘露聚寡糖、麦芽低聚糖(麦芽三糖、麦芽四糖、麦芽五糖、麦芽六糖、麦芽七糖等)、糊精、乳果糖、蜜二糖、棉子糖、鼠李糖、核糖、异构化液体糖诸如高果糖玉米/淀粉糖浆(HFCS/HFSS)(例如，HFCS55、HFCS42或HFCS90)、偶联糖、大豆低聚糖、葡萄糖浆及它们的组合。如果适用，可使用D-构型或L-构型。

甜菊醇糖苷(包含化合物1、2、3和/或4)和碳水化合物甜味剂可以任何重量比存在，诸如例如约1:14,000至约100:1，诸如例如约1:100。当存在于甜化组合物诸如例如饮料中时，碳水化合物以有效提供约100ppm至约140,000ppm的浓度的量存在于甜味剂组合物中。

在其它实施方案中，包含甜菊醇糖苷(包含化合物1、2、3和/或4)的甜味剂组合物另外包含一种或多种合成甜味剂。

优选地，合成甜味剂具有大于蔗糖、果糖和/或葡萄糖的甜度效果，但具有小于蔗糖、果糖和/或葡萄糖的卡路里。示例性合成非甜菊醇糖苷甜味剂包括三氯蔗糖、乙酰磺胺酸钾、乙酰磺胺酸及其盐、阿斯巴甜、阿力甜、糖精及其盐、新橙皮苷二氢查耳酮、环己烷氨基磺酸盐、环己烷氨基磺酸及其盐、纽甜、advantame、糖基化甜菊醇糖苷(GSG)及它们的组合。在实施方案中，其中甜味剂组合物包含甜菊醇糖苷(包含化合物1、2、3和/或4)和合成甜味剂，当存在于甜化组合物诸如例如饮料中时，该合成甜味剂以有效提供约0.3ppm至约3,500ppm的浓度的量存在。

可定制甜味剂组合物以提供所需的卡路里含量。例如，甜味剂组合物可以是“高卡路里的”，使得当被加入到可甜化组合物(诸如例如饮料)中时，它们赋予所需的甜度，并且每8盎司用量具有约120卡路里。另选地，甜味剂组合物可以是“中卡路里的”，使得当被加入到可甜化组合物(诸如例如饮料)中时，它们赋予所需的甜度，并且每8盎司用量具有小于约60的卡路里。在其它实施方案中，甜味剂组合物可以是“低卡路里的”，使得当被加入到可甜化组合物(诸如例如饮料)中时，它们赋予所需的甜度，并且每8盎司用量具有小于40的卡路里。在其它实施方案中，甜味剂组合物可以是“零卡路里的”，使得当被加入到可甜化组合物(诸如例如饮料)中时，它们赋予所需的甜度，并且每8盎司用量具有小于5的卡路里。

用于使甜化组合物甜化的甜味剂组合物的总量的重量比可在很大范围内变化。在许多实施方案中，这种重量比在1:10,000至10:1范围内。

除甜菊醇糖苷(包含化合物1、2、3和/或4)外，甜味剂组合物可任选地包含液体载体、粘结剂基质、另外的添加剂等等。在一些实施方案中，甜味剂组合物包含添加剂，其包括但不限于：碳水化合物、多元醇、氨基酸及其相应的盐、聚氨基酸及其相应的盐、糖酸及其相应的盐、核苷酸，有机酸、无机酸、有机盐(包括有机酸盐和有机碱盐)、无机盐、苦味化合物、调味剂和矫味成分、涩味化合物、蛋白质或蛋白水解物、表面活性剂、乳化剂、增重剂、胶、抗氧化剂、着色剂、类黄酮、醇、聚合物及它们的组合。在一些实施方案中，添加剂用于改善甜味剂的时间和风味属性，以提供具有良好味道的甜味剂组合物，诸如类似蔗糖的味道。

在一个实施方案中，具有甜菊醇糖苷(包含化合物1、2、3和/或4)的甜味剂组合物包含一种或多种多元醇。如本文所用，术语“多元醇”是指包含多于一个羟基的分子。在一些实施方案中，多元醇可以是分别包含2个、3个和4个羟基的二醇、三醇或四醇。多元醇也可包含多于4个的羟基，诸如戊醇、己醇、庚醇等，其分别包含5个、6个、7个或甚至更多的羟基。此外，多元醇也可以是糖醇、多羟基醇、包含OH官能团的聚合物，或碳水化合物还原形式的聚合醇，其中羰基(醛或酮、还原糖)已被还原成伯羟基或仲羟基。

示例性多元醇包括赤藓糖醇、麦芽糖醇、甘露糖醇、山梨糖醇、乳糖醇、木糖醇、异麦芽糖醇、丙二醇、甘油(丙三醇)、苏糖醇、半乳糖醇、帕拉金糖、还原性异麦芽低聚糖、还原性木寡糖、还原性龙胆寡糖、还原性麦芽糖浆、还原性葡萄糖浆，以及糖醇，或能够被还原且不会对甜味剂组合物的味道产生不利影响的任何其它碳水化合物。

当存在于甜化组合物中时，基于甜化组合物的总重量，多元醇的示例性量提供在约100ppm至约250,000ppm、更具体地约400ppm至约80,000ppm或约5,000ppm至约40,000ppm范围内的浓度。

示例性氨基酸添加剂包括含有至少一个氨基官能团和至少一个酸官能团的任何化合物。示例包括但不限于：天冬氨酸、精氨酸、甘氨酸、谷氨酸、脯氨酸、苏氨酸、茶氨酸、半胱氨酸、胱氨酸、丙氨酸、缬氨酸、酪氨酸、亮氨酸、阿拉伯糖、反式-4-羟脯氨酸、异亮氨酸、天冬酰胺、丝氨酸、赖氨酸、组氨酸、鸟氨酸、蛋氨酸、肉碱、氨基丁酸(α-、β-和/或δ-异构体)、谷氨酰胺、羟脯氨酸、牛磺酸、正缬氨酸、肌氨酸、以及它们的盐形式，诸如钠盐或钾盐或酸式盐。

基于甜化组合物的总重量，氨基酸的示例性量提供在约10ppm至约50,000ppm，或更具体地约1,000ppm至约10,000ppm、约2,500ppm至约5,000ppm、或约250ppm至约7,500ppm范围内的浓度。

示例性糖酸添加剂包括但不限于：醛糖酸、糖醛酸、醛糖二酸、海藻酸、葡萄糖酸、葡糖醛酸、葡糖二酸、半乳糖二酸、半乳糖醛酸、以及它们的盐(例如，钠、钾、钙、镁盐或其它生理上可接受的盐)、以及它们的组合。

示例性核苷酸添加剂包括但不限于一磷酸肌苷(“IMP”)、一磷酸鸟苷(“GMP”)、一磷酸腺苷(“AMP”)、一磷酸胞嘧啶(CMP)、一磷酸尿嘧啶(UMP)、二磷酸肌苷、二磷酸鸟苷、二磷酸腺苷、二磷酸胞嘧啶、二磷酸尿嘧啶、三磷酸肌苷、三磷酸鸟苷、三磷酸腺苷、三磷酸胞嘧啶、三磷酸尿嘧啶、其碱金属或碱土金属盐、以及它们的组合。本文所述的核苷酸还可包括核苷酸相关添加剂，诸如核苷或核酸碱基(例如，鸟嘌呤、胞嘧啶、腺嘌呤、胸腺嘧啶、尿嘧啶)。在一些实施方案中，核苷酸可存在于甜味剂组合物中以提供基于甜化组合物总重量在约5ppm至约1,000ppm范围内的浓度。

示例性有机酸添加剂包括含-COOH部分的任何化合物，诸如例如C2-C30羧酸、取代的羟基C2-C30羧酸、丁酸(乙酯)、取代的丁酸(乙酯)、苯甲酸、取代的苯甲酸(例如2,4-二羟基苯甲酸)、取代肉桂酸、羟基酸、取代的羟基苯甲酸、茴香酸取代的环己基羧酸、鞣酸、乌头酸、乳酸、酒石酸、柠檬酸、异柠檬酸、葡萄糖酸、葡庚糖酸、己二酸、羟基柠檬酸、苹果酸、果香酸(苹果酸、富马酸和酒石酸的共混物)、富马酸、马来酸、琥珀酸、绿原酸、水杨酸、肌酸、咖啡酸、胆汁酸、乙酸、抗坏血酸、海藻酸、异抗坏血酸、聚谷氨酸、葡萄糖酸δ内酯及它们的碱金属或碱土金属盐衍生物。此外，有机酸添加剂也可以是D-构型或L-构型。也考虑了有机酸的盐。在示例性实施方案中，基于甜味剂组合物的总重量，甜味剂组合物中有机酸或其盐以约10ppm至约5,000ppm的量存在。

