一种以柚皮苷为原料合成新橙皮苷的方法技术

一种以柚皮苷为原料合成新橙皮苷的方法，包括以下步骤：（1）水解：将柚皮苷溶解于碱水溶液中，加热、加压水解，冷却至室温，用酸调节pH值，冷却析晶，过滤，干燥，得水解产物——PN；（2）缩合：将PN溶解于有机溶剂中，加入异香兰素和组氨酸，回流反应，冷冻析晶，过滤，干燥，得新橙皮苷粗品；（3）精制：将新橙皮苷粗品用低碳醇水溶液加热溶解，冷却析晶，过滤，滤饼干燥，得新橙皮苷精品。按照本发明专利技术方法所得产品中新橙皮苷的纯度可高达99.5%，杂质含量少，新橙皮苷的收率高；本发明专利技术方法碱和催化剂的用量少，反应时间短，成本低，工艺过程无需惰性气体保护，无需无水反应条件，适宜于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种合成新橙皮苷的方法，具体涉及一种以柚皮苷为原料合成新橙皮苷的方法。
技术介绍
新橙皮苷是一种重要的二氢黄酮化合物，它的主要用途是合成新橙皮苷二氢查耳酮——一种新型甜味剂，其甜度是蔗糖的1500～1800倍，具有甜度高，热量小，甜味持久，稳定性好，无毒性的特点，广泛应用于食品、药品和饲料行业。目前，国内外市场对新橙皮苷二氢查耳酮的需求量日益增加，但是合成新橙皮苷二氢查耳酮的原料却难以满足市场的需求。现有的获得大量新橙皮苷的方法主要有提取法和合成法。从天然植物中提取分离新橙皮苷受到资源和生产成本的限制。由于生态环境的破坏和资源的过度采伐，提取法获得新橙皮苷已不具备生产优势。我国柚皮苷资源丰富，廉价易得，用柚皮苷为原料合成新橙皮苷，为我们提供了一个获得大量新橙皮苷的新方法。US3375242公开了一种新橙皮苷合成的方法，该方法将柚皮苷和过量的异香兰素直接混合，在氢氧化钾的催化下合成新橙皮苷。该方法虽简单，但是，异香兰素的损耗巨大，反应的收率偏低，不适宜工业化生产。US3947405公开了一种新橙皮苷合成的方法，该方法将根皮乙酰苯-4’-β-新橙皮糖苷（简称PN）和异香兰素溶解于无水醇类溶剂，在惰性气体保护下，使用四氢吡咯-乙酸作为催化剂。但是，该方法条件苛刻，反应时间长，反应要求在绝对无水的条件下进行，有很大的局限性。CN103408620A公开了一种新橙皮苷的合成工艺，该方法是将PN和异香兰素溶解于98%乙醇中，在氮气保护下先后加入主催化剂四氢吡咯和助催化剂乙酸。但是，该方法反应过程同样要求无水条件，98%的乙醇的回收和重复利用在实际操作中难以实现，且该方法收率最高仅86%，不具备产业化的优势。CN101863940A公开了一种新橙皮苷的合成工艺，该方法是以柚皮苷为原料，先用碱水解柚皮苷得到PN，再用脯氨酸催化PN和异香兰素的缩合，从而合成新橙皮苷。该方法中的缩合步骤虽然不需要无水的反应条件，但是，水解步骤的碱用量太大，对环境的污染严重；碱浓度高，水解时易发生羰基还原为羟基的副反应，导致水解收率偏低，仅70%；且催化剂脯氨酸用量大、价格昂贵，用量过多，生产的成本很高；由于催化剂的大量添加，后处理难以彻底除去，导致最终产品新橙皮苷的纯度偏低，仅97%。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种产品纯度高、收率高，工艺过程无需惰性及无水条件，成本低，适宜于工业化生产的以柚皮苷为原料合成新橙皮苷的方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种以柚皮苷为原料合成新橙皮苷的方法，包括以下步骤：（1）水解：将柚皮苷溶解于碱水溶液中，加热、加压水解，冷却至室温，用酸调节pH值，冷却析晶，过滤，干燥，得水解产物——根皮乙酰苯-4’-β-新橙皮糖苷；（2）缩合：将步骤（1）所得根皮乙酰苯-4’-β-新橙皮糖苷溶解于水或有机溶剂中，加入异香兰素和组氨酸，回流反应，反应完全后，冷冻析晶，过滤，干燥，得新橙皮苷粗品；（3）精制：将步骤（2）所得新橙皮苷粗品用低碳醇水溶液加热溶解，冷却析晶，过滤，滤饼干燥，得新橙皮苷精品。