一种制备甜菊醇单葡萄糖酯及其晶型A形式晶体的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备甜菊醇单葡萄糖酯及其晶型A形式晶体的方法，属于药物化学技术领域。本发明专利技术先经果胶酶催化斯替夫苷生成甜菊醇单葡萄糖酯，收集甜菊醇单葡萄糖酯粗品后，采用了重复结晶的方法制备具有晶型A形式的甜菊醇单葡萄糖酯晶体，既可以在制备甜菊醇单葡萄糖酯的过程中获取高纯度的甜菊醇单葡萄糖酯又可以稳定地获得目标晶型，该方法所选试剂低毒环保，具有工艺简单、可操作性强，晶体结晶度高、稳定性好等优点。

A method of preparing steviol monosyl glucose ester and its crystal form A crystal

The invention discloses a method for preparing steviol monoglucose ester and crystal form A crystal thereof, belonging to the technical field of pharmaceutical chemistry. After collecting the crude steviol monoglucose ester, the crystal of steviol monoglucose ester with crystal form A is prepared by repeated crystallization method, which can obtain high purity steviol monoglucose in the process of preparing steviol monoglucose ester. Sugar ester can also obtain the target crystal form stably. The reagent selected by this method is low toxicity and environmental protection. It has the advantages of simple process, strong operability, high crystallinity and good stability.

