專利名稱：一種萊鮑迪甙ra的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及高含量萊鮑迪甙RA的制備方法，屬于食品化工領域。
技術背景
甜菊糖是從菊科草本植物甜葉菊中精提的新型天然甜味劑。它具有高甜度、低熱 能的特點，其甜度是蔗糖的20(Γ300倍，熱值僅為蔗糖的1/300。經(jīng)大量藥物實驗證明，甜菊 糖無毒副作用，無致癌物，食用安全，經(jīng)常食用可預防高血壓、糖尿病、肥胖癥、心臟病、齲齒 等病癥，是一種可替代蔗糖非常理想的甜味劑。甜菊糖可廣泛應用于食品、飲料、醫(yī)藥、日用 化工、釀酒、化妝品等行業(yè)，并且較應用蔗糖可節(jié)省成本60 %。甜菊糖還具有保健性，是一種 良好的保健甜味添加劑，具國外食品專家及醫(yī)學專家臨床實驗證實，該產(chǎn)品對糖尿病、高血 壓有一定的療效，對肥胖病、心血管疾病、胃炎、口腔疾病、胃酸過多等亦有一定的輔助治療 作用。
甜菊糖甙主要含有八種不同甜味成分甜菊甙(Stevioside)、萊鮑迪甙 (Rebaudioside) A、B、C、D、E 及杜爾可試(Dulcoside) A、B。其中，萊鮑迪試(Rebaudioside A，RA)是甜菊糖甙中味質最好的甜味成分，甜度為蔗糖的30(Γ450倍，而且味質最好，不含 任何不良余味，是一種最為理想的天然甜昧劑。
2008年12月美國食品藥品監(jiān)督管理局FDA批準萊鮑迪甙RA為“一般公認安全 物質(GRAS)”，掀起了 RA作為天然甜味劑的全球熱潮，其純度要求在95%以上，美國的Blue California,GLG,Whole Earth以及Pyure Brand等公司相繼向美國FDA申請了純度97%以 上萊鮑迪甙RA產(chǎn)品通過GRAS認證，美國等主流甜味劑高端市場目前主要認可RA含量達到 97%以上的產(chǎn)品；2009年8月法國也宣布給予RA97%為期兩年的市場觀察期，成為歐盟第一 個批準在食品和飲料產(chǎn)品內(nèi)使用高純度97%RA的國家，預計2011年下半年歐盟將批準進一 步批準RA作為GRAS級產(chǎn)品。高含量RA產(chǎn)品在美國以及未來歐盟被列入GRAS級產(chǎn)品，這 意味著它將廣泛應用于食品、飲料、日化用品以及醫(yī)藥工業(yè)中，其市場前景十分廣闊。
甜菊糖甙中各組分化學結構非常相似，僅區(qū)別于分子鍵上結合糖的數(shù)量、構型等， 其中，萊鮑迪甙RA僅比甜菊甙多一個糖分子，提取分離的難度大，目前國內(nèi)主要以生產(chǎn)甜 菊糖總甙90%、RA含量在30 60%含量的初級產(chǎn)品為主，實現(xiàn)97%以上高含量萊鮑迪甙RA的 產(chǎn)業(yè)化一直存在技術難度，如何高效、低成本地獲得含量97%以上的萊鮑迪甙RA的產(chǎn)業(yè)化 關鍵技術一直是國內(nèi)外甜菊糖生產(chǎn)的研究熱點。
目前，有報道的萊鮑迪甙RA的工藝技術及制備方法主要有高效液相色譜法、層 析法、超臨界萃取法、毛細管電泳法和工業(yè)結晶法等，目前最經(jīng)濟和有效的方法為工業(yè)結晶 法，即利用不同溶劑對RA及其雜質的選擇性溶解，在特定的結晶條件下獲得理想分離的效 果。但對結晶的過程控制要求較高。
公開號為CN101812096A的中國專利公開了一種超聲強化結晶萊鮑迪甙RA的制備 方法，以859Γ98%乙醇溶液，通過超聲強化溶解和二次重結晶，得到含量95%的萊鮑迪甙RA， 但專利報道的純度尚未達到97%，并需要通過兩次重結晶的間歇式操作。