示例性无机酸添加剂包括但不限于：磷酸、亚磷酸、多磷酸、盐酸、硫酸、碳酸、磷酸二氢钠以及其碱金属或碱土金属盐(例如，肌醇六磷酸镁/肌醇六磷酸钙)。

示例性苦味化合物添加剂包括但不限于咖啡因、奎宁、脲、苦橙油、柚皮苷、苦木及其盐。

示例性调味剂和矫味成分添加剂包括但不限于香草醛、香草提取物、芒果提取物、肉桂、柑橘、椰子、姜、白千层醇、扁桃仁、薄荷醇(包括不含薄荷的薄荷醇)、葡萄皮提取物和葡萄籽提取物。在一些实施方案中，当存在于甜化组合物诸如例如饮料中时，基于甜化组合物的总重量，调味剂以有效提供约0.1ppm至约4,000ppm浓度的量存在于甜味剂组合物中。

示例性聚合物添加剂包括壳聚糖、果胶、果胶酸、果胶酯酸、聚糖醛酸、聚半乳糖醛酸、淀粉、食物水性胶体或其粗提取物(例如，塞内加尔阿拉伯树胶(Fibergum^TM)、塞伊耳阿拉伯树胶(gum acacia seyal)、卡拉胶)、聚-L-赖氨酸(例如聚-L-α-赖氨酸或聚-L-e-赖氨酸)、聚-L-鸟氨酸(例如聚-L-α-鸟氨酸或聚-L-e-鸟氨酸)、聚丙二醇、聚乙二醇、聚(乙二醇甲基醚)、聚精氨酸、聚天冬氨酸、聚谷氨酸、聚乙烯亚胺、海藻酸、海藻酸钠、藻酸丙二醇酯和聚乙二醇藻酸钠、六偏磷酸钠及其盐、以及其它阳离子聚合物和阴离子聚合物。在一些实施方案中，当存在于甜化组合物诸如例如饮料中时，基于甜化组合物的总重量，聚合物添加剂以有效提供约30ppm至约2,000ppm浓度的量存在于甜味剂组合物中。

示例性蛋白质或蛋白水解物添加剂包括但不限于牛血清白蛋白(BSA)、乳清蛋白、可溶性大米蛋白、大豆蛋白、蛋白分离物、蛋白水解物、蛋白水解物的反应产物、糖蛋白和/或含有氨基酸的蛋白多糖、胶原(例如明胶)、部分水解的胶原蛋白(例如水解的鱼胶原蛋白)和胶原蛋白水解物(例如猪胶原蛋白水解物)。在一些实施方案中，当存在于甜化组合物诸如例如饮料中时，基于甜化组合物的总重量，蛋白水解物以有效提供约200ppm至约50,000ppm浓度的量存在于甜味剂组合物中。

示例性表面活性剂添加剂包括但不限于聚山梨醇酯(例如聚氧乙烯脱水山梨糖醇单油酸酯(聚山梨醇酯80)、聚山梨醇酯20、聚山梨醇酯60)、十二烷基苯磺酸钠、二辛基磺基琥珀酸盐或二辛基磺基琥珀酸钠、十二烷基硫酸钠、氯化鲸蜡基吡啶(氯化十六烷基吡啶)、十六烷基三甲基溴化铵、胆酸钠、氨基甲酰基、氯化胆碱、甘胆酸钠、牛磺脱氧胆酸钠、月桂酰精氨酸酯、硬脂酰乳酸钠、牛磺胆酸钠、卵磷脂、蔗糖油酸酯、蔗糖硬脂酸酯、蔗糖棕榈酸酯、蔗糖月桂酸酯和其它乳化剂等。在一些实施方案中，当存在于甜化组合物诸如例如饮料中时，基于甜化组合物的总重量，表面活性剂添加剂以有效提供约30ppm至约2,000ppm浓度的量存在于甜味剂组合物中。

示例性类黄酮添加剂被分类为黄酮醇、黄酮、黄烷酮、黄烷-3-醇、异黄酮或花青素。类黄酮添加剂的非限制性示例包括但不限于儿茶素(例如绿茶提取物，诸如Polyphenon^TM60、Polyphenon^TM30和Polyphenon^TM25(日本三井农林株式会社(Mitsui NorinCo.,Ltd.,Japan)))、多酚、芦丁(例如酶修饰芦丁Sanmelin^TMAO(日本大阪三荣源F.F.I.株式会社(San-fi Gen F.F.I.,Inc.,Osaka,Japan)))、新橙皮苷、柚皮苷、新橙皮苷二氢查耳酮等。在一些实施方案中，当存在于甜化组合物诸如例如饮料中时，基于甜化组合物的总重量，类黄酮添加剂以有效提供约0.1ppm至约1,000ppm浓度的量存在于甜味剂组合物中。

示例性醇添加剂包括但不限于乙醇。在一些实施方案中，当存在于甜化组合物诸如例如饮料中时，基于甜化组合物的总重量，醇添加剂以有效提供约625ppm至约10,000ppm浓度的量存在于甜味剂组合物中。

甜味剂组合物也可包含一种或多种功能性成分，其为组合物提供实际的或感知到的健康益处。功能性成分包括但不限于皂苷、抗氧化剂、膳食纤维源、脂肪酸、维生素、葡糖胺、矿物质、防腐剂、水化剂、益生菌、益生元、体重管理剂、骨质疏松症管理剂、植物雌激素、长链脂肪族饱和伯醇、植物甾醇及它们的组合。

皂苷为包括糖苷配基环结构和一个或多个糖部分的糖苷植物产物。非极性糖苷配基和水溶性糖部分的组合给予皂苷表面活性剂特性，使得当它们在含水溶液中被摇动时形成泡沫。

如本文所用，“抗氧化剂”是指阻止、抑制或减少对细胞和生物分子的氧化损伤的任何物质。不受理论的束缚，据信，抗氧化剂通过在自由基可引起有害反应之前使其稳定来阻止、抑制或减少对细胞或生物分子的氧化损伤。因此，抗氧化剂可预防或推迟一些退行性疾病的发生。

用于本发明实施方案的合适的抗氧化剂的示例包括但不限于维生素、维生素辅因子、矿物质、激素、类胡萝卜素、类胡萝卜素萜类化合物、非类胡萝卜素萜类化合物、类黄酮、类黄酮多酚(例如生物类黄酮)、黄酮醇、黄酮、酚类、多酚类、酚类酯、多酚酯、非类黄酮酚、异硫氰酸酯及它们的组合。在一些实施方案中，抗氧化剂为维生素A、维生素C、维生素E、泛醌、矿物硒、锰、褪黑激素、α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、番茄红素、叶黄素、玉米黄素(zeanthin)、隐黄素(crypoxanthin)、白藜芦醇(reservatol)、丁子香酚、槲皮素、儿茶素、棉酚、橙皮素、姜黄素、阿魏酸、百里酚、羟基酪醇、姜黄(thyme)、百里香、橄榄油、硫辛酸、谷胱甘肽、谷氨酰胺、草酸、生育酚衍生化合物、丁基化羟基苯甲醚(BHA)、丁基化羟基甲苯(BHT)、乙二胺四乙酸(EDTA)、叔丁基对苯二酚、乙酸、果胶、生育三烯酚、生育酚、辅酶Q10、玉米黄质、虾青素、角黄素、皂甙、柠檬苦素、山奈酚(kaempfedrol)、杨梅黄酮、异鼠李素、原花色素(proanthocyanidins)、槲皮素、芦丁、毛地黄黄酮、芹菜素、柑橘黄酮、橙皮素、柚皮素、圣草酚(erodictyol)、黄烷-3-醇(例如花青素)、没食子儿茶素、表儿茶素及其没食子酸酯形式、表没食子儿茶素及其没食子酸酯形式(ECGC)、茶黄素及其没食子酸酯形式、茶红素、异黄酮植物雌激素、染料木黄酮、大豆黄素、黄豆黄素、花青素(anythocyanins)、氰化物、花翠素、锦葵色素、天竺葵素、芍药花青素、牵牛花色素、鞣花酸、没食子酸、水杨酸、迷迭香酸、肉桂酸及其衍生物(例如阿魏酸)、绿原酸、菊苣酸、没食子单宁、鞣花单宁、花黄素类、甜菜红素和其它植物色素、水飞蓟素、柠檬酸、木酚素、抗营养素、胆红素、尿酸、R-α-硫辛酸、N-乙酰半胱氨酸、emblicanin、苹果提取物、苹果皮提取物(苹果多酚)、洛依柏丝红茶提取物(rooibos extract red)、洛依柏丝绿茶提取物(rooibos extract green)、山楂果提取物、红树莓提取物、绿咖啡抗氧化剂(GCA)、20％野樱梅提取物、葡萄籽提取物(VinOseed)、可可提取物、啤酒花提取物、山竹果提取物、山竹果壳提取物、蔓越莓提取物、石榴提取物、石榴壳提取物、石榴籽提取物、山楂果提取物、pomella石榴提取物(pomellapomegranate extract)、肉桂皮提取物、葡萄皮提取物、越桔提取物、松树皮提取物、松树皮萃取物(pycnogenol)、接骨木莓提取物、桑根提取物、枸杞(gogi)提取物、黑莓提取物、蓝莓提取物、蓝莓叶提取物、覆盆子提取物、姜黄提取物、柑橘类生物类黄酮、黑醋栗、姜、巴西莓粉、绿咖啡豆提取物、绿茶提取物和植酸、或它们的组合。在另选的实施方案中，抗氧化剂为合成抗氧化剂，诸如例如丁基化羟基甲苯和丁基化羟基苯甲醚。用于本发明实施方案的合适的抗氧化剂的其它来源包括但不限于水果、蔬菜、茶、可可、巧克力、香料、药草、米饭、来自牲畜的器官肉、酵母、全谷物或谷物等。