优选地，步骤（1）中，所述碱水溶液中的碱为氢氧化钠或氢氧化钾，碱水溶液的质量浓度为1～5%，碱水溶液与柚皮苷质量的液固比（mL/g）为8～15（更优选10～12）。若碱的浓度过低，将导致水解不完全，收率偏低，若碱的浓度过高，将导致碱和中和用酸的浪费，此外，水解的产物PN在高浓度的碱和高温作用下，羰基可被还原为羟基，导致水解收率偏低；若碱水溶液用量过少，则将导致柚皮苷较难溶解和水解，若碱水溶液用量过多，又将导致反应液用酸调节pH值后体积过大，产品PN难以结晶析出，收率偏低。优选地，步骤（1）中，所述水解的温度为90～140℃（更优选110～130℃），水解的压力为0.01～0.40MPa（更优选0.1～0.3MPa），水解的时间为0.4～1.5h（更优选0.5～1.0h）。研究表明，加热、加压水解有利于黄酮分子骨架中的C环（吡喃酮结构）在短时间内完全打开，加压条件下水解的时间大为缩短；且碱的浓度较低，不会诱发副反应，因此，收率可实现大幅度提升。若温度过低、压力过小或时间过短，将导致水解不完全；若温度过高、压力过大或时间过长，都将造成能源和物料的浪费。优选地，步骤（1）中，所述用于调节pH值的酸为盐酸、硫酸或柠檬酸等，酸的质量浓度为10～30%。若酸的浓度过低，将导致反应液用酸调节pH值后体积过大，产品PN难以结晶析出，收率偏低；若酸的浓度过高，在调节pH值的过程中易造成溶液局部酸性过强，将破坏PN的分子结构而导致收率偏低。优选地，步骤（1）中，调节pH值至2～7（更优选4～6）。若pH值过低，将破坏PN的分子结构而导致收率偏低；若pH值过高，PN在中性或碱性溶液中难以析出。优选地，步骤（2）中，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷或三氯甲烷等中的一种或两种；所述水或有机溶剂的用量为根皮乙酰苯-4’-β-新橙皮糖苷质量的5～30倍（更优选5.2～10.0倍）。若水或有机溶剂用量过少，PN、异香兰素和组氨酸不能充分溶解，缩合反应难以顺利进行；若水或有机溶剂用量过多，PN、异香兰素和组氨酸在反应液中的浓度偏低，反应的时间将延长，且反应溶液体积过大，新橙皮苷难以充分析晶。优选地，步骤（2）中，所述异香兰素和组氨酸的加入量为使得根皮乙酰苯-4’-β-新橙皮糖苷、异香兰素和组氨酸的质量比为1:0.3～0.4:0.05～0.10（更优选1:0.31～0.35:0.06～0.08）。本专利技术方法所使用的组氨酸与
技术介绍
中所使用的脯氨酸虽然都是氨基酸，但是也有其本质的区别：1）组氨酸是α氨基酸（-NH2），脯氨酸是一种亚氨基酸（-NH）；2）组氨酸呈碱性，脯氨酸不呈碱性；3）组氨酸是极性、亲水氨基酸，而脯氨酸是非极性、疏水氨基酸，因此，它们在催化作用上大相径庭。组氨酸在反应中主要起催化作用，专利技术人研究发现，组氨酸除了与其它氨基酸一样具有氨基和羧基外，由于其分子结构中存在咪唑基团（其中有二级胺），使其具有较强的碱性，碱性的条件加上二级胺与羧基的协同作用，满足了催化该反应的条件，此外，组氨酸分子中的咪唑基团既可作为质子供体，又可作为质子受体，且供出质子和接受质子的速度都十分快，所以组氨酸在此羟醛缩合中可以充当高效的催化剂。