化橘红专利CN108329364A：一种以化橘红为基础制备甜味素的方法

申请公布号 CN108329364A
申请号 CN201810119807
分类号 C07H15/203;C07H1/00
分类 有机化学〔2〕
公开（公告）号 CN108329364A
公开（公告）日 1970-01-01
发明名称 一种以化橘红为基础制备甜味素的方法
发明人 孔繁晟;陈钊圣
申请人 广东药科大学、广东美华农业生物科技有限公司
申请日 20180206
申请公布日 20180727
代理机构 广州胜沃园专利代理有限公司 44416
代理人 张帅
地址 510000 广东省广州市番禺区广州大学城外环东路280号

摘要 本发明公开了一种以化橘红为基础，柚皮苷为原料，制备新型甜味素的制备方法及其应用。具体方法如下：通过化橘红得到柚皮苷，然后以柚皮苷为原料，合成新型甜味素(新橙皮苷二氢查尔酮)。主要解决现有发明中原料来源昂贵，产品收率低，难以重复等问题。本发明具有提取率高，产品含量高，所得的新型甜味素纯度高，可工业化的特点，同时也为化橘红的科学利用及市场开发，提供了科学的依据。

【说明书】：
本发明公开了一种以化橘红为基础，柚皮苷为原料，制备新型甜味素的制备方法及其应用。具体方法如下：通过化橘红得到柚皮苷，然后以柚皮苷为原料，合成新型甜味素(新橙皮苷二氢查尔酮)。主要解决现有发明中原料来源昂贵，产品收率低，难以重复等问题。本发明具有提取率高，产品含量高，所得的新型甜味素纯度高，可工业化的特点，同时也为化橘红的科学利用及市场开发，提供了科学的依据。

技术领域：本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种以化橘红为基础制备甜味素的方法。

技术背景：

化橘红(Exocarpium citri grandis)又称化州橘红，是芸香科植柑橘属(Citrus)植物化州柚 (Eitrus grandis Osbeek)或柚(c.grandis osbeek)的未成熟或成熟的干燥外层果皮。化橘红是我国特有的传统中药材，古代记载和现代研究表明化橘红内含多种活性成分，具有化痰、理气、健脾、消食、散寒等作用。随着化橘红广泛的种植以及作为传统药材在市场上的饱和，合理科学开发利用化橘红已显得尤为重要。而柚皮苷作为化橘红黄酮类化合物中主要的成分，且其含量高，用来作为新型甜味素的合成原料，具有原料来源充足，生产工艺成熟等优势。

甜味素新橙皮苷二氢查尔酮(NHDC)是查尔酮的衍生物，是通过对新橙皮苷进行氢化而制得的二氢查尔酮类黄酮化合物。它具有甜味高，余味持久，清爽愉悦，稳定性好，热量低，能降低人体对苦味的敏感程度等优势。作为一种新型甜味剂，优于蔗糖和糖精。同时它无诱变性、无致癌性、无致龋性、无明显的毒性效应，代谢速度快，对人体血脂水平和血糖水平无不良影响。目前，NHDC在食品中的安全性已得到了广泛的认可，包括有美国、日本、中国等在内的30多个国家批准将其作为食品添加剂使用。

目前，甜味素新橙皮苷二氢查尔酮主要是以芸香科植物中提取的原料新橙皮苷经过转化氢化制得的。虽然我国柑橘类资源十分丰富，能产生大量的柑橘皮，而大部分的柑橘皮含有新橙皮苷量却很低，难以大量生产，不足以满足甜味素的生产需求。因此寻找更合适的原料合成甜味素新橙皮苷二氢查尔酮，已变得刻不容缓。而柚皮苷作为化橘红黄酮类化合物中主要的成分，用来作为甜味素合成原料，具有原料来源充足，化橘红中含量高，生产工艺成熟等优势。用化橘红中的柚皮苷为原料，既解决了甜味素原料短缺问题，又解决了化橘红作为药材在市场上饱和的问题。

现今制备新橙皮苷二氢查耳酮的方法主要是在压力大于2.0MPa的压力下进行，此方法除增加工艺难度外还降低了安全性，成品收率不高，对设备和技术要求较高，不利于操作，如专利文献CN103804439A公开了一种新橙皮苷二氢查尔酮的合成方法；同时在采用传统工艺对新橙皮苷二氢查尔酮纯化时，加入活性炭脱色，增加了操作步骤，也带来操作中引入杂质的风险。

从公开的甜味素新橙皮苷二氢查耳酮相关发明专利来看，目前已做的研究虽已涉及新橙皮苷、新橙皮苷二氢查尔酮的制备，但是仍然存在收率低、工艺稳定性差，耗能大等的不足。同时，随着化橘红广泛的种植以及作为传统药材在市场上的饱和，合理科学开发利用化橘红显得尤为重要。因此，有必要寻找新的合成原料和途径与方法去制备新型甜味素新橙皮苷二氢查尔酮。

发明内容

本发明的目的是提供一种以化橘红为基础制备甜味素的方法，主要解决现有技术中原料来源昂贵，产品收率低，难以重复等问题，同时为化橘红的科学利用提供一个新的方向。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