特定抗氧化剂属于称为多酚(也称“多酚类”)的植物营养物质类，它们是存在于植物中的一组化学物质，其特征在于每分子存在多于一个苯酚基团。多酚可产生各种各样的健康益处，包括例如预防癌症、心脏疾病和慢性炎性疾病以及改善精神力和体力。用于本发明实施方案的合适的多酚包括儿茶素、原花色素、原花青素、花青素、quercerin、芦丁、白藜芦醇、异黄酮、姜黄素、安石榴甙、鞣花单宁、橙皮苷、柚皮苷、柑橘类黄酮、绿原酸、其它类似材料以及它们的组合。

在组成和键方面都具有显著不同结构的许多聚合碳水化合物属于膳食纤维的定义范畴。此类化合物是本领域技术人员所熟知的，其非限制性示例包括非淀粉多糖、木质素、纤维素、甲基纤维素、半纤维素、β-葡聚糖、果胶、树胶、黏胶、蜡质、菊粉、低聚糖、低聚果糖、环糊精、甲壳质及它们的组合。

如本文所用，“脂肪酸”是指任何直链一元羧酸，并且包括饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸、长链脂肪酸、中链脂肪酸、短链脂肪酸、脂肪酸前体(包括ω-9脂肪酸前体)和酯化脂肪酸。如本文所用，“长链多不饱和脂肪酸”是指具有长脂族尾链的任何多不饱和羧酸或有机酸。如本文所用，“ω-3脂肪酸”是指具有第一双键作为从其碳链的末端甲基端起第三个碳-碳键的任何多不饱和脂肪酸。在具体实施方案中，ω-3脂肪酸可包括长链ω-3脂肪酸。如本文所用，“ω-6脂肪酸”为具有第一双键作为从其碳链的末端甲基端起第六个碳-碳键的任何多不饱和脂肪酸。

如本文所用，作为本文提供的甜味剂和甜化组合物的功能性成分，至少一种维生素可为单一维生素或多种维生素。一般来讲，根据本发明的具体实施方案，至少一种维生素以足以促进健康与健壮的量存在于甜味剂组合物或甜化组合物中。

维生素为人体少量需求以维持正常运作的有机化合物。与其它营养物质诸如碳水化合物和蛋白质不同，人体在不分解维生素的情况下利用维生素。迄今为止，已经发现了十三种维生素，并且可在本文的功能性甜味剂和甜化组合物中使用一种或多种。合适的维生素包括维生素A、维生素D、维生素E、维生素K、维生素B1、维生素B2、维生素B3、维生素B5、维生素B6、维生素B7、维生素B9、维生素B12和维生素C。维生素中的许多种也具有替代的化学名称，下面提供了其非限制性示例。

在某些实施方案中，功能性成分包括葡糖胺或硫酸软骨素。葡糖胺，也称作壳糖胺，为据信是糖基化蛋白质和脂质的生化合成中的重要前体的氨基糖。D-葡糖胺在软骨中以葡糖胺-6-磷酸的形式产生，由果糖-6-磷酸和谷氨酰胺合成而得。但是，葡糖胺也具有其它形式，其非限制性示例包括葡糖胺盐酸盐、葡糖胺硫酸盐、N-乙酰基-葡糖胺或任何其它盐形式、或它们的组合。

在某些实施方案中，功能性成分包括至少一种矿物质。矿物质包括活生物体所需的无机化学元素。矿物质由大范围的组合物(例如，元素、简单盐和复合硅酸盐)组成，并且在晶体结构上也广泛不同。它们可天然存在于食物和饮料中，可作为补充剂添加，或者可与食物或饮料分开食用或施用。在本发明的具体实施方案中，矿物质选自巨量矿物质、微量矿物质或它们的组合。巨量矿物质的非限制性示例包括钙、氯、镁、磷、钾、钠和硫。微量矿物质的非限制性示例包括铬、钴、铜、氟、铁、锰、钼、硒、锌和碘。虽然碘通常被归类为微量矿物质，但其需要量比其它微量矿物质大，所以常常被归入巨量矿物质。

在某些实施方案中，功能性成分包括至少一种防腐剂。在本发明的具体实施方案中，防腐剂选自抗菌剂、抗氧化剂、抗酶促剂(antienzymatics)或它们的组合。抗菌剂的非限制性示例包括亚硫酸盐、丙酸盐、苯甲酸盐、山梨酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、细菌素、盐、糖、乙酸、二碳酸二甲酯(DMDC)、乙醇和臭氧。

在某些实施方案中，功能性成分为至少一种水化剂。水化产品有助于身体更换通过排泄而流失的流体。在一个具体实施方案中，水化产品为有助于身体更换在运动过程中流失的流体的组合物。因此，在一个具体实施方案中，水化产品为电解液，其非限制性示例包括钠、钾、钙、镁、氯化物、磷酸盐、碳酸氢盐及它们的组合。在本发明的具体实施方案中，水化产品为碳水化合物，以补充被肌肉燃烧的储能物质。在另一个具体实施方案中，水化剂为提供细胞再水化的至少一种黄烷醇。黄烷醇是存在于植物中的一类物质，通常包括连接到一个或多个化学部分的2-苯基苯并吡喃酮分子骨架。在一个具体实施方案中，水化剂包括甘油溶液，以增强运动耐力。已表明，摄入包含甘油的溶液提供有益的生理效应，诸如扩大血容量、降低心率和降低直肠温度。

在某些实施方案中，功能性成分包括至少一种益生菌、益生元及它们的组合。益生菌包括当以有效量食用时有益健康的微生物。有利地，益生菌对人体的胃肠微生物群落具有有益的影响，并且赋予除营养之外的健康益处。益生菌可包括但不限于细菌、酵母和真菌。益生菌的示例包括但不限于给人类带来有益效应的乳杆菌属、双歧杆菌属、链球菌属或它们的组合的细菌。益生元为促进肠道有益菌生长的组合物。

在某些实施方案中，功能性成分为至少一种体重管理剂。如本文所用，“体重管理剂”包括食欲抑制剂和/或生热剂。如本文所用，短语“食欲抑制剂”“食欲满足组合物(appetite satiation compositions)”“饱腹剂”和“饱腹成分”意义相同。短语“食欲抑制剂”描述宏量营养素、草药提取物、外源性激素、食欲抑制剂、食欲抑制药、药制品及它们的组合，当以有效量递送时，其抑制、阻止、减少或以其它方式限制人的食欲。短语“生热剂”描述宏量营养素、草药提取物、外源性激素、食欲抑制剂、食欲抑制药、药制品及它们的组合，当以有效量递送时，其激活或以其它方式增强人的生热作用或新陈代谢。

在某些实施方案中，功能性成分为至少一种骨质疏松症管理剂。在某些实施方案中，骨质疏松症管理剂为至少一种钙源。根据一个具体实施方案，钙源为包含钙的任何化合物，包括盐络合物、溶解物质和其它形式的钙。根据一个具体实施方案，骨质疏松症管理剂为镁源。镁源为包含镁的任何化合物，包括盐络合物、溶解物质和其它形式的镁。在其它实施方案中，骨质疏松症管理剂选自维生素D、维生素C、维生素K、它们的前体和/或β-胡萝卜素及它们的组合。

在某些实施方案中，功能性成分为至少一种植物雌激素。在一个实施方案中，甜味剂组合物包含至少一种植物雌激素。如本文所用，“植物雌激素”是指将其引入人体后导致任何程度的雌激素样效应的任何物质。用于本发明实施方案的合适的植物雌激素的示例包括但不限于异黄酮、芪类、木酚素类、二羟基苯甲酸内酯、香豆素类、拟雌内酯、雌马酚及它们的组合。

异黄酮属于称为多酚的植物营养素类。通常，多酚(也称“多酚类”)是存在于植物中的一组化学物质，其特征在于每分子存在多于一个苯酚基团。根据本发明实施方案的合适的植物雌激素异黄酮包括染料木黄酮、大豆黄素、黄豆黄素、鹰嘴豆素A、芒柄花黄素、它们各自的糖苷和糖苷轭合物、马台树脂醇、开环异落叶松脂素、肠内酯、肠二醇、植物组织蛋白及它们的组合。

在某些实施方案中，功能性成分为至少一种长链脂肪族饱和伯醇。用于本发明具体实施方案的具体长链脂肪族饱和伯醇的非限制性示例包括8碳原子1-辛醇、9碳1-壬醇、10碳原子1-癸醇、12碳原子1-十二烷醇、14碳原子1-十四烷醇、16碳原子1-十六烷醇、18碳原子1-十八醇、20碳原子1-二十烷醇、22碳1-二十二醇、24碳1-二十四烷醇、26碳1-二十六烷醇、27碳1-二十七烷醇、28碳1-二十八烷醇、29碳1-二十九烷醇、30碳1-三十烷醇、32碳1-三十二烷醇和34碳1-四十烷醇。

在某些实施方案中，功能性成分为至少一种植物甾醇、植物甾烷醇或它们的组合。如本文所用，短语“甾烷醇”“植物的甾烷醇”和“植物甾烷醇”同义。甾醇是在C-3上具有羟基的类固醇亚类。一般来讲，植物甾醇与胆固醇一样在甾核内具有双键；然而，植物甾醇还可包括C-24上的取代侧链(R)诸如乙基或甲基基团，或另外的双键。植物甾醇的结构是本领域技术人员所熟知的。本领域普通技术人员所熟知的植物甾醇包括4-脱甲基甾醇(例如，β-谷甾醇、菜油甾醇、豆甾醇、菜子甾醇、22-脱氢菜子甾醇和Δ5-燕麦甾醇)、4-单甲基甾醇和4,4-二甲基甾醇(三萜烯醇)(例如，环阿屯醇、24-亚甲基环木菠萝烷醇和环布来醇(cyclobranol))。植物甾烷醇的示例包括β-谷甾烷醇、菜油甾烷醇、环木菠萝烷醇和饱和形式的其它三萜烯醇。

一般来讲，根据具体甜味剂组合物或甜化组合物和所需的功能性成分，甜味剂组合物或甜化组合物中功能性成分的量变化很大。本领域普通技术人员将很容易确定每种甜味剂组合物或甜化组合物的功能性成分的合适量。

甜菊醇糖苷(包含化合物1、2、3和/或4)，或者包含甜菊醇糖苷(包含化合物1、2、3和/或4)的甜味剂组合物，可掺入到任何已知的可食用材料(在本文中也称作“可甜化组合物”)或旨在用于摄入和/或与人类或动物的口腔接触的其它组合物中，诸如例如药物组合物、可食用凝胶混合物和组合物、牙科和口腔卫生组合物、食料(糖食、调味品、口香糖、谷物组合物、烘焙食品、烘培品、烹饪佐剂、乳制品和餐桌用甜味剂组合物)、饮料和其它饮料产品(例如，饮料混合物、饮料浓缩物等)。

在一个实施方案中，甜化组合物来源于包含可甜化组合物和另外的甜菊醇糖苷的成分，包含化合物1、2、3和/或4。在另一个实施方案，甜化组合物来源于包含甜味剂组合物的成分，所述甜味剂组合物包含甜菊醇糖苷，包含化合物1、2、3和/或4。甜化组合物可任选地包含一种或多种添加剂、液体载体、粘结剂、甜味剂、功能性成分、其它佐剂以及它们的组合。

在一个实施方案中，药物组合物包含药物活性物质(包括其前体药物形式)和甜菊醇糖苷(包含化合物1、2、3和/或4)。在另一个实施方案中，药物组合物包含药物活性物质和含有甜菊醇糖苷(包含化合物1、2、3和/或4)的甜味剂组合物。甜菊醇糖苷甜味剂组合物可作为赋形剂材料存在于药物组合物中，其可掩盖药物活性物质或其它赋形剂材料的苦味或其它不期望的味道。药物组合物可以是片剂、胶囊、液体、气溶胶、粉末、泡腾片剂或粉剂、糖浆剂、乳剂、悬浮液、溶液的形式，或用于将药物组合物提供给患者的任何其它形式。在具体实施方案中，药物组合物可以是用于口服给药、颊面给药、舌下给药或本领域已知的任何其它给药途径的形式。

如本文所指，“药物活性物质”意指任何药品、药品制剂、药物、预防剂、治疗剂或具有生物活性的其它物质。药物活性物质也包括这些物质的前体药物形式。如本文所指，“赋形剂材料”是指在药物活性组合物中使用的与存在的药物活性物质(包括其前体药物)组合使用的任何其它成分。赋形剂包括但不限于用作活性成分的媒介物的非活性物质，诸如用于促进药物活性物质的处理、稳定性、分散性、润湿性和/或释放动力学的任何物质。

合适的药物活性物质包括但不限于用于胃肠道或消化系统、心血管系统、中枢神经系统、疼痛或意识、肌骨失常、眼睛、耳鼻和口咽、呼吸系统、内分泌问题、生殖系统或泌尿系统、避孕、妇产科、皮肤、感染和侵扰、免疫、变应性紊乱、营养、肿瘤性疾病、诊断、安乐死或其它生物功能或障碍的药物。

用于本发明实施方案的合适的药物活性物质的示例包括但不限于抗酸剂、回流抑制剂、抗胀气剂、抗多巴胺类药、质子泵抑制剂、细胞保护剂、前列腺素类似物、泻药、解痉药、止泻药、胆汁酸螯合剂、阿片类药物、β-受体阻滞剂、钙通道阻滞剂、利尿剂、强心苷、抗心律失常药、硝酸盐、抗心绞痛药、血管收缩剂、血管扩张剂、外周激活剂、ACE抑制剂、血管紧张素受体阻滞剂、α阻滞剂、抗凝剂、肝素、抗血小板药物、纤溶剂、抗血友病因子、止血药、降血脂药、他汀类药物、催眠药、麻醉药、抗精神病药、抗抑郁药、止吐药、抗惊厥药、抗癫痫药、抗焦虑药、巴比妥类药物、运动障碍药物、兴奋剂、苯二氮平类药物、环吡咯烷酮、多巴胺拮抗剂、抗组胺药、胆碱能药、抗胆碱能药、催吐药、大麻素、镇痛药、肌肉松弛剂、抗生素、氨基糖苷类、抗病毒药、抗真菌剂、抗炎药、抗青光眼药、拟交感神经药、类固醇、溶耵聍剂、支气管扩张剂、非甾体抗炎药、止咳药、化痰药、解除充血剂、皮质类固醇、雄激素、抗雄激素、促性腺激素、生长激素、胰岛素、抗糖尿病药、甲状腺激素、降钙素、二磷酸盐、加压素类似物、碱化剂、喹诺酮类、抗胆碱酯酶、西地那非、口服避孕药、激素替代疗法、骨调节剂、促卵泡激素、促黄体激素(luteinizings hormones)、加莫尼克酸(gamolenic acid)、孕激素、多巴胺激动剂、雌激素、前列腺素、促性腺激素释放激素、克罗米酚、三苯氧胺、己烯雌酚、抗麻风药、抗结核药、抗疟药、打虫药、抗原虫药、抗血清、疫苗、干扰素、滋补剂、维生素、细胞毒性药物、性激素、芳香酶抑制剂、生长抑素抑制剂、或类似类型的物质、或它们的组合。这些组分通常被认为是安全的(GRAS)并/或经过美国食品药品监督管理局(FDA)批准。

除了包含甜菊醇糖苷(包含化合物1、2、3和/或4)的甜味剂组合物外，药物组合物还可包含其它药学上可接受的赋形剂材料。用于本发明实施方案的其它合适的赋形剂材料的示例包括但不限于其它增甜化合物、抗粘附剂、粘结剂(例如，微晶纤维素、黄蓍胶或明胶)、液体载体、包衣、崩解剂、填料、稀释剂、软化剂、乳化剂、矫味剂、着色剂、佐剂、润滑剂、功能剂(例如，营养物质)、粘度调节剂、膨化剂、滑动剂(glidiants)(例如，胶态二氧化硅)、表面活性剂、渗透剂、稀释剂或任何其它非活性成分、或它们的组合。例如，本发明的药物组合物可包含选自碳酸钙、着色剂、增白剂、防腐剂和风味剂、三乙酸甘油酯、硬脂酸镁、氢化植物油(sterotes)、天然或人造风味剂、精油、植物提取物、水果精华(fruit essences)、明胶或它们的组合的赋形剂材料。