【技术实现步骤摘要】
一种制备甜菊醇单葡萄糖酯及其晶型A形式晶体的方法
本专利技术涉及一种制备甜菊醇单葡萄糖酯及其晶型A形式晶体的方法，属于药物化学

技术介绍
甜菊醇单葡萄糖酯(13-hydroxyent-kaur-16-en-19-oicacid-β-D-glucopyranosylester，steviolmono-glucosylester,SteE)，其结构式如下式Ⅰ所示：甜菊醇单葡萄糖酯在甜叶菊中的含量很低，因而直接从甜叶菊中提取在经济上并不可取。目前有关合成甜菊醇单葡萄糖酯的报道中，甜菊醇单葡萄糖酯的产率基本在10％以内。例如，Yutaka等在发酵罐中使用Eucalyptusperriniana细胞混悬溶液对甜菊醇进行转糖基反应，主要产物为甜茶苷(rubusoside，Ru)，而副产物甜菊醇单葡萄糖酯的生物转化率仅为9.7％。Nakano等发现用来自于Aspergillusniger酶制剂RhozymeHP150可以将29.4％的悬钩子苷分解成质量比为9:1的甜菊醇和甜菊醇单葡萄糖酯，甜菊醇单葡萄糖酯的产率约为6.86％。而Chaturvedula等以甜菊醇为原料三步反应(第一步乙酰化保护羟基,第二步和乙酰溴-α-D-葡萄糖酯化，第三步使用三乙胺脱乙酰化)合成出了甜菊醇单葡萄糖酯。生物转化法合成甜菊醇单葡萄糖酯的主要问题是产量太低，分离纯化复杂，化学法虽然可以直接获取甜菊醇单葡萄糖酯但甜菊醇高昂的成本和最终产物的得率都将影响方法的实用性。在晶体的制备中不同方法会产生不同的晶型，也可能导致其形态、稳定性、吸湿性和溶解性存在差异，从而影响储存条件、口感和感官评定。而目前大多数化合物晶体都是通过溶液生长法制备，在制备过程中倘若降温速度快，溶液迅速进入低温环境，溶液四周受热不均匀，内外温度梯度越大，晶体生长速度越慢，在这过程中容易生成极细小的晶体(或处于无定形态)；溶液若慢速降温，则形成的晶体一般比较粗大，晶面由下向上推进的速度慢，溶液中溶质迁移时间充足，所以一般溶液中会出现少量结晶，继续降温结晶生长，得到颗粒大的晶体。而重复结晶能够改变晶体形态和大小分布、强化结晶、提高非晶相冷却浓缩液的玻璃化转变温度，这些都对晶体的稳定性、纯度、生物利用度、溶解性等有着重要的影响。目前，不少甜菊糖苷的晶型制备已被报道并且获得专利授权，例如甜菊糖A苷的晶型就有多个专利报道，如专利US20070292582A1、WO2010118218A1、CN103739639A和CN103739640A等。此外，还有专利CN105669794A和CN105646616A分别报道了甜菊糖B苷晶型G和其钠盐晶型A，专利CN105669795A报道了甜菊糖C苷晶型V，专利CN105037458A报道了甜菊糖D苷晶型A。这些晶型均表现出结晶度高、溶解性好和稳定性高等优点，但未见有关甜菊醇单葡萄糖酯晶型的研究报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种甜菊醇单葡萄糖酯及其晶型A形式晶体的制备方法，采用重复结晶的方法既可以在制备甜菊醇单葡萄糖酯的过程中获取高纯度的甜菊醇单葡萄糖酯又可以稳定地获得目标晶型，该方法具有工艺简单、可操作性强，晶体结晶度高、稳定性好等优点。本专利技术所述制备甜菊醇单葡萄糖酯晶型A形式晶体的方法，包括以下步骤：(1)以斯替夫苷为底物用水或缓冲液配制成10-20g/L的反应液，(2)加入果胶酶(EC3.2.1.15)，50℃-60℃下加酶反应至甜菊醇单葡萄糖酯的产率不再提高时停止反应，调节反应液pH至10-11并将反应液过滤，收集滤饼；(3)将滤饼用甲醇溶解后过滤，对滤液浓缩得到甜菊醇单葡萄糖酯粗产品，将甜菊醇单葡萄糖酯粗产品重结晶后可得具有晶型A形式的甜菊醇单葡萄糖酯晶体。步骤(2)反应方程式如下所示：在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)配置反应液用的缓冲液为pH5.0-7.0范围内的醋酸缓冲液、磷酸缓冲液或柠檬酸缓冲液。在本专利技术的一种实施方式中，步骤(2)加入来源于Aspergillusniger的果胶酶(EC3.2.1.15)。在本专利技术的一种实施方式中，步骤(2)果胶酶的加酶量为5-25U/g斯替夫苷。在本专利技术的一种实施方式中，步骤(3)每克滤饼用50mL的甲醇溶解后过滤。在本专利技术的一种实施方式中，步骤(3)中的重复结晶过程，是取一定量的甜菊醇单葡萄糖酯粗产品与适量溶剂混合，在25℃至低于溶剂沸点1-2℃下搅拌，搅拌速率保持50-100rpm，持续搅拌时间为1-2h，将溶液冷却，冷却温度在5℃至低于溶剂沸点10-20℃范围内，期间保持低速搅拌且速率不高于30rpm，持续搅拌0.5-2h；待溶液中析出大量的白色固体时，升温至低于溶剂沸点1-5℃并持续搅拌，搅拌速率在100-200rpm间，当析出的白色固体全部溶解时，继续保持搅拌0.5-1h；将溶液降温至5℃至低于升温温度10℃以内，降温速度降温速度不高于1℃/10min，将析出的甜菊醇单葡萄糖酯晶体溶液过滤，得到滤饼和滤液，将滤饼在30-65℃下真空干燥，可得到具有晶型A形式的甜菊醇单葡萄糖酯晶体，将滤液置于25-40℃内一定温度下干燥或挥发，也可得到具有晶型A形式的甜菊醇单葡萄糖酯晶体。其中，用于溶解甜菊醇单葡萄糖酯粗产品的溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、水、乙酸甲酯或甲酸乙酯中的一种及一种以上的混合。本专利技术制备得到的甜菊醇单葡萄糖酯的晶型A形式晶体的Cu-Kα辐射的X-射线粉末衍射光谱，以度表示的2θ角(误差范围为±1°)至少在5.9、6.6、7.4、8.9、9.9、11.7、13.1、15.2、17.5和23.1处有衍射峰；具有分别与图5和图6所示相同的差式扫描热分析图以及热失重分析图中的主要吸收峰或特征曲线；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：本专利技术先经果胶酶催化斯替夫苷生成甜菊醇单葡萄糖酯，收集甜菊醇单葡萄糖酯粗品后，采用了重复结晶的方法制备具有晶型A形式的甜菊醇单葡萄糖酯晶体，既可以在制备甜菊醇单葡萄糖酯的过程中获取高纯度的甜菊醇单葡萄糖酯又可以稳定地获得目标晶型，该方法所选试剂低毒环保，具有工艺简单、可操作性强，晶体结晶度高、稳定性好等优点。附图说明图1是本专利技术实施例1提供的具有晶型A形式的甜菊醇单葡萄糖酯晶体的红外光谱(IR)图；图2是本专利技术实施例1提供的甜菊醇单葡萄糖酯的核磁图谱1HNMR(pridine-d5).图3是本专利技术实施例1提供的甜菊醇单葡萄糖酯的核磁图谱13CNMR(400MHz,pridine-d5)图4是本专利技术实施例1提供的具有晶型A形式的甜菊醇单葡萄糖酯晶体的X-射线粉末衍射(XRD)图；图5是本专利技术实施例1提供的具有晶型A形式的甜菊醇单葡萄糖酯晶体的差式扫描热分析(DSC)图；图6是本专利技术实施例1提供的具有晶型A形式的甜菊醇单葡萄糖酯晶体的热失重分析(TG)图；图7是本专利技术实施例1提供的具有晶型A形式的甜菊醇单葡萄糖酯晶体偏光显微图；图8是本专利技术实施例1提供的具有晶型A形式的甜菊醇单葡萄糖酯晶体在40℃、湿度75％的下储存半年的高效液相(HPLC)图。具体实施方式所述斯替夫苷的转化率可参照国标(GB2870-2014)通过外标法测定，甜菊醇单葡萄糖的纯度可通过JECFA法测得：Xt：时间为t时St的转化率C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备甜菊醇单葡萄糖酯晶型A形式晶体的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以斯替夫苷为底物用水或缓冲液配制成10‑20g/L的反应液，(2)加入果胶酶(EC 3.2.1.15)，50℃‑60℃下加酶反应至甜菊醇单葡萄糖酯的产率不再提高时停止反应，调节反应液pH至10‑11并将反应液过滤，收集滤饼；(3)将滤饼用甲醇溶解后过滤，对滤液浓缩得到甜菊醇单葡萄糖酯粗产品，将甜菊醇单葡萄糖酯粗产品重结晶后可得具有晶型A形式的甜菊醇单葡萄糖酯晶体。

