CN116903687A - 一种甜菊糖苷ra1g晶型h4及制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种甜菊糖苷RA1G晶型H4及制备方法和用途,涉及甜味剂技术领域,晶型H4使用Cu‑Kα射线测得的X‑射线粉末衍射分析,在以度表示的2θ角为3.86、7.89、9.67、14.12、17.49、20.60、22.45和23.73处有明显的特征衍射峰,得到的晶型H4具有结晶度好、吸湿性小、化学稳定性高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及甜味剂技术领域,具体涉及一种甜菊糖苷RA1G晶型H4及制备方法和用途。
背景技术
甜叶菊原产于南美巴拉圭与巴西接壤的阿曼拜山脉,是一种具有高倍甜味的植物。从甜叶菊中提取的白色粉末状甜菊糖苷,是一种纯天然、高甜度、零卡路里的甜味剂、天然代糖。甜菊糖是国际高倍甜味剂市场上第三大畅销的产品。第一代甜菊糖以混合糖为主,但是其常常伴随着苦涩的口感。第二代甜菊糖以高纯的甜菊糖A苷为主,已经被广泛用于食品、保健品和药品中。随着甜菊糖A苷不断的普及,甜叶菊中的其他苷类化合物也逐渐受到重视。目前,市场上开始使用的甜菊糖苷类化合物除了甜菊糖A苷外,还有甜菊糖B苷、甜菊糖C苷、甜菊糖D苷、甜菊糖M苷和甜菊糖A苷的衍生物甜菊糖苷RA1G。甜菊糖苷RA1G明显降低了甜菊糖A苷的苦味,改善了口感。
甜菊糖苷RA1G(还被称为莱鲍迪苷A1G),分子式为C50H80O28,并且结构为:
中国专利CN108753871A公开了一种甜菊糖苷衍生物莱鲍迪苷AlG的双酶法制备及其应用,以甜菊糖苷莱鲍迪苷A(RA)为受体底物,以葡萄糖供体物质为供体底物,利用双酶法制得具有全新结构的甜菊糖衍生物RAlG。中国专利CN108727443A公开了提高莱鲍迪苷AlG含量的结晶法、其产品及用途。
众所周知,晶型不同,可能导致颜色、形态、稳定性、吸湿性和溶解性存在差异,进而影响食品的储存条件、外观和口感。甜菊糖类化合物的晶型不同对其口感、稳定性、引湿性和溶解度有很大的影响。中国专利CN103739639A和CN103739640A报道了甜菊糖A苷的两种晶型,其中晶型7具有口感好和引湿性低的优势,晶型9具有稳定性高和水溶性高的优势。中国专利CN105037458A公开的甜菊糖D苷晶型A具有结晶度高、水溶性好和化学稳定性高的优点。目前,关于甜菊糖A苷、甜菊糖B苷、甜菊糖C苷、甜菊糖D苷的晶型研究均有报道,而甜菊糖苷RA1G的晶型从未报道过。
本领域迫切需要提供一种性能更好的甜菊糖苷RA1G的晶型,例如结晶度好、吸湿性小、化学稳定性高的新晶型。同时,迫切需要提供上述晶型的制备方法和用途。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是:针对现有技术存在的不足,提供一种甜菊糖苷RA1G晶型H4,其结晶度好、吸湿性小、化学稳定性高。
为解决上述第一个技术问题,本发明的技术方案是:
一种甜菊糖苷RA1G晶型H4,所述晶型H4使用Cu-Kα射线测得的X-射线粉末衍射分析,在以度表示的2θ角为3.86、7.89、9.67、14.12、17.49、20.60、22.45和23.73处有明显的特征衍射峰。
优选的,所述晶型G使用Cu-Kα射线测量得到的X-射线粉末衍射分析,以度表示的2θ值、误差范围为±0.2°,以表示的晶面间距d和以百分数表示的衍射峰的相对强度具有如下特征:
优选的,所述晶型H4的差示扫描量热分析图谱,在约30~100℃和200~225℃区间内有特征吸热峰。
优选的,所述晶型H4的热失重分析在210±20℃开始分解。
优选的,所述晶型H4的动态水分吸附图谱在相对湿度为0~40%范围内,其吸收水分的质量百分数在0~0.8%;在相对湿度为40~80%范围内,其吸收水分的质量百分数在0.8~1.1%。