在一个实施方案中，可食用凝胶或可食用凝胶混合物包含甜味剂组合物，所述甜味剂组合物包含甜菊醇糖苷，包含化合物1、2、3和/或4。可食用凝胶或可食用凝胶混合物可任选地包含添加剂、功能性成分或它们的组合。化合物1、2、3和/或4，或化合物1、2、3和/或4与一种或多种其它甜菊醇糖苷诸如Reb D或Reb M的混合物，可构成本发明的甜味剂组合物。然而，在许多实施方案中，甜味剂组合物包含化合物1、2、3和/或4，或化合物1、2、3和/或4与一种或多种其它甜菊醇糖苷诸如Reb D或Reb M的混合物和一种或多种其它非甜菊醇糖苷成分。

可食用凝胶为可被人类或动物食用的凝胶。凝胶通常呈现为固态的果冻状材料。用于具体实施方案的可食用凝胶组合物的非限制性示例包括凝胶甜品、布丁、果冻、糊剂、松糕、肉冻、棉花糖、橡皮糖等。可食用凝胶混合物通常是可添加流体以形成可食用凝胶组合物的粉末状或颗粒状固形物。由于存在于市场中的可食用凝胶产品通常都是用蔗糖进行甜化的，因此希望用替代的甜味剂来甜化可食用凝胶以提供低卡路里或无卡路里替代品。

用于具体实施方案的胶凝成分的非限制性示例包括明胶、藻酸盐、鹿角菜胶、树胶、果胶、魔芋、琼脂、食用酸、凝乳酶、淀粉、淀粉衍生物以及它们的组合。本领域普通技术人员所熟知的是，可食用凝胶混合物或可食用凝胶组合物中使用的胶凝成分的量根据不同的因素相应地变化，诸如所使用的具体胶凝成分、所使用的具体流体基料以及所需的凝胶特性。

可食用凝胶混合物和可食用凝胶可使用除包含甜菊醇糖苷的甜味剂组合物以外的其它成分和胶凝剂来制备，甜菊醇糖苷包含化合物1、2、3和/或4。用于具体实施方案的其它成分的非限制性示例包括食用酸、食用酸的盐、缓冲体系、膨化剂、多价螯合剂、交联剂、一种或多种风味剂、一种或多种着色剂以及它们的组合。

在一个实施方案中，牙科组合物包含甜味剂组合物，所述甜味剂组合物包含甜菊醇糖苷，包含化合物1、2、3和/或4。牙科组合物通常包含活性牙科物质和基体材料。包含甜菊醇糖苷，包含化合物1、2、3和/或4，的甜味剂组合物可作为基体材料用于甜化牙科组合物。例如，牙科组合物可为在口腔中使用的任何口腔组合物的形式，诸如口腔清新剂、漱口剂、口腔清洗剂、牙膏、牙齿抛光剂、洁齿剂、口腔喷雾剂、牙齿增白剂、牙线、治疗一种或多种口腔适应症(例如齿龈炎)的组合物等。

如本文所指，“活性牙科物质”意指可用于改善牙齿或牙龈的美学外观和/或健康或预防龋齿的任何组合物。如本文所指，“基体材料”是指用作活性牙科物质的媒介物的任何非活性物质，诸如促进活性牙科物质的处理、稳定性、分散性、润湿性、发泡和/或释放动力学的任何物质。

用于本发明实施方案的合适的活性牙科物质包括但不限于去除牙菌、从牙齿中去除食物、有助于消除和/或掩盖口臭、预防蛀牙以及预防牙龈病(即齿龈)的物质。用于本发明实施方案的合适的活性牙科物质的示例包括但不限于防龋药、氟化物、氟化钠、单氟磷酸钠、氟化亚锡、过氧化氢、碳酰胺过氧化物(即过氧化脲)、抗菌剂、除斑剂、去污剂、抗牙垢剂、研磨剂、小苏打、过碳酸盐、碱金属和碱土金属的过硼酸盐、或类似类型的物质、或它们的组合。这些组分通常被认为是安全的(GRAS)和/或经过美国食品药品监督管理局(FDA)批准。

在一个具体实施方案中，牙科组合物包含甜味剂组合物，所述甜味剂组合物包含甜菊醇糖苷，包含化合物1、2、3和/或4，和活性牙科物质。一般来讲，根据具体牙科组合物的性质和所需的甜味程度，甜味剂的量变化很大。本领域技术人员将能够辨别此类牙科组合物中甜味剂的合适量。在一个具体实施方案中，包含化合物1、2、3和/或4的甜菊醇糖苷以牙科组合物的约1ppm至约5,000ppm范围内的总量存在于牙科组合物中，并且至少一种添加剂以牙科组合物的约0.1ppm至约100,000ppm范围内的量存在于牙科组合物中。

食料包括但不限于：糖食、调味品、口香糖、谷物、烘焙物和乳制品。

在一个实施方案中，糖食包括甜味剂组合物，该甜味剂组合物包含甜菊醇糖苷，包含化合物1、2、3和/或4。如本文所指，“糖食”可意指甜食、棒棒糖、糖果或类似术语。糖食通常包含基础组合物组分和甜味剂组分。包含甜菊醇糖苷，包含化合物1、2、3和/或4，的甜味剂组合物可用作甜味剂组分。糖食可呈任何通常认为富含糖或通常具有甜味的食物的形式。根据本发明的具体实施方案，糖食可以是焙烤产品，诸如糕点；甜点，诸如酸奶、果冻、可饮用果冻、布丁、巴伐利亚奶油、牛奶冻、糕饼、布朗尼、慕斯等，在喝茶时或餐后吃的甜化食物产品；冷冻食品；冷冻糖食，例如冰淇淋类，诸如冰淇淋、冰奶、奶味冰品等(将甜味剂及多种其它类型的原料加入乳品中，再将所得混合物搅拌及冷冻所制成的食物产品)，以及冰冻糖食，诸如雪宝(Sherbets)、冰品甜点等(将多种其它类型的原料加入糖液中，再将所得混合物搅拌及冷冻所制成的食物产品)；常见糖食，例如烘烤糖食或蒸制糖食，诸如薄脆饼干、饼干、含有豆沙酱填料的圆面包、芝麻酥糖、甜奶夹心饼(Alfajor)等；米糕和零食；餐桌用产品；常见糖类糖食，诸如口香糖(例如包括含有下述物质的组合物：基本上不溶于水的可咀嚼树胶基质，诸如糖胶树胶或其替代物，包括节路顿胶、古塔胶(guttakay rubber)或某些可食用植物衍生或合成的树脂或蜡)、硬糖、软糖、薄荷糖、牛轧糖、果冻豆、法奇糖、乳脂糖、太妃糖、瑞士牛奶片、甘草糖、巧克力、明胶软糖、棉花软糖、杏仁糖、奶油蛋白软糖(divinity)、棉花糖等；调味汁，包括水果风味调味汁、巧克力调味汁等；可食用凝胶；乳脂，包括奶油乳脂、面糊、鲜奶油等；果酱，包括草莓酱、柑橘酱等；以及面包，包括甜面包等，或其它淀粉产品以及它们的组合。如本文所指，“基础组合物”意指可为食品并提供带有甜味剂组分的基质的任何组合物。

在一个具体实施方案中，甜菊醇糖苷以糖食的约30ppm至约6000ppm、或糖食的约1ppm至约10000ppm范围内的量存在于糖食中，甜菊醇糖苷包含化合物1、2、3和/或4。

在另一个实施方案中，调味品包含甜菊醇糖苷，包含化合物1、2、3和/或4。在另一个实施方案，调味品包含甜味剂组合物，该甜味剂组合物包含甜菊醇糖苷，包含化合物1、2、3和/或4。如本文所用，调味品为用于增强或提高食物或饮料的风味的组合物。调味品的非限制性示例包括番茄酱(番茄沙司)、芥末、烧烤酱、黄油、辣酱油、酸辣酱、鸡尾酒酱、咖喱、蘸料、鱼酱、辣根酱、辣酱、果冻、果酱、柑橘酱或蜜饯、蛋黄酱、花生酱、调味汁、调味蛋黄酱、沙拉酱(例如油和醋、凯萨酱、法式沙拉酱、牧场汁(ranch)、蓝奶酪、俄罗斯沙拉酱、千岛酱、意式沙拉酱和香醋汁)、莎莎酱、德国酸菜、酱油、牛排酱、糖浆、塔塔酱、和辣酱油。

在一个实施方案中，口香糖组合物包含甜味剂组合物，该甜味剂组合物包含甜菊醇糖苷，包含化合物1、2、3和/或4。口香糖组合物通常包括水溶性部分和不溶于水的可咀嚼胶基部分。水溶性部分通常包含甜味剂或甜味剂组合物，其在咀嚼一段时间后与矫味剂的一部分一起散发，而不溶性胶基部分则保留在口中。不溶性胶基通常决定了某种胶是否被认为是口香糖、泡泡糖或功能性胶。

