阅读说明：本技术 甘草次酸糖苷的制备方法和在甜味剂中的应用 (Preparation method of glycyrrhetinic acid glucoside and application of glycyrrhetinic acid glucoside in sweetener ) 是由 朱振元 王鹤颖 王淮旭 于 2019-01-14 设计创作，主要内容包括：本发明涉及甘草次酸糖苷的合成路线,以及其在甜味剂中的应用,属于新型甜味剂合成领域。以甘草次酸和三种单糖(葡萄糖、半乳糖、葡萄糖醛酸)为原料,制备新型、甜度更高的甜味剂。进行以下步骤：(1)甘草次酸30位羧基保护；(2)糖的全苯甲酰化保护；(3)糖一位溴代反应；(4)缩合反应；(5)脱保护反应。最终得到单葡萄糖醛酸甘草次酸苷(GAMG)、甘草次酸葡萄糖苷(GA-β-D-glc)、甘草次酸半乳糖苷(GA-β-D-Gal),并进一步延伸到各中间产物和终产物的纯化工艺。本发明为甘草次酸糖苷的化学合成提供了一种新思路,同时为开发甜味剂新产品提供理论基础。(The invention relates to a synthetic route of glycyrrhetinic acid glucoside and application thereof in a sweetener, belonging to the field of novel sweetener synthesis.A novel sweetener with higher sweetness is prepared by taking glycyrrhetinic acid and three monosaccharides (glucose, galactose and glucuronic acid) as raw materials, and the method comprises the following steps of (1) protecting 30-bit carboxyl of the glycