CN110483607A - 一种半合成11-氧基-罗汉果甜苷v的方法 - Google Patents

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Abstract

一种半合成11‑氧基‑罗汉果甜苷V的方法，其以非金属元素的高价化合物为氧化剂，将罗汉果甜苷V氧化得到11‑氧基‑罗汉果甜苷V，所述方法可高效率的获得高含量11‑氧基‑罗汉果甜苷V，填补行业空白，且其原料来源为罗汉果甜苷V，相较于直接从罗汉果中提取分离制备，其原料来源更广。

Description

一种半合成11-氧基-罗汉果甜苷V的方法
技术领域
本发明涉及一种罗汉果甜苷的半合成方法，具体涉及一种半合成11-氧基-罗汉果甜苷V的方法。
背景技术
罗汉果甜苷V(Mogroside V)，分子式：C60H102O29，分子量:1287.43，是罗汉果中特有的一种葫芦烷型四环三萜皂苷，是罗汉果中主要的甜味成分，其甜度是蔗糖的300余倍，属低热量、非营养、非发酵型的天然高倍甜味剂。
11-氧基-罗汉果甜苷V，又名：11-O-罗汉果甜苷V(11-oxo-Mogroside V)，分子式：C60H100O29，分子量:1285.43，同样是罗汉果中特有的一种葫芦烷型四环三萜皂苷，同样是一种天然甜味剂。
在天然植物罗汉果中，11-氧基-罗汉果甜苷V的含量比较低，仅仅是罗汉果甜苷V含量的10％～15％。目前获得高含量的11-氧基-罗汉果甜苷V的方法，是通过物理方法从罗汉果提取物中富集、分离。
CN106967142A公开了一种同时提取罗汉果甜苷V、VI和11-O基苷V的方法，是以罗汉果甜苷V精制母液为原料，经正丁醇萃取、浓缩析晶、聚酰胺吸附、梯度洗脱等步骤，获得高含量的11-O基罗汉果甜苷V。该方法的原料来源有限，过度的依赖原料中11-O基罗汉果甜苷V本身的含量。
目前尚无文献公开报道将罗汉果甜苷V氧化为11-氧基-罗汉果甜苷V的半合成方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术中的不足，提供一种半合成11-氧基-罗汉果甜苷V的方法，所述方法可高效率的获得高含量11-氧基-罗汉果甜苷V，填补行业空白，且其原料来源为罗汉果甜苷V，相较于直接从罗汉果中提取分离制备，其原料来源更广。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：
一种半合成11-氧基-罗汉果甜苷V的方法，是以非金属元素的高价化合物为氧化剂，将罗汉果甜苷V氧化得到11-氧基-罗汉果甜苷V。
优选的，所述氧化剂选自硝酸、亚硝酸、硫酸、亚硫酸、亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸铵、次碘酸、碘酸、高碘酸、次碘酸钠、碘酸钠、高碘酸钠、碘酸钾、高碘酸钾、次溴酸、溴酸、高溴酸、次溴酸钠、溴酸钠、高溴酸钠、次溴酸钾、溴酸钾、次氯酸、亚氯酸、氯酸、高氯酸、次氯酸钠、亚氯酸钠、氯酸钠、高氯酸钠、次氯酸钾、亚氯酸钾、氯酸钾、高氯酸钾、氯酸铵、高氯酸铵、次氯酸锂和高氯酸锂中的一种或多种；优选，所述氧化剂为次氯酸钾、氯酸钠或溴酸钠。所述罗汉果甜苷可以是直接购买的罗汉果甜苷V，也可以是11-氧基-罗汉果甜苷V和罗汉果甜苷V的混合物，如罗汉果提取物。
优选地，所述氧化剂与罗汉果甜苷V的当量比为0.5～2.5:1；优选的，所述氧化剂与罗汉果甜苷V的当量比为1～2:1。若氧化剂的用量过少，氧化反应将不完全，导致产品的收率偏低以及含量偏低；若氧化剂的用量过多，不但会增加物料的浪费，还会导致氧化过度，生成杂质，同样会造成产品的收率偏低以及含量偏低。
优选的，一种半合成11-氧基-罗汉果甜苷V的方法包括以下步骤：
(1)氧化反应：向罗汉果甜苷V水溶液中加入氧化剂发生氧化反应，反应完成后，得氧化反应液；
(2)纳滤浓缩：采用步骤(1)所得纳滤膜过滤氧化反应液，收集截留液，浓缩，干燥，得11-氧基-罗汉果甜苷V。
优选地，步骤(1)中，所述罗汉果甜苷V水溶液中罗汉果甜苷V与水的质量比为4～20:1；优选的，所述罗汉果甜苷V水溶液中罗汉果甜苷V与水的质量比为5～15:1。水作为氧化反应的介质，若水的用量过少，罗汉果甜苷V将无法充分溶解，氧化反应将不完全；若水的用量过多，反应底物的浓度过低，反应的速度将过慢。
优选地，步骤(1)中，所述氧化反应的时间为0.5～5h；优选的，所述氧化反应的时间为2～4h。若反应时间过短，氧化反应将不完全；若反应时间过长，易发生副反应产生杂质。
优选地，步骤(2)中，所述纳滤膜的截留分子量为200～600Da，过滤的压力为0.1～0.5Mpa。使用纳滤膜过滤的目的，是除去氧化反应液中生成的盐类。若纳滤膜的截留分子量过小或过滤的压力过低，部分盐类离子将无法透过纳滤膜，从而与产品一起存在于纳滤膜截留液中，都不能将盐类彻底的除去；若纳滤膜的截留分子量过大或过滤的压力过高，都有可能导致11-氧基-罗汉果甜苷V透过纳滤膜，造成产品得率偏低。