在一个具体实施方案中，口香糖组合物包含甜味剂组合物和胶基，该甜味剂组合物包含甜菊醇糖苷，包含化合物1、2、3和/或4。在一个具体实施方案中，甜菊醇糖苷，包含化合物1、2、3和/或4，以口香糖组合物的约1ppm至约10,000ppm范围内的总量存在于口香糖组合物中。

在一个实施方案中，谷物组合物包含甜味剂组合物，该甜味剂组合物包含甜菊醇糖苷，包含化合物1、2、3和/或4。谷物组合物通常作为主食或零食食用。用于具体实施方案的谷物组合物的非限制性示例包括即食谷物以及热食谷物。即食谷物为消费者可不做进一步处理(即烹饪)便直接食用的谷物。即食谷物的示例包括早餐谷物和干棒小吃。早餐谷物通常被处理以产生切碎状、薄片状、松脆的或被挤压的形式。早餐谷物通常为冷食的，并且常常与牛奶和/或水果一起食用。干棒小吃包括例如能量棒、米糕、燕麦棒和营养棒。热食谷物一般在食用前常在牛奶或水中煮熟。热食谷物的非限制性示例包括碎粒、麦片粥、玉米粥、米饭和燕麦片。

包含甜菊醇糖苷的甜味剂组合物可作为包衣加入到谷物组合物中，诸如例如，通过将包含甜菊醇糖苷，包含化合物1、2、3和/或4，的甜味剂与食品级油组合，然后将该混合物施加到谷物上。在一个不同的实施方案中，可通过首先施加油或甜味剂，将包含甜菊醇糖苷的甜味剂组合物和食品级油分开施加到谷物上。包含甜菊醇糖苷的甜味剂组合物也可作为糖汁加入到谷物组合物中。通过将甜菊醇糖苷与上光剂和食品级油或脂肪结合，并将该混合物施加到谷物上，可将甜菊醇糖苷作为糖汁而加入。在另一个实施方案中，可将胶体系，诸如例如阿拉伯树胶、羧甲基纤维素或藻胶，加入到糖汁中以提供结构支持。此外，糖汁也可包含着色剂，并且也可包含风味剂。包含甜菊醇糖苷的甜味剂组合物也可作为糖霜加入到谷物组合物中。在一个此类实施方案中，包含甜菊醇糖苷的甜味剂组合物与水和结霜剂组合，然后被施加到谷物上。

在一个具体实施方案中，甜菊醇糖苷以谷物组合物的约0.02重量％至约1.5重量％范围内的量存在于谷物组合物中。

在另一个实施方案中，烘焙物包含甜味剂组合物，该甜味剂组合物包含甜菊醇糖苷，包含化合物1、2、3和/或4。如本文所用，烘焙物包括即食型食品和所有在食用前需要制备的即烤型产品、面粉和混合物。烘焙物的非限制性示例包括糕饼、薄脆饼干、曲奇饼、布朗尼、脆皮松饼、卷饼、百吉饼、甜甜圈、馅饼、糕点、可颂面包、饼干、面包、面包产品和圆面包。

示例性烘焙物可分为三类：面包型面团(例如，白面包、各种面包、软面包、硬卷、百吉饼、比萨面团和面粉薄饼)、甜面团(例如，丹麦面包、可颂面包、薄脆饼干、酥皮点心、派皮、饼干和曲奇饼)和面糊(例如，糕饼诸如海绵蛋糕、磅蛋糕、恶魔蛋糕、芝士蛋糕和夹心蛋糕、甜甜圈或其它发酵糕饼、布朗尼和脆皮松饼)。面团的特征通常在于其为基于面粉的，而面糊更多的是基于水的。

根据本发明的具体实施方案，烘焙物通常包含甜味料、水和脂肪的组合。根据本发明的许多实施方案制备的烘焙物还包含面粉，以便制备面团或面糊。如本文所用，术语“面团”是面粉和其它成分的混合物，其足够坚韧以便揉捏或滚动。如本文所用，术语“面糊”由面粉、液体诸如奶或水以及其它成分组成，并且足够稀以便从匙中倒出或掉落。

在一个实施方案中，乳制品包含甜味剂组合物，该甜味剂组合物包含甜菊醇糖苷，包含化合物1、2、3和/或4。乳制品和适用于本发明的乳制品的制备方法是本领域普通技术人员所熟知的。如本文所用，乳制品包括奶或由奶制得的食料。适用于本发明实施方案的乳制品的非限制性示例包括奶、奶油、酸奶油、鲜奶油、酪乳、发酵酪乳、奶粉、炼乳、淡炼乳、黄油、奶酪、白软酪、奶油乳酪、酸奶、冰淇淋、软质奶油冰淇淋、冷冻酸奶、意式冰激凌、via奶咖啡(via)、健康酸奶(piima)，酸奶

、乳脂(kajmak)、酸牛奶(kephir)、芬兰传统酸奶(viili)、马奶酒、艾日格(airag)、牛奶冻、酪蛋白、咸酸奶(ayran)、印度奶昔(lassi)、浓缩牛乳(khoa)或它们的组合。奶是由雌性哺乳动物的乳腺分泌的用以哺育其幼崽的液体。雌性的产奶能力是哺乳动物的特征之一，其在新生儿能够消化更多样化的食物之前为其提供营养的主要来源。在本发明的具体实施方案中，乳制品源于牛、山羊、绵羊、马、驴、骆驼、水牛、牦牛、驯鹿、驼鹿或人类的生奶。

在特别理想的实施方案中，乳品组合物包含与乳制品组合的甜味剂组合物，该甜味剂组合物包含甜菊醇糖苷，包含化合物1、2、3和/或4。在一个具体实施方案中，甜菊醇糖苷以乳品组合物的约200重量％至约20000重量％范围内的总量存在于乳品组合物中，甜菊醇糖苷包含化合物1、2、3和/或4。

本文也考虑包含甜菊醇糖苷的餐桌用甜味剂组合物，甜菊醇糖苷包含化合物1、2、3和/或4。该餐桌用组合物还可包含多种其它成分，其包括但不限于：至少一种膨化剂、添加剂、抗结块剂、功能性成分或它们的组合。

合适的“膨化剂”包括但不限于：麦芽糖糊精(10DE，18DE或5DE)、玉米糖浆固形物(20或36DE)、蔗糖、果糖、葡萄糖、转化糖、山梨糖醇、木糖、核酮糖、甘露糖、木糖醇、甘露糖醇、半乳糖醇、赤藓糖醇、麦芽糖醇、乳糖醇、异麦芽酮糖醇、麦芽糖、塔格糖、乳糖、菊糖、甘油、丙二醇、多元醇、聚右旋糖、低聚果糖、纤维素和纤维素衍生物等、以及它们的混合物。此外，根据本发明的其它实施方案，砂糖(蔗糖)或其它含热量的甜味剂(诸如结晶果糖)、其它碳水化合物或糖醇由于在不显著增加热量的情况下提供了良好的含量均匀度，因而可用作膨化剂。

餐桌用甜味剂组合物可按本领域已知的任何形式包装。非限制性形式包括但不限于：粉状形式、颗粒形式、包、片、袋、丸、方块、固体和液体。干混餐桌用甜味剂制剂中甜菊醇糖苷，包含化合物1、2、3和/或4，的量可不同。在一个具体实施方案中，干混餐桌用甜味剂制剂可包含甜菊醇糖苷，其量为餐桌用甜味剂组合物的约1重量％至约10重量％。

餐桌用甜味剂组合物也可呈现为液体形式，其中包含甜菊醇糖苷，包含化合物1、2、3和/或4，的甜味剂组合物与液体载体相组合。用于液体餐桌用功能性甜味剂的载体剂的合适的非限制性示例包括水、醇、多元醇、溶于水的甘油碱或柠檬酸碱以及它们的混合物。

在一个实施方案中，甜化组合物为包含甜菊醇糖苷，包含化合物1、2、3和/或4，的饮料产品。如本文所用，“饮料产品”为即饮型饮料、饮料浓缩物、饮料糖浆、冷冻饮料或粉状饮料。合适的即饮型饮料包括碳酸饮料和非碳酸饮料。碳酸饮料包括但不限于：增强型起泡饮料、可乐、酸柠檬风味起泡饮料、橙风味起泡饮料、葡萄风味起泡饮料、草莓风味起泡饮料、菠萝风味起泡饮料、姜汁饮料、软饮料和根汁饮料。非碳酸饮料包括但不限于：果汁、水果风味汁、果汁饮料、果肉饮料、蔬菜汁、蔬菜风味汁、运动饮料、能量饮料、增强型水饮料、增强型维生素水、近水饮料(例如，具有天然或合成调味剂的水)、椰子水、茶饮料(例如，黑茶、绿茶、红茶、乌龙茶)、咖啡、可可饮料、含牛奶成分的饮料(例如，牛奶饮料、含牛奶成分的咖啡、牛奶咖啡、奶茶、水果牛奶饮料)、含谷物提取物的饮料、冰沙以及它们的组合。