公開號為CN101200480A的中國專利提出了一種通過硅膠柱層析、乙酸乙酯、水/ 乙醇混合溶劑進行洗脫，以薄層層析確定萊鮑迪甙A餾分后將其濃縮、得到萊鮑迪甙RA的 制備方法，但因為采用硅膠層析，其難以實現(xiàn)大規(guī)?；a(chǎn)，硅膠等填料因難以再生導致生 產(chǎn)成本較高。
公開號為CN1132840C的中國專利提供了一種通過冷卻結晶固液分離精制甜菊糖 甙的方法。首先采用乙醇作為溶劑溶解甜菊糖甙，之后冷卻結晶、固液分離、干燥得到萊鮑 迪甙RA含量僅為88%的產(chǎn)品。
公開號為CN1078217C的中國專利公開了一種通過吸附樹脂選擇性吸附富集萊鮑 迪甙RA的方法，但產(chǎn)品純度僅為90%。
公開號為CN101194707A的中國專利公開了一種高純度甜菊糖甙的精致方法， 以88士洲乙醇為溶劑，通過一步結晶獲得95%含量的萊鮑迪甙產(chǎn)品，但存在結晶時間長 (48-72小時)，間歇操作，結晶的產(chǎn)業(yè)化條件難以很好控制，最終產(chǎn)品的純度僅為95%。
公開號為CN101591366A的專利公開了以無水甲醇和無水乙醇的混合溶液為結晶 溶劑，加入甜菊糖甙噴霧干燥粉進行結晶，RA的純度為80、8%，分離時間8、小時，但該專 利所描述的操作方法和實際效果在實際研究和工業(yè)生產(chǎn)中比較難以實現(xiàn)。
專利JP07 143 860 (1995)公開了一種通過10%_20%甲醇溶液結晶、重結晶的方法 提純?nèi)R鮑迪甙A的方法，但RA提純的含量僅為90%。
專利US596^578報道了一種選擇性提取純化甜菊糖甙的方法。首先，使用離子 交換樹脂處理提取液，之后采用甲醇加熱回流、冷卻沉淀得到甜菊甙。濾液進行濃縮結晶 得到固體，隨后采用甲醇/水溶液溶液溶解、冷卻結晶得到萊鮑迪甙A產(chǎn)品，產(chǎn)品純度約 90% 95%。專利US20060083838公開了一種生產(chǎn)高含量萊鮑迪甙A的方法。首先次采用乙 醇溶劑加熱回流浸取，多次溶解、冷卻結晶，最終可以得到純度>99%的萊鮑迪甙A。該方法 純度雖然較高，但重結晶次數(shù)多，收率偏低。
綜合以上情況，現(xiàn)有專利和文獻的主題內(nèi)容主要集中在RA含量在95%以下RA的 制備方法，尚未達到歐美主流甜味劑97%的含量要求，且結晶過程均為間歇操作，不利于大 規(guī)模生產(chǎn)，產(chǎn)品穩(wěn)定性不好。因此尋找一種新的、工藝流程短，能夠得到符合歐美主流甜味 劑97%的含量要求的鮑迪甙A的制備方法，是本領域技術人員不斷努力研究的方向。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種高純度、高收率的萊鮑迪甙A的連續(xù)合成新工藝，工藝流程短，產(chǎn) 品質量好。
本發(fā)明是通過如下方案實現(xiàn)的本發(fā)明采用反溶劑重結晶法，通過加入萊鮑迪甙RA的不良溶劑改變其飽和溶解度而 使萊鮑迪甙RA顆粒重新結晶析出，是制備高純度RA的一種重要方法。
本發(fā)明提供了一種萊鮑迪甙A，其純度>97%的連續(xù)反溶劑重結晶制備方法，即以 40^80%萊鮑迪甙RA含量的甜菊糖粗品為原料，采用反溶劑連續(xù)重結晶工藝，加入低碳醇反 溶劑，經(jīng)低溫析晶、過濾、洗滌和干燥，制備經(jīng)HPLC檢測萊鮑迪甙RA的純度不低于97. 0%，總 收率高于82%。