优选地，步骤(2)中，所述浓缩为减压浓缩，浓缩的真空度为-0.07～-0.09MPa，温度为60～80℃，浓缩至固含量为30～50％。
本发明方法的合成反应式如下：
本发明以非金属元素的高价化合物为氧化剂，选择性地将罗汉果甜苷V中的仲醇氧化为酮，得到11-氧基-罗汉果甜苷V。
本发明方法的有益效果如下：
(1)本发明提供了一种全新的高含量11-氧基-罗汉果甜苷V获得途径，填补了行业空白；所得11-氧基-罗汉果甜苷V的含量可高达98.24％，收率可高达93.74％；
(2)本发明方法不使用有机溶剂，安全环保，工艺简单，可操作性强，设备要求低，生产成本低，适宜于工业化生产。
附图说明
图1为本发明实施例1、2和3所用原料罗汉果甜苷V的HPLC图谱；
图2为本发明实施例1制备的11-氧基-罗汉果甜苷V的HPLC图谱；
图3为本发明实施例2制备的11-氧基-罗汉果甜苷V的HPLC图谱；
图4为本发明实施例3制备的11-氧基-罗汉果甜苷V的HPLC图谱；
图5为本发明实施例4制备的11-氧基-罗汉果甜苷V的HPLC图谱。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
本发明实施例所使用的罗汉果甜苷V是使用罗汉果粗提物为原料，再次进行分离、纯化，得到的高含量罗汉果甜苷V；其中，罗汉果甜苷V的质量百分比含量为98.5％，实施例1、2和3所用原料罗汉果甜苷V的HPLC图谱如图1所示；本发明实施例所使用的原料或化学试剂，如无特殊说明，均通过常规商业途径获得。
本发明实施例中，采用高效液相色谱(HPLC)外标法测定罗汉果甜苷V及11-氧基-罗汉果甜苷V的含量。检测各实施例产品采用的高效液相色谱仪为安捷伦科技有限公司Agilent technologies生产，型号：HPLC-1260。
实施例1
(1)氧化反应：取罗汉果甜苷V100g(76.5mmol)，溶解于500g水中，得罗汉果甜苷V水溶液，加入次氯酸钾10g(110.4mmol)，搅拌反应2h，反应结束后，得到氧化反应液；
(2)纳滤浓缩：将所得氧化反应液用截留分子量为200Da的纳滤膜过滤，过滤的压力为0.5Mpa，收集纳滤膜截留液，减压浓缩至固形物含量为39％，浓缩的真空度为-0.07MPa、温度为75℃，干燥，得11-氧基-罗汉果甜苷V成品92.90g。
经高效液相色谱(HPLC)外标法测定，本实施例所得11-氧基-罗汉果甜苷V的含量为98.24％，色谱图如图2所示。11-氧基-罗汉果甜苷V的收率为92.65％。
实施例2
(1)氧化反应：取罗汉果甜苷V 50g(38.3mmol)，溶解于600g水中，加入氯酸钠5g(47.0mmol)，搅拌反应2.5h，反应结束后，得到氧化反应液；
(2)纳滤浓缩：将氧化反应液用截留分子量为400Da的纳滤膜过滤，过滤的压力为0.3Mpa，收集纳滤膜截留液，减压浓缩至固形物含量为35％，浓缩的真空度为-0.08MPa、温度为70℃，干燥，得11-氧基-罗汉果甜苷V成品45.81g。
经高效液相色谱(HPLC)外标法测定，本实施例所得11-氧基-罗汉果甜苷V的含量为97.47％，色谱图如图3所示。11-氧基-罗汉果甜苷V的收率为90.66％。
实施例3
(1)氧化反应：取罗汉果甜苷V100g(76.5mmol)，溶解于1000g水中，加入溴酸钠15g(99.4mmol)，搅拌反应4h，反应结束后，得到氧化反应液；
(2)纳滤：将氧化反应液用截留分子量为500Da的纳滤膜过滤，过滤的压力为0.2Mpa，收集纳滤膜截留液，减压浓缩至固形物含量为45％，所述浓缩的真空度为-0.085MPa、温度为68℃，干燥，得11-氧基-罗汉果甜苷V成品94.29g。
经高效液相色谱(HPLC)外标法测定，本实施例所得11-氧基-罗汉果甜苷V的含量为97.93％，色谱图如图4所示。11-氧基-罗汉果甜苷V的收率为93.74％。
实施例4
(1)氧化反应：取罗汉果甜苷V与11-氧基-罗汉果甜苷V的混合物100g(其中罗汉果甜苷V的含量为79.21％，11-氧基-罗汉果甜苷V的含量为19.49％)，溶解于500g水中，得罗汉果甜苷V与11-氧基-罗汉果甜苷V混合物的水溶液，加入次氯酸钾8g(88.34mmol)，搅拌反应2.5h，反应结束后，得到氧化反应液；
(2)纳滤浓缩：将氧化反应液用截留分子量为300Da的纳滤膜过滤，过滤的压力为0.5Mpa，收集纳滤膜截留液，减压浓缩至固形物含量为42％，浓缩的真空度为-0.075MPa、温度为75℃，干燥，得11-氧基-罗汉果甜苷V成品93.76g。经高效液相色谱(HPLC)外标法测定，本实施例所得11-氧基-罗汉果甜苷V的含量为98.10％，色谱图如图5所示。