冷冻饮料的示例包括但不限于：冰昔、冷冻鸡尾酒、代基里酒、果汁朗姆酒、玛格丽塔、奶昔、冷冻咖啡、冷冻柠檬水、格兰尼它冰糕和冰沙。

饮料浓缩物和饮料糖浆可用初始体积的液体基质(例如水)和所需的饮料成分来制备。然后通过加入更多体积的水来制备完整饮料。在不存在液体基质的情况下，通过干混所有饮料成分来制备粉状饮料。然后通过加入全部量的水来制备完整饮料。

在一个实施方案中，饮料包含甜味剂组合物，该甜味剂组合物包含甜菊醇糖苷，包含化合物1、2、3和/或4。本文详述的包含甜菊醇糖苷，包含化合物1、2、3和/或4，的任何甜味剂组合物可用于饮料中。在另一个实施方案中，制备饮料的方法包括使液体基质与甜菊醇糖苷，包含化合物1、2、3和/或4，结合。该方法可还包括加入一种或多种甜味剂、添加剂和/或功能性成分。在又一个实施方案中，制备饮料的方法包括使液体基质与包含甜菊醇糖苷，包含化合物1、2、3和/或4，的甜味剂组合物结合。

在另一个实施方案中，饮料包含甜味剂组合物，该甜味剂组合物包含甜菊醇糖苷，包含化合物1、2、3和/或4，其中甜菊醇糖苷以约1ppm至约10000ppm，诸如例如约25ppm至约800ppm范围内的量存在于饮料中。在另一个实施方案中，甜菊醇糖苷以约100ppm至约600ppm范围内的量存在于饮料中。在又一个其它实施方案中，甜菊醇糖苷以约100ppm至约200ppm、约100ppm至约300ppm、约100ppm至约400ppm，或约100ppm至约500ppm范围内的量存在于饮料中。在另一个实施方案中，甜菊醇糖苷以约300ppm至约700ppm，诸如例如约400ppm至约600ppm范围内的量存在于饮料中。在一个具体实施方案中，甜菊醇糖苷以约500ppm的量存在于饮料中。

赋予可甜化组合物与糖更类似的时间属性、风味属性或两者的方法包括，将可甜化组合物与本发明的甜味剂组合物即包含甜菊醇糖苷，包含化合物1、2、3和/或4，的甜味剂组合物结合。

该方法可还包括加入其它甜味剂、添加剂、功能性成分以及它们的组合。可使用本文详述的任何甜味剂、添加剂或功能性成分。

如本文所用，“与糖类似的”特性包括类似于蔗糖的任何特性，包括但不限于：最大响应、风味属性、时间属性、适应行为、口感、浓度/响应函数、促味剂/和风味/甜味交互作用、空间分布选择性和温度效应。

在某些实施方案中，提供甜菊醇糖苷、包含化合物1、2、3和/或4，甜味剂组合物的凝聚物。如本文所用，“甜味剂凝聚物”意指聚集和结合在一起的多个甜味剂颗粒。甜味剂凝聚物的示例包括但不限于：由粘结剂保持的凝聚物、挤出物和粒料。用于制备凝聚物的方法对于本领域的普通技术人员是已知的，并在美国专利6,180,157中有更详细的公开。大体上讲，用于根据某一实施方案制备凝聚物的方法包括以下步骤：制备预混溶液，该预混溶液在溶剂中包含甜菊醇糖苷、包含化合物1、2、3和/或4，甜味剂组合物和粘结剂，将预混物加热至足以有效形成该预混物混合物的温度，通过流化床凝聚器将预混物施加到流化载体上，以及干燥所得的凝聚物。可以通过改变预混物溶液中甜味剂组合物的量来改变所得凝聚物的甜度水平。

在一些实施方案中，提供了用于甜味剂组合物的基本上无尘和基本上自由流动的甜菊醇糖苷，包含化合物1、2、3和/或4，的挤出物或挤出凝聚物。可在使用或不使用粘结剂的情况下使用挤出和滚圆方法来形成这样的颗粒。

如本文所用，“挤出物”或“挤出的甜味剂组合物”是指圆柱形的、自由流动的、相对无尘的、具有机械强度的甜菊醇糖苷，包含化合物1、2、3和/或4，粒料。如本文所用，术语“球体”或“滚圆的甜味剂组合物”是指的是相对球形的、光滑的、自由流动的、相对无尘的、具有机械强度的粒料。用于制备挤出物的方法描述于美国专利6,365,216中。

在另一个实施方案中，提供颗粒形式的甜菊醇糖苷，包含化合物1、2、3和/或4。如本文所用，术语“粒料”“粒状形式”“颗粒形式”同义，是指自由流动的、基本无尘的、具有机械强度的甜菊醇糖苷甜味剂组合物的凝聚物。制粒的方法对于本领域的普通技术人员是已知的，并在PCT公开WO 01/60842中有更详细的描述。

实施例1

发酵制备包含化合物1-4的甜菊醇糖苷产品

由基因工程酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)产生甜菊醇糖苷

化合物(包含化合物1-4、Reb D和Reb M)。酵母(Saccharomyces)菌株EFSC 3261和EFSC 3841在国际申请WO2014/122227中有所描述。

在2L(工作体积)发酵罐中进行有氧分批补料发酵，其包括在基础培养基(包含葡萄糖、硫酸铵、微量金属、维生素、盐和缓冲液的基本培养基)中约16小时的生长阶段，然后用含葡萄糖的已知成分的补料培养基补料约100小时。葡萄糖被用作碳源和能量来源，并与微量金属、维生素和盐组合。PH保持在pH 5左右，并且温度设定值为30℃。控制补料速率以防止氧气耗尽，并使乙醇形成最小化(葡萄糖限制条件)。发酵基本培养基基于Verduyn C、Postma E、Scheffers WA、Van Dijken的JP.(1992).Yeast 8,501-517(日本(1992)《Yeast》第8卷第501-517页)。

实施例2

化合物1-4的纯化和核磁共振波谱法

用制备型液相色谱以如下所述的方式纯化化合物1-4(在如图2和图3所示的纯化色谱图中被指定为OPS1-1、OPS1-2、OPS1-4和OPS1-5)。使用富含这些化合物的干发酵液作为纯化的原料。在50℃下利用超声处理将原料溶解于50:50的乙醇:水溶液中。将5mL该溶液通过0.2μm尼龙注射器针头过滤器过滤到5mL自动取样机小瓶中，用于注射到Agilent 1260制备型LC上。

如下所述地纯化化合物1(OPS1-1)和化合物2(OPS1-2)级分：将2.5mL样品注射到Phenomenex Kinetex XB-C18 5μm,21.2×250mm柱中。使用甲醇和水(40:60v/v)的混合物作为溶剂。流速设为20mL/min，最大压力设为400巴。图2：OPS 1-1和OPS 1-2纯化色谱图小瓶2为化合物1(OPS 1-1)，并且小瓶4为化合物2(OPS 1-2)。将多次注射所得的各化合物的纯化级分汇集到一起并在室温下在氮气下干燥，产生的固体物质通过NMR来表征。

如下所述地纯化化合物3(OPS1-4)和化合物4(OPS1-5)级分：将2.5mL样品注射到Phenomenex Kinetex XB-C18 5μm,21.2×250mm柱中。使用甲醇和水(40:60v/v)的混合物作为溶剂。流速设为20mL/min，最大压力设为400巴。图3：OPS 1-4和OPS 1-5纯化色谱图小瓶2为化合物1(OPS 1-1)，并且小瓶4为化合物2(OPS 1-2)。小瓶10包含OPS 1-4，并且小瓶9包含OPS 1-5。

将多次注射所得的各化合物的纯化级分汇集到一起并在室温下在氮气下干燥，产生固体物质。通过在50％的乙醇中增溶并按该方法再次注射以仅收集OPS 1-4和OPS 1-5化合物来纯化OPS 1-4和OPS 1-5。将多次注射所得的各化合物的纯化级分汇集到一起并在室温下在氮气下干燥，产生的固体物质通过NMR来表征。

用配备有低温探头(5mm CPTCI 1H-13C/15N/D Z-GRD Z44909/0010)的800MHzBruker Avance光谱仪(对于1H为800MHz，对于13C为201MHz)来获取所有NMR光谱。将OPS1-1溶解于550ul的DMSO-d6/D2O 1:1中，并在5mm管中运行。将OPS1-2溶解于60ul的D2O中，并在1.7mm管中测量。将OPS1-4和OPS1-5溶解于200ul的D2O(TSP作为化学位移参考标准)中，并在3mm管中测量。在25℃下测量OPS1-1和OPS1-2，在40℃下测量OPS1-4和OPS1-5。