其中，以化橘红为基础制备甜味素的方法包括如下步骤：

步骤一：从化橘红当中提取和制备柚皮苷纯品；

步骤二：将柚皮苷按比例加入到KOH溶液中，通入氮气保护，于140～150℃加热回流 2～3h，冷却后加入盐酸调节pH，产生大量黄白色沉淀，加热至110～120℃使混合物固体溶解，自然冷却12-24小时，析出晶体，抽滤，反复冰水洗涤，真空干燥，得到产物乙酰苯-4'-新橙皮苷固体；

步骤三：将适量乙酰苯-4'-新橙皮苷和异香兰素加入到反应瓶中，加入溶剂适量，室温下搅拌一段时间，然后加入催化剂和反应介质冰醋酸适量，氮气保护下70-90℃加热回流 10-18h，最后冷却析出固体，抽滤并用乙醇洗涤得淡黄色固体，真空干燥，得到新橙皮苷；

步骤四：将适量步骤三所得的新橙皮苷与氢氧化钠溶解于水中，加入催化剂适量，置于反应釜中，通入氢气，在加低压条件下，搅拌或摇摆反应一段时间。反应结束后，过滤，滤液用浓盐酸调节pH。放置冰箱静置过夜，过滤，产物用热水重结晶，滤饼在真空干燥箱干燥过夜，得到甜味素新橙皮苷二氢查尔酮。

更进一步地：步骤二所述的柚皮苷与氢氧化钾溶液的比例1:10～1:20g/mL，氢氧化钾的溶液质量分数为10～20％。

更进一步地：步骤二所述浓盐酸调节PH为4～7。

更进一步地：步骤三所述的乙酰苯-4'-新橙皮苷与异香兰素的量为摩尔比1:1～1:3；溶剂为乙醇，加入的量为1:100～10:100g/L(乙醇：乙酰苯-4'-新橙皮苷)；催化剂为四氢吡咯，加入的量与乙酰苯-4'-新橙皮苷的摩尔比为1:1～1:3；冰醋酸加入的量与乙酰苯-4'-新橙皮苷的摩尔比为3:1～1:1。

更进一步地：步骤四所述的新橙皮苷与氢氧化钠的质量之比为2:1～4:1，料液比为 1:10～1:20(g/mL)；催化剂为钯炭或雷尼镍，加入的质量为新橙皮苷质量的1/4～1/7。

更进一步地：步骤四所述的加氢加压条件为2～5个大气压，反应时间为2-5h；浓盐酸调节pH为1～4。

更进一步地：所述的真空干燥温度为45～60℃，真空度为0.08-0.1MPa。

与现有技术相比，本发明的优势在于：

1、本发明以化橘红中提取的柚皮苷为原料，通过逆Michacle和逆adol反应，生成根皮乙酰苯-4'-新橙皮苷，再与异香兰素发生羟醛缩合生成新橙皮苷，最后在碱性条件下加氢制得新橙皮苷二氢查尔酮。

2、本发明的制备方法简单，产品的纯度、收率高，且具有可重复性、可工业化。

附图说明：

图1为新型甜味素新橙皮苷二氢查耳酮的高效液相色谱图。

图2为新型甜味素新橙皮苷二氢查耳酮的核磁共振碳谱色谱图。

图3为新型甜味素新橙皮苷二氢查耳酮的核磁共振氢谱色谱图。

具体实施案例方式

下面将结合具体实施方式进一步说明本发明，但发明要求保护的范围并不局限于下列实施方式。

实施例1

本实施例制备新型甜味素新橙皮苷二氢查尔酮的操作方法按照如下三个步骤来实施：根皮乙酰苯-4'-新橙皮苷的制备：称取8.0g柚皮苷置于三口烧瓶中，加入质量分数为15％的氢氧化钠或氢氧化钾120mL，通入N2惰气保护加热至145～150℃回流2h，冷却后加入浓盐酸调pH至6.0，有大量黄白色沉淀产生，加热混合物至120℃，固体溶解，自然冷却析出晶体，抽滤，反复冰水洗涤，得到5.6g产物根皮乙酰苯-4'-新橙皮苷；

新橙皮苷的制备：称取乙酰苯-4'-新橙皮苷4.76g，异香兰素1.52g，加入乙醇50mL，室温下搅拌15min，然后加入催化剂四氢吡咯0.71g，冰醋酸0.3g，通入N2惰气保护，80℃加热12h，冷却析出固体，抽滤并用乙醇洗涤得淡黄色固体，干燥得到4.7g新橙皮苷；

新橙皮苷二氢查耳酮的制备：称取2.0g氢氧化钠和4.0g新橙皮苷溶解于40mL水中，加入钯炭0.8g，通入氢气，在3个大气压条件下，摇摆反应3小时。反应结束后，过滤，收集滤液，滤液用浓盐酸调节pH至2.0。放置冰箱过夜，过滤，进一步热水溶解重结晶，过滤，60℃真空干燥箱干燥12h，得到3.4g新橙皮苷二氢查尔酮，纯度≥95.0％。