在本专利技术中，由于组氨酸主要是作为催化剂使用，因此，用量不必过多。优选地，步骤（2）中，所述回流反应的温度为60～95℃（更优选80～90℃），反应的时间为2～10h（更优选5～8h）。若反应的温度过低或反应时间过短，可能会导致缩合反应不完全；若反应的温度过高或反应时间过长，将增大副反应发生的几率，降低缩合反应的收率。优选地，步骤（2）中，所述冷冻析晶的温度为0～5℃，析晶的时间为12～24h。优选地，步骤（3）中，所述低碳醇为甲醇、乙醇或异丙醇等；所述低碳醇水溶液的体积浓度为30～90%（更优选40～70%），低碳醇水溶液的用量为新橙皮苷粗品质量的5～20倍（更优选6～12倍）。选择低碳醇作为溶解溶剂的依据为：1）在不同的温度下，新橙皮苷在甲醇、乙醇和异丙醇中的溶解度差异较大，更利于结晶；2）甲醇、乙醇和异丙醇沸点适中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以柚皮苷为原料合成新橙皮苷的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）水解：将柚皮苷溶解于碱水溶液中，加热、加压水解，冷却至室温，用酸调节pH值，冷却析晶，过滤，干燥，得水解产物——根皮乙酰苯‑4’‑β‑新橙皮糖苷；（2）缩合：将步骤（1）所得根皮乙酰苯‑4’‑β‑新橙皮糖苷溶解于水或有机溶剂中，加入异香兰素和组氨酸，回流反应，反应完全后，冷冻析晶，过滤，干燥，得新橙皮苷粗品；（3）精制：将步骤（2）所得新橙皮苷粗品用低碳醇水溶液加热溶解，冷却析晶，过滤，滤饼干燥，得新橙皮苷精品。

【技术特征摘要】
1.一种以柚皮苷为原料合成新橙皮苷的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）水解：将柚皮苷溶解于碱水溶液中，加热、加压水解，冷却至室温，用酸调节pH值，冷却析晶，过滤，干燥，得水解产物——根皮乙酰苯-4’-β-新橙皮糖苷；（2）缩合：将步骤（1）所得根皮乙酰苯-4’-β-新橙皮糖苷溶解于水或有机溶剂中，加入异香兰素和组氨酸，回流反应，反应完全后，冷冻析晶，过滤，干燥，得新橙皮苷粗品；（3）精制：将步骤（2）所得新橙皮苷粗品用低碳醇水溶液加热溶解，冷却析晶，过滤，滤饼干燥，得新橙皮苷精品。2.根据权利要求1所述以柚皮苷为原料合成新橙皮苷的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述碱水溶液中的碱为氢氧化钠或氢氧化钾，碱水溶液的质量浓度为1～5%，碱水溶液与柚皮苷质量的液固比为8～15。3.根据权利要求1或2所述以柚皮苷为原料合成新橙皮苷的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述水解的温度为90～140℃，水解的压力为0.01～0.40MPa，水解的时间为0.4～1.5h。4.根据权利要求1～3之一所述以柚皮苷为原料合成新橙皮苷的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述用于调节pH值的酸为盐酸、硫酸或柠檬酸，酸的质量浓度为10～30%；调节pH值至2～7。5.根据权利要求1～4之一所述以柚皮苷为原料合成新橙皮苷的方法，其特征在于：步骤（2）中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，龙伟岸，黄华学，
申请(专利权)人：湖南华诚生物资源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43