通过标准同核和异核多脉冲NMR实验，即¹H,¹H-COSY、¹H,¹H-ROESY、¹H,¹³C-HSQC和¹H,¹³C-HMBC来解析结构。

图4A-图7D的构成图示出了化合物1-4(OPS 1-1、OPS 1-2、OPS 1-4和OPS 1-5)的NMR光谱的化学位移的位置和数量、¹H NMR和¹³C NMR光谱数据和原子编号以及基于COSY、TOCSY、HSQC-DEPT和HMBC相关性的化学归属。

实施例3

发酵培养基中的甜菊醇糖苷组合物

分析由实施例1制备的发酵培养基以测定甜菊醇糖苷化合物(包含化合物1-4)的类型和量。

表1：140501-B1的特征

化合物1	3.73
		化合物2	0.51
化合物3	0.64
		Reb D	37.83
化合物4	0.19
		Reb	57.58
总	99.9％

实施例4

利用化合物1-4来增强甜菊醇糖苷的溶解度

化合物1-4的存在，甚至在低浓度下，都显示出对组合物中rebD和rebM的溶解度的重大影响。研究纯rebD、纯rebM、纯rebD/rebM共混物的瞬时溶解度和平衡溶解度，并与包含这些同分异构体的发酵组合物中的rebD和rebM的溶解度进行比较。

通过在室温下将甜菊醇糖苷与去离子水剧烈混合10分钟来测定瞬时溶解度。通过将去离子水和甜菊醇糖苷在80℃下加热15分钟，然后冷却至室温观察至多达4天，来测定平衡溶解度。没有沉淀物的澄清溶液被认为是可溶的。结果如下所示。

RebD具有非常低的瞬时溶解度(在室温下<0.08％)。加热至80℃15分钟后，在室温下，rebD在至少4天内保持0.08％的溶解度。表2反映了RebD的瞬时溶解度和平衡溶解度。

表2：

Reb D	0.08％	0.10％	0.15％	0.20％
					瞬时
平衡	可溶

RebM具有比rebD高的溶解度。rebM的瞬时溶解度为至少0.13％，并且在加热情况下，rebM在室温下的平衡溶解度为至少0.2％。表3反映了RebD的瞬时溶解度和平衡溶解度。

表3：

RebM	0.10％	0.13％	0.20％	0.30％
					瞬时	可溶	可溶
平衡	可溶	可溶	可溶

为评估rebM能否增强rebD的溶解度，使用不同比例的rebD和rebM的混合物。通过共混rebD和rebM，发现瞬时溶解度没有提高，也未观察到平衡溶解度发生明显增加。表4反映了RebD和RebM混合物的瞬时溶解度和平衡溶解度。

表4：

D/M	0.08％D/0.12％M	0.08％D/0.17％M	0.11％D/0.24％M
				瞬时
平衡	可溶	可溶

令人惊讶的是，据发现，由包含化合物1-4的实施例1的发酵衍生的甜菊醇糖苷组合物，具有比纯rebD和rebM混合物显著提高的溶解度。至少0.37％的发酵甜菊醇糖苷在室温水中瞬时溶解，其包含0.14％的rebD和0.21％的rebM。因此，在存在化合物1-4的情况下，所表现出的溶解度比纯rebD的溶解度提高了75％。表5反映了包含RebD、RebM和化合物1-4的发酵衍生的甜菊醇糖苷组合物的瞬时溶解度和平衡溶解度。

表5：

批次140501-B1	0.14％D/0.21％M	0.20％D/0.30％M
			瞬时	可溶
平衡	可溶

Claims

1.具有以下结构的甜菊糖苷化合物1、2、3或4：

2.一种组合物，其包含根据权利要求1所述的化合物1、2、3或4中的一者或多者。

3.根据权利要求2所述的组合物，其中化合物1、2、3或4中的任一者以在所述组合物中甜菊糖苷总重量的0.05％至5％的范围存在于所述组合物中。

4.根据权利要求2所述的组合物，其包含化合物1、2、3和4中的全部。

5.根据权利要求4所述的组合物，其中所述组合物中化合物1、2、3和4的总量在所述组合物中甜菊糖苷总重量的0.5％至10％的范围内。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的组合物，其还包含选自莱鲍迪苷M和莱鲍迪苷D的化合物。

7.根据权利要求6所述的组合物，其中莱鲍迪苷M或莱鲍迪苷D以大于化合物1、2、3或4中的任一者的量存在。

8.根据权利要求6所述的组合物，其中莱鲍迪苷M或莱鲍迪苷D以化合物1、2、3或4中任一者的10倍至500倍的范围内的量存在。

9.根据权利要求6所述的组合物，其中莱鲍迪苷M和莱鲍迪苷D的总量在化合物1、2、3和4的总量的20倍至200倍的范围内。

10.根据权利要求6所述的组合物，其中所述组合物中莱鲍迪苷M和莱鲍迪苷D的总量为所述组合物中甜菊糖苷总重量的90％或以上。

11.根据权利要求6所述的组合物，其中所述组合物中莱鲍迪苷M和莱鲍迪苷D的总量为所述组合物中甜菊糖苷总重量的92.5％或以上。

12.根据权利要求6所述的组合物，其具有至少95％的总甜菊糖苷浓度。

13.根据权利要求6所述的组合物，其中所述组合物为具有0.05g/L至5g/L范围内的总甜菊糖苷浓度的含水溶液。

14.根据权利要求2至5中任一项所述的组合物，其由发酵方法制得。

15.根据权利要求14所述的组合物，其中所述发酵方法包括使用表达以下物质的重组宿主细胞：GGPPS、内部柯巴基二磷酸合酶CDPS多肽、贝壳杉烯氧化酶KO多肽、贝壳杉烯合酶KS多肽、甜菊醇合酶KAH多肽、细胞色素P450还原酶CPR多肽、UGT74G1多肽、UGT76G1多肽、UGT91 d2多肽和EUGT11多肽，其中所述多肽中的至少一者由已被引入所述细胞中的外源或异源基因编码，其中所述宿主细胞合成包含根据权利要求1所述的一种或多种化合物1、2、3或4的甜菊糖苷。

16.根据权利要求15所述的组合物，其中所述重组宿主细胞为酵母Saccharomycete物种。

17.根据权利要求15所述的组合物，其中所述重组宿主细胞为酿酒酵母Saccharomycescerevisiae物种。

18.根据权利要求14所述的组合物，其通过使发酵液、发酵液浓缩物或发酵液的粉末经受液相色谱来制备。

19.一种适于口服摄入或口服使用的组合物，其包含根据权利要求1所述的化合物1、2、3或4中的一者或多者，或根据权利要求2至18中任一项所述的组合物。

20.根据权利要求19所述适于口服摄入或口服使用的组合物，其为饮料，其中莱鲍迪苷M、莱鲍迪苷D或两者以在0.05g/L至1.0g/L范围内的量存在于所述饮料中。

21.根据权利要求19或权利要求20所述适于口服摄入或口服使用的组合物，其为具有在0.05g/L至1.0g/L范围内的总甜菊糖苷量的饮料。

22.根据权利要求19或权利要求20所述适于口服摄入或口服使用的组合物，其为具有在50ppm至1,000ppm范围内的总甜菊糖苷量的饮料。

23.根据权利要求22所述适于口服摄入或口服使用的组合物，其具有在50ppm至100ppm范围内的总甜菊糖苷量。

24.根据权利要求19或权利要求20所述适于口服摄入或口服使用的组合物，其为饮料，其中化合物1、2、3或4中的一者或多者以在0.001g/L至0.1g/L范围内的量存在于所述饮料中。

25.根据权利要求19所述适于口服摄入或口服使用的组合物，其选自饮料或饮料浓缩物。

26.根据权利要求19所述适于口服摄入或口服使用的组合物，其为粉末。

27.根据权利要求19所述适于口服摄入或口服使用的组合物，其选自食料。

28.根据权利要求19所述适于口服摄入或口服使用的组合物，其选自糖食。

29.根据权利要求19所述适于口服摄入或口服使用的组合物，其选自调味品。

30.根据权利要求19所述适于口服摄入或口服使用的组合物，其为口香糖。

31.根据权利要求19所述适于口服摄入或口服使用的组合物，其为乳制品。

32.根据权利要求19所述适于口服摄入或口服使用的组合物，其为甜味剂。

33.根据权利要求19所述适于口服摄入或口服使用的组合物，其为药物组合物。

34.根据权利要求19所述适于口服摄入或口服使用的组合物，其为牙科组合物。