本发明专利技术用酸水解来源丰富的甜菊糖苷同时获得异甜菊醇和槐糖二种高附加值产物。异甜菊醇产品是具有降糖调脂等功能的药物，槐糖是木霉等菌株产纤维素酶的最有效诱导物，二种产物分别有着广阔的应用前景。本发明专利技术的特点为经过控制适当的条件，采用一步水解法同时制备槐糖和异甜菊醇两种具有重要工业应用价值和药用价值的高附加值产物。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用甜菊糖及其衍生物通过酸水解在常压或加压条件下同时制备异甜菊醇和 槐糖两种高附加值产物的方法。
技术介绍
1.甜菊糖苷的概况甜菊糖苷，又称甜菊糖、甜菊甙，是从菊科甜叶菊(Wev/a re6a"&a朋bertoni)中提取的新 型天然甜味剂。甜叶菊属菊科甜菊属多年生草本植物，原产于南美巴拉圭东北部与巴西接壤 的阿曼拜山脉。野生的甜叶菊早在400多年前就被当地的居民用做茶中的增甜剂，直至1887 年，才引起人们的关注。l卯5年由植物学家Bertoni命名为5tev/a i e6az^'a"a, 1955年开始 人工苗圃栽培试验。1964年巴拉圭从事大田移植驯化获得成功。甜叶菊叶中含有甜味的双 萜配糖体一甜菊糖苷，由此甜叶菊开始受到许多国家和地区的重视。甜菊糖苷为白色、无嗅的粉末，甜度约为蔗糖的200-300倍，甜度在口中不易消失。甜 菊糖熔点为198-202°C，耐高温，在空气中会迅速吸湿，水中溶解度约为0.12 g/100ml，微 溶于乙醇，对酸、碱稳定，在pH4-10的范围的溶液内加热到120'C也不会发生变化。近年 来，天然甜味剂甜菊糖苷因其高甜度、低热值等特点，成为优良的新型甜味剂之一。对甜菊糖苷的毒理试验最早始于20年代日本的Hokkaido大学，后有许多专家进行了研 究。甜菊糖苷经急性毒理试验、亚急性毒理试验、致突变试验等证明是一种安全的甜味剂(小 鼠经口 LD50》15g/kg)， 2004年7月6日世界联合卫生组织正式通过允许甜菊糖苷在世界 范围内通用的决议，这为甜菊糖苷的安全性提出了有利的证明。因此，甜菊糖苷是一种安全 的天然甜味剂(张文芝.美国FDA公开表示甜菊糖可安全使用.山东农业,2003， 5: 45-45)。甜菊糖苷以其丰富的资源和高甜度引起了全世界的注意，各国都积极进行研究和开发， 日本、新加坡、马来西亚、韩国、以色列及美国都有大量的甜叶菊种植，日本于1971年首 先引种甜叶菊获得成功，丁- 1976年实现了工业化生产并一直应用至今。在日本，甜菊糖苷 年销售总额位居非营养型甜味剂的首位，用在饮料和糕点方面的销售额也在持续增长；美国 及欧洲一些国家对甜菊糖苷的使用量也在不断增加中，应用前景良好(王仲礼，日本高倍甜 度甜味剂的市场动向，江苏调味副食品，2004, 1(21): 26-28)。我国对于甜叶菊的栽培利用研究始于70年代末，1976年开始由南京中山植物园、中国 农业科学院等科研单位先后从日本引进甜叶菊试种成功。80年代初向全国各地推广种植。 80年代，南京中山植物园发表了从甜叶菊中提取含30%甜菊糖苷的技术报告。1982年成都 化学制药厂开发了甜菊糖苷生产技术，1984年甜菊糖苷在我国被批准可以作为食品添加剂 使用。1996年我国甜菊糖产销量突破千吨大关，1997年产销量达到1400吨左右，其中80 %左右出口。目前在江苏、福建、山东、新疆、河南、安徽等地都有大量种植，总面积达 100万亩以上，我国现已成为世界上最大的甜菊糖生产国和出口国(倪军明，李军平.甜菊糖 工业发展现状与前景.广州食品工业科技，2004, 3(20): 156-158)。 2.甜菊糖苷成分1931年法国药学家B.ridel和L.avieille 二人对甜叶菊提取物用无水乙醇分离得到溶于无 水乙醇的结晶体甜菊糖苷，1970年巴拉圭的医学家在第七次国际糖尿病学会议上报告了甜 菊苷(Stevioside)可作为无热量的甜昧剂，目前从甜菊糖苷中分离出了 10余种成分，其中甜 菊銜Stevioside,简称SS)是含量最多的第一大成份，约占总糖苷量的50-60% (结构式见式 1，分子中含一分子的槐糖，槐糖量占分子总质量的42.5%，槐糖结构式见式4)、莱鲍迪苷 A(RebaudiosideA,简称RA)是第二大成份，约占总糖苷量的20-30% (结构式见式2,其中 亦含一分子的槐糖，槐糖量占分子总质量的35.4%),此外还有莱鲍迪苷C、莱鲍迪苷B、莱鲍迪苷D、莱鲍迪苷E、斯替维伯苷、杜尔可苷A等，甜菊苷元部分是四环双萜化合物 (张扬，陈天红，孙君坦等.