【技术特征摘要】
1.一种制备甜菊醇单葡萄糖酯晶型A形式晶体的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以斯替夫苷为底物用水或缓冲液配制成10-20g/L的反应液，(2)加入果胶酶(EC3.2.1.15)，50℃-60℃下加酶反应至甜菊醇单葡萄糖酯的产率不再提高时停止反应，调节反应液pH至10-11并将反应液过滤，收集滤饼；(3)将滤饼用甲醇溶解后过滤，对滤液浓缩得到甜菊醇单葡萄糖酯粗产品，将甜菊醇单葡萄糖酯粗产品重结晶后可得具有晶型A形式的甜菊醇单葡萄糖酯晶体。2.根据权利要求1所述的一种制备甜菊醇单葡萄糖酯晶型A形式晶体的方法，其特征在于，步骤(1)配置反应液用的缓冲液为pH5.0-7.0范围内的醋酸缓冲液、磷酸缓冲液或柠檬酸缓冲液。3.根据权利要求1或2所述的一种制备甜菊醇单葡萄糖酯晶型A形式晶体的方法，其特征在于，步骤(2)加入来源于Aspergillusniger的果胶酶(EC3.2.1.15)。4.根据权利要求1～3任一所述的一种制备甜菊醇单葡萄糖酯晶型A形式晶体的方法，其特征在于，步骤(2)果胶酶的加酶量为5-25U/g斯替夫苷。5.根据权利要求1～4任一所述的一种制备甜菊醇单葡萄糖酯晶型A形式晶体的方法，其特征在于，步骤(3)中的重复结晶过程，是取一定量的甜菊醇单葡萄糖酯粗产品与适量溶剂混合，在25℃至低于溶剂沸点1-2℃下搅拌一段时间，将溶液冷却到5℃至低于溶剂沸点10-20℃范围内，期间低速搅拌，待溶液中析出大量的白色固体时，升温至低于溶剂沸点1-5℃并持续搅拌，当析出的白色固体全部溶解时，继续保持搅拌一段时间；将溶液降温至5℃至低于升温温度10℃以内，将析出的甜菊醇单葡萄糖酯晶体溶液过滤，得到滤饼和滤液，将滤饼真空干燥，可得到具有晶型A形式的甜菊醇单葡萄糖酯晶体，将滤液干燥或挥发，也可得到具有晶型A形式的甜菊醇单葡萄糖酯晶体。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏咏梅，彭庆蕤，方云，张童童，李磊，刘湘，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32