Claims (10)

1.一种半合成11-氧基-罗汉果甜苷V的方法，其特征在于，以非金属元素的高价化合物为氧化剂，将罗汉果甜苷V氧化得到11-氧基-罗汉果甜苷V。
2.根据权利要求1所述一种半合成11-氧基-罗汉果甜苷V的方法，其特征在于，所述氧化剂选自硝酸、亚硝酸、硫酸、亚硫酸、亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸铵、次碘酸、碘酸、高碘酸、次碘酸钠、碘酸钠、高碘酸钠、碘酸钾、高碘酸钾、次溴酸、溴酸、高溴酸、次溴酸钠、溴酸钠、高溴酸钠、次溴酸钾、溴酸钾、次氯酸、亚氯酸、氯酸、高氯酸、次氯酸钠、亚氯酸钠、氯酸钠、高氯酸钠、次氯酸钾、亚氯酸钾、氯酸钾、高氯酸钾、氯酸铵、高氯酸铵、次氯酸锂和高氯酸锂中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述一种半合成11-氧基-罗汉果甜苷V的方法，其特征在于，所述氧化剂与罗汉果甜苷V当量比为0.5~2.5:1。
4.根据权利要求1-3任一项所述一种半合成11-氧基-罗汉果甜苷V的方法，其特征在于，所述氧化剂与罗汉果甜苷V的当量比为1~2:1。
5.根据权利要求1-4任一项所述一种半合成11-氧基-罗汉果甜苷V的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）氧化反应：向罗汉果甜苷V水溶液中加入氧化剂发生氧化反应，反应完成后，得氧化反应液；
（2）纳滤浓缩：采用纳滤膜过滤步骤（1）所得氧化反应液，收集截留液，浓缩，干燥，得11-氧基-罗汉果甜苷V。
6.根据权利要求5所述半合成11-氧基-罗汉果甜苷V的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述罗汉果甜苷V水溶液中罗汉果甜苷V与水的质量比为4～20:1。
7.根据权利要求5或6所述半合成11-氧基-罗汉果甜苷V的方法，其特征在于，所述罗汉果甜苷V水溶液中罗汉果甜苷V与水的质量比为5～15:1。
8.根据权利要求5-7任一项所述半合成11-氧基-罗汉果甜苷V的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述氧化反应的时间为0.5～5h。
9.根据权利要求5-8任一项所述半合成11-氧基-罗汉果甜苷V的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述纳滤膜的截留分子量为200～600Da，过滤的压力为0.1～0.5Mpa。
10.根据权利要求5-9任一项所述半合成11-氧基-罗汉果甜苷V的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述浓缩为减压浓缩，浓缩的真空度为-0.07～-0.09MPa，温度为60～80℃，浓缩至固含量为30～50%。
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