甜叶菊糖的组分分离与味质改性研究进展.化学通报，1998， 6: 11-16)。式l 式23.甜菊糖苷及其水解产物异甜菊醇和槐糖甜菊糖苷经适宜条件的水解可得到异甜菊醇(结构式见式3)，异甜菊醇是一种四环双 萜类化合物，分子中含有羧基和羰基，分子量318。近年来，大量的研究表明异甜菊醇对抗高血压、降血糖、保护心肌方面有重要作用， 国外申请了以异甜菊醇作为降血糖药物的专利(Hermansen K, Gregersen S， J印pesen PB. Patent number: 2001-DK75, 2001056959， WO.)， Jeppesen PB, Nordentoft I.等研究表明异甜菊 醇及其衍生物可作为一种新胰岛素增敏剂用于II型糖尿病的治疗(Jeppesen PB， Nordentoft I. Isosteviol as novel oral anti-diabetic agent for treatment of type 2 diabetes and the metabolic syndrome — a /" v/vo study on diabetic KKAy-mice. Diabetologia， 2007; 50， Suppl 1: 95)。异甜菊 醇及其衍生物还可用作DNA合成酶抑制剂、抗癌剂(Akihisatoshihiro， Mizushina yoshiyuki, Ukiya motohiko. JP2003-401039),异甜菊醇及其衍生物还可以作为抗心肌缺血复灌损伤的药物(许德义，孙晔等，中国专利，CN2007. 101006995A)，因此，异甜菊醇是一种有潜力大量 应用的产品。甜菊糖苷经酸水解能得到异甜菊醇，但现有文献所报道的得率只为理论值的47.6% (Avent， A. G.; Hanson,丄R.; de Oliveira, B. H. Phytochemistry. 1990, 29, 2712-2713)，且甜菊糖苷中的槐糖基团在这样的水解条件下将被分解，且水解条件剧烈时，生成的异甜菊醇本身 也将被分解，而水解不足时只能生成甜菊糖苷的衍生物而得不到高产率的异甜菊醇，且混合 物的后续分离困难。在注重可持发展的今天，纤维素酶(cellulase)生产及相关生物质利用是解决世界能源危 机、粮食短缺、环境污染等问题的重要途径之一。槐糖是目前所知的微生物产纤维素酶的最 佳诱导物，能将木霉发酵纤维素酶的周期从l-2周縮短为2-3天(朱雨生等.木霉纤维素酶的诱 导形成及其调节I.植物生理与分子生物学学报，1980. 6(1):卜9;朱雨生等.木霉纤维素酶的 诱导形成及其调节II.槐糖对木霉EA3-867洗涤菌丝体纤维素酶形成的诱导作用及降解物阻 遏现象植物生理与分子生物学学报，1978.4(1): 1-18.)。 Sternberg, D.和Mandels， G.R.用槐糖 对里氏木霉QM6a的CMC酶诱导进行了研究(7Wc/zooferaa "ese/QM6a)结果表明在1.本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种酸水解甜菊糖苷制备异甜菊醇和槐糖的方法，其特征在于，酸水解甜菊糖苷同时得到异甜菊醇和槐糖；水解体系中甜菊糖苷质量百分浓度为０．１～１０％（Ｗ／Ｗ），酸浓度为０．０１～１５Ｎ；在５～１５０℃下，反应１ｍｉｎ～２４ｈ后用过滤、萃取及吸附层析方法，分离纯化得到异甜菊醇和槐糖。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈育如，刘虎，姜中玉，刘友芬，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]
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