优选的,所述晶型H4的红外光谱至少在3343cm-1、2943cm-1、1727cm-1、1744cm-1、1341cm-1、1222cm-1、1035cm-1、910cm-1和568cm-1处具有特征峰,误差范围为±2cm-1。
本发明所要解决的第二个技术问题是:针对现有技术存在的不足,提供一种甜菊糖苷RA1G晶型H4的制备方法,制得的甜菊糖苷RA1G晶型H4结晶度好、吸湿性小、化学稳定性高。
为解决上述第二个技术问题,本发明的技术方案是:
一种甜菊糖苷RA1G晶型H4的制备方法,所述制备方法为混悬法、溶液挥发法或冷却法的一种或两种以上的混合结晶方法,包括以下步骤:
(1)混悬:在0~100℃温度范围内,将甜菊糖苷RA1G与溶剂混合1~48h,得到混悬溶液;
(2)冷却:步骤(1)中的混悬溶液趁热过滤,滤液冷却至0~30℃温度范围内,直至析出大量的白色固体,得到混悬溶液;
(3)挥发:步骤(1)中的混悬溶液过滤后,在室温挥发,真空压力小于或等于0.1MPa,直至析出大量的白色固体,得到混悬溶液;
(4)过滤:在0~100℃温度范围内,将步骤(1)、(2)或(3)中的混悬溶液过滤或离心,得到白色固体,干燥即得甜菊糖苷RA1G晶型H4。
进一步的,步骤(1)中所述的甜菊糖苷RA1G干物质纯度在80-100%范围内;
步骤(1)中所述的溶剂为甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、四氢呋喃、异丙醇中的一种或两种以上,或是上述溶剂与水的混合溶剂亦或是水。
本发明所要解决的第三个技术问题是:提供一种含有所述甜菊糖苷RA1G晶型H4的食品组合物。
本发明所要解决的第四个技术问题是:提供所述甜菊糖苷RA1G晶型H4及其制备方法在食品、健品及药品制备中的应用。
由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
本发明提供的甜菊糖苷RA1G晶型H4的制备方法,其工艺简单、易于操作、可通过多种方法制得甜菊糖苷RA1G晶型H4,且制得的产品结晶度高、吸湿性低、稳定性高。
附图说明
图1是本发明提供的甜菊糖苷RA1G晶型H4的X-射线粉末衍射(XRPD)图;
图2是本发明提供的甜菊糖苷RA1G晶型H4的差示扫描量热分析(DSC)图;
图3是本发明提供的甜菊糖苷RA1G晶型H4的热失重分析(TG)图;
图4是本发明提供的甜菊糖苷RA1G晶型H4吸湿性分析(DVS)图;
图5是本发明提供的甜菊糖苷RA1G晶型H4红外(IR)图;
图6是本发明提供的甜菊糖苷RA1G晶型H4、晶型H1与晶型H2的吸湿性(DVS)比较图;
图7是本发明提供的甜菊糖苷RA1G晶型H4在40℃、相对湿度75%的条件下储存两周的X-射线粉末衍射(XRPD)比较图。
具体实施方式
下面结合实施例,进一步阐述本发明。
实施例1
在室温条件下,将0.2g物质纯度为99%的甜菊糖苷(晶型H1)RA1G加入1mL纯水中,静置12h有大量固体析出,过滤得到白色固体,白色固体于25℃下真空干燥,得甜菊糖苷RA1G晶型H4。
实施例2
50℃条件下,将2.0g物质纯度为99%的甜菊糖苷(晶型H1)RA1G加入1ml乙腈中,混合2h后趁热过滤,滤液冷却至15℃,有大量固体析出,过滤得到白色固体,白色固体于15℃下真空干燥,得甜菊糖苷RA1G晶型H4。
实施例3
在室温条件下,将0.2g物质纯度为99%的甜菊糖苷(晶型H1)RA1G加入1mL混合溶剂(甲醇与水的体积比为1:3),室温下静置36h有大量固体析出,过滤得到白色固体,白色固体于25℃下真空干燥,得甜菊糖苷RA1G晶型H4。
实施例4