其主要步驟如下①配制結晶母液以97%RA與50% 95%低碳醇(甲醇、乙醇、丙醇或異丙醇)/水溶液 熱回流后，冷至室溫，形成懸浮密度為10 100kg/m3的結晶母液；②在結晶器中維持溶液體系溫度為-10 10°C；③配制進料液RA40 RA80的粉體在加熱的情況下用含水5% 80%低碳醇(甲醇、 乙醇、丙醇或異丙醇)溶解，固體與溶劑質量比為2:1 20:1，加熱溫度約30 70°C ；④反溶劑為低碳醇(甲醇、乙醇、丙醇或異丙醇)溶劑；⑤啟攪拌、調(diào)節(jié)攪拌速率為40 200prm.，按照進料量與反溶劑體積比為1:0.5 1:10的比例同時進料，進料速率為0. 2m3/h 0. 5 m3/h ；⑥當連續(xù)反溶劑重結晶器達到穩(wěn)定操作后，開始出料。采用計量泵準確計量出料速率， 約為 0. 3 m3/h 5. 2 m3/h ；⑦懸浮液進行離心分離、干燥、得到97%高純度的萊鮑迪甙A產(chǎn)品。
本發(fā)明提供的高純度的萊鮑迪甙A，通過反溶劑重結晶工藝可精制得到純度>97% 的萊鮑迪甙A，萊鮑迪甙A的收率>82%，口感無苦澀味，可單獨作為甜味劑使用，且采用連續(xù) 操作，處理量大，成本低，適用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施方式
以下的實施例用于進一步說明本發(fā)明，但不代表實施例中所述方式是實施本發(fā)明 的唯一途徑，也不意味著對本發(fā)明的任何限制。
實施例1以40%萊鮑迪甙A為起始原料，用RA97配制乙醇/RA97懸浮溶液，懸浮密度為IOkg/ m3，溫度為0°C，取RA40與90%乙醇水溶液(質量比1:5)，反溶劑取甲醇，兩者體積比為1:3， 結晶器通過夾套換熱維持溶液溫度為0°C，兩股進料同時連續(xù)加入，剛開始不出料，只出清 母液，當懸浮密度提高至約35kg/m3時，開始連續(xù)出料，經(jīng)過離心分離后，用無水乙醇進行洗 滌，干燥后得到純度97. 5%萊鮑迪甙A晶體產(chǎn)品，RA收率達到82. 6%。
實施例2以50%萊鮑迪甙A為起始原料，用RA97配制乙醇/RA97懸浮溶液，懸浮密度為50kg/ m3，溫度為5°C，取RA50與90%乙醇水溶液(質量比1:10)，反溶劑取異丙醇，兩者體積比為 1:10,結晶器通過夾套換熱維持溶液溫度為5°C，兩股進料同時連續(xù)加入，剛開始不出料，只 出清母液，當懸浮密度提高至約100kg/m3時，開始連續(xù)出料，經(jīng)過離心分離后，用無水乙醇 進行洗滌，干燥后得到純度98. 0%萊鮑迪甙A晶體產(chǎn)品，RA收率達到83. 5%。
實施例3以50%萊鮑迪甙A為起始原料，用RA97配制乙醇/RA97懸浮溶液，懸浮密度為70kg/ m3，溫度為5°C，取RA50與90%丙醇水溶液(質量比1 10)，反溶劑取異丙醇，兩者體積比為 1:10,結晶器通過夾套換熱維持溶液溫度為5°C，兩股進料同時連續(xù)加入，剛開始不出料，只 出清母液，當懸浮密度提高至約150kg/m3時，開始連續(xù)出料，經(jīng)過離心分離后，用無水乙醇 進行洗滌，干燥后得到純度97. 9%萊鮑迪甙A晶體產(chǎn)品，RA收率達到83. 8%。
實施例4以60%萊鮑迪甙A為起始原料，用RA97配制乙醇/RA97懸浮溶液，懸浮密度為50kg/ m3，溫度為10°C，取RA60與90%甲醇水溶液(質量比1 10)，反溶劑取異丙醇，兩者體積比為 1:10，結晶器通過夾套換熱維持溶液溫度為10°C，兩股進料同時連續(xù)加入，剛開始不出料， 只出清母液，當懸浮密度提高至約100kg/m3時，開始連續(xù)出料，經(jīng)過離心分離后，用無水乙 醇進行洗滌，干燥后得到純度97. 2%萊鮑迪甙A晶體產(chǎn)品，RA收率達到82. 4%。
實施例5以60%萊鮑迪甙A為起始原料，用RA97配制乙醇/RA97懸浮溶液，懸浮密度為20kg/ m3，溫度為0°C，取RA60與90%乙醇水溶液(質量比1:5)，反溶劑取乙醇，兩者體積比為1:3， 結晶器通過夾套換熱維持溶液溫度為0°C，兩股進料同時連續(xù)加入，剛開始不出料，只出清 母液，當懸浮密度提高至約40kg/m3時，開始連續(xù)出料，經(jīng)過離心分離后，用無水乙醇進行洗 滌，干燥后得到純度97. 9%萊鮑迪甙A晶體產(chǎn)品，RA收率達到83. 6%。