90℃条件下,将2.0g物质纯度为99%的甜菊糖苷(晶型H1)RA1G加入1mL混合溶剂(甲醇与丙酮的体积比为1:1),放至室温后静置42h有大量固体析出,离心得到白色固体,白色固体于25℃下真空干燥,得甜菊糖苷RA1G晶型H4。
实施例5
在0℃下,将0.2g物质纯度为99%的甜菊糖苷(晶型H1)RA1G加入1mL混合溶剂(四氢呋喃与水的体积比为1:2),0℃下静置1h后离心得到白色固体,白色固体于25℃下真空干燥,得甜菊糖苷RA1G晶型H4。
实施例6
70℃条件下,将2.0g物质纯度为99%的甜菊糖苷(晶型H1)RA1G加入1mL混合溶剂(乙腈与水的体积比为1:3),50℃下静置48h有大量固体析出,过滤得到白色固体,白色固体于25℃下真空干燥,得甜菊糖苷RA1G晶型H4。
实施例7
30℃条件下,将20g物质纯度为99%的甜菊糖苷(晶型H1)RA1G加入10mL纯水,放至室温后静置24h有大量固体析出,过滤得到白色固体,白色固体于25℃下真空干燥,得甜菊糖苷RA1G晶型H4。
实施例8
50℃条件下,将20g物质纯度为99%的甜菊糖苷(晶型H1)RA1G加入10mL纯水,50℃下静置24h后趁热过滤得滤渣和滤液,滤液冷却至25℃,得到混悬溶液,混悬溶液离心后得白色固体,白色固体和滤渣于25℃下真空干燥,得甜菊糖苷RA1G晶型H4。
实施例9
50℃条件下,将20g物质纯度为99%的甜菊糖苷(晶型H1)RA1G加入10mL纯水,50℃下静置24h后趁热过滤得滤渣和滤液,滤液在室温下挥发,真空压力0.1MPa,直至有大量固体析出,得混悬溶液,混悬溶液过滤得到白色固体,白色固体和滤渣于25℃下真空干燥,得甜菊糖苷RA1G晶型H4。
实施例10
25℃下,将10g物质纯度为99%的甜菊糖苷RA1G(无定型)加入200mL乙醇(纯度为95%)中,搅拌24h,过滤得到白色固体,白色固体于25℃下真空干燥,得甜菊糖苷RA1G晶型H1。
实施例11
80%±5%相对湿度、25℃条件下,将5g实施例10的晶型H1平铺放置2天,得甜菊糖苷RA1G晶型H2。
对上述实施例制得的甜菊糖苷RA1G晶型H4进行X-射线粉末衍射分析(XRPD)、差示扫描量热分析(DSC)、热失重分析(TG)、动态水分吸附分析(DVS)等。
XRPD分析:其采用德国布鲁克仪器有限公司Bruker D8 advance型的衍射仪于室温进行检测,采用Cu–Kα射线2θ角扫描从3度到40度,扫描速度为0.1度/秒。其分析结果见图1。XRPD谱图显示上述实施例制得的甜菊糖苷RA1G晶型H4具有良好的结晶度。
在样品粉末X-射线粉末衍射图谱中,由特定晶型得到的衍射谱图往往是特征性的。因为结晶条件、粒径、混合物的相对含量和其它测试条件的差异,衍射谱图可能会产生择优取向效果,从而导致谱图中某些谱带(尤其是在低角度)的相对强度发生变化。因此,衍射峰的相对强度对所针对的晶体并非是特征性的,判断是否与已知的晶型相同时,更应该注意的是峰的位置而不是它们的相对强度。另外,判断晶型是否一样时应注意保持整体观念,因为并不是一条衍射线代表一个物相,而是一套特定的“d-I/I1”数据才代表某一物相。还应指出的是,在混合物的鉴定中,由于含量下降等因素会造成部分衍射线的缺失,此时,无需依赖高纯试样中观察到的全部谱带,甚至一条谱带也可能对给定的晶体是特征性的。
DSC分析:本专利所有DSC谱图由美国TA公司的DSC Q2000型差示扫描量热仪进行检测,气氛为氮气,加热速度为10℃/min。
TG分析:本专利所有TGA谱图由美国TA公司的TGA 55型热重分析仪检测,温度范围:30-400℃,扫描速率:10℃/min,吹扫气:40mL/min。