實施例6以80%萊鮑迪甙A為起始原料，用RA97配制乙醇/RA97懸浮溶液，懸浮密度為20kg/m3， 溫度為0°C，取RA80與90%乙醇水溶液(質量比1:5)，反溶劑取異丙醇，兩者體積比為1:4， 結晶器通過夾套換熱維持溶液溫度為0°C，兩股進料同時連續(xù)加入，剛開始不出料，只出清 母液，當懸浮密度提高至約50kg/m3時，開始連續(xù)出料，經(jīng)過離心分離后，用無水乙醇進行洗 滌，干燥后得到純度98. 5%萊鮑迪甙A晶體產(chǎn)品，RA收率達到85. 4%。
權利要求
1.一種萊鮑迪甙RA的制備方法，其特征在于以4(Γ80%萊鮑迪甙RA含量的甜菊糖粗 品為原料，采用反溶劑連續(xù)重結晶工藝，加入低碳醇反溶劑，經(jīng)低溫析晶、過濾、洗滌和干燥 得萊鮑迪甙RA。
2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所得到的萊鮑迪甙RA純度大于97%。
3.根據(jù)權利要求1所述的萊鮑迪甙RA的制備方法，其特征在于，其步驟為(1)配制結晶母液；(2)在結晶器中維持溶液體系溫度為-10 10°C；(3)配制進料液RA40 RA80的粉體在加熱的情況下用含水5% 80%低碳醇溶解；(4)開啟攪拌、調(diào)節(jié)攪拌速率為40 200prm.，進料速率為0.2m3/h 0. 5 m3/h ；(5)當連續(xù)反溶劑重結晶過程的固體含量達到穩(wěn)定后，開始出料，采用計量泵準確計量 出料速率，約為0. 3 m3/h 5. 2 m3/h ；(6)懸浮液進行離心分離、干燥、得到97%高純度的萊鮑迪甙A產(chǎn)品。
4.根據(jù)權利要求3所述的萊鮑迪甙RA的制備方法，其特征在于，步驟①中以97%RA與 50% 95%低碳醇/水溶液熱回流后，冷至室溫，形成懸浮密度為10 100kg/m3的結晶母 液。
5.根據(jù)權利要求3所述的萊鮑迪甙RA的制備方法，其特征在于，步驟③中粉體與低碳 醇質量比為2:1 20:1，加熱溫度為30 70°C。
6.根據(jù)權利要求3所述的萊鮑迪甙RA的制備方法，其特征在于，步驟④中進料量與反 溶劑低碳醇以體積比為1:0. 5 1:10的比例同時進料。
7.根據(jù)權利要求廣6任一項所述的萊鮑迪甙RA的制備方法，其特征在于，所述的低碳 醇選自甲醇、乙醇、丙醇或異丙醇。 全文摘要
本發(fā)明是一種高純度、高收率的萊鮑迪甙RA連續(xù)反溶劑重結晶的制備方法。此方法包括將萊鮑迪甙RA粗品加熱溶解在低碳醇的水溶液中，采用連續(xù)反溶劑重結晶法，經(jīng)連續(xù)低溫析晶、過濾、洗滌和干燥得含量超過97%的萊鮑迪甙RA。對甜菊糖的低碳醇水溶液的濃度、懸浮密度、反溶劑選取、連續(xù)重結晶等過程的關鍵參數(shù)加以控制，通過連續(xù)重結晶提高產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的效率，獲得含量超過97%的萊鮑迪甙RA，總收率高于82%，便于實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。
文檔編號C07H15/24GK102030787SQ201110000999
公開日2011年4月27日 申請日期2011年1月5日 優(yōu)先權日2011年1月5日
發(fā)明者張春婷, 徐承浩, 李英娜, 李金華, 楊建德, 王文澤, 王繼文, 雷茂林 申請人:沈陽天峰生物制藥有限公司