DVS分析:本专利所有DVS谱图由英国SMS公司DVS advantage型吸附仪测定,相对湿度范围:0~95%,温度:25℃。其分析结果见图4。上述实施例制得的甜菊糖苷RA1G晶型H4在25℃、40% RH条件下吸湿性明显低于甜菊糖苷RA1G晶型H1和晶型H2,比较结果见图6和表1。同时,甜菊糖苷RA1G晶型H4在正常储存(40%-80%RH)条件下吸湿性低于晶型H1和晶型H2。
表1
对上述实施例制得的甜菊糖苷RA1G晶型H4,在40℃、RH 75%条件下储存两周,其分析结果见图7。从图7中可以看出其晶型不变,说明该晶型在正常储存条件下物理稳定性好。
上述实施例中所用的甜菊糖苷RA1G原料(晶型H1)由山东诸城浩天药业有限公司提供。
应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.一种甜菊糖苷RA1G晶型H4,其特征在于:所述晶型H4使用Cu-Kα射线测得的X-射线粉末衍射分析,在以度表示的2θ角为3.86、7.89、9.67、14.12、17.49、20.60、22.45和23.73处有明显的特征衍射峰。
2.如权利要求1所述的一种甜菊糖苷RA1G晶型H4,其特征在于,所述晶型G使用Cu-Kα射线测量得到的X-射线粉末衍射分析,以度表示的2θ值、误差范围为±0.2°,以表示的晶面间距d和以百分数表示的衍射峰的相对强度具有如下特征:
3.如权利要求1所述的一种甜菊糖苷RA1G晶型H4,其特征在于:所述晶型H4的差示扫描量热分析图谱,在约30~100℃和200~225℃区间内有特征吸热峰。
4.如权利要求1所述的一种甜菊糖苷RA1G晶型H4,其特征在于:所述晶型H4的热失重分析在210±20℃开始分解。
5.如权利要求1所述的一种甜菊糖苷RA1G晶型H4,其特征在于:所述晶型H4的动态水分吸附图谱在相对湿度为0~40%范围内,其吸收水分的质量百分数在0~0.8%;在相对湿度为40~80%范围内,其吸收水分的质量百分数在0.8~1.1%。
6.如权利要求1所述的一种甜菊糖苷RA1G晶型H4,其特征在于:所述晶型H4的红外光谱至少在3343cm-1、2943cm-1、1727cm-1、1744cm-1、1341cm-1、1222cm-1、1035cm-1、910cm-1和568cm-1处具有特征峰,误差范围为±2cm-1。
7.如权利要求1-6任一项所述的甜菊糖苷RA1G晶型H4的制备方法,其特征在于,所述制备方法为混悬法、溶液挥发法或冷却法的一种或两种以上的混合结晶方法,包括以下步骤:
(1)混悬:在0~100℃温度范围内,将甜菊糖苷RA1G与溶剂混合1~48h,得到混悬溶液;
(2)冷却:步骤(1)中的混悬溶液趁热过滤,滤液冷却至0~30℃温度范围内,直至析出大量的白色固体,得到混悬溶液;
(3)挥发:步骤(1)中的混悬溶液过滤后,在室温挥发,真空压力小于或等于0.1MPa,直至析出大量的白色固体,得到混悬溶液;
(4)过滤:在0~100℃温度范围内,将步骤(1)、(2)或(3)中的混悬溶液过滤或离心,得到白色固体,干燥即得甜菊糖苷RA1G晶型H4。
8.如权利要求7所述的甜菊糖苷RA1G晶型H4的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的甜菊糖苷RA1G干物质纯度在80-100%范围内;
步骤(1)中所述的溶剂为甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、四氢呋喃、异丙醇中的一种或两种以上,或是上述溶剂与水的混合溶剂亦或是水。
9.一种食品组合物,其特征在于:所述食品组合物含有如权利要求1-5任一项所述的甜菊糖苷RA1G晶型H4。
10.如权利要求1-5任一项所述的甜菊糖苷RN晶型H1及权利要求6-8任一项所述的甜菊糖苷RA1G晶型H4的制备方法在食品、保健品及药品制备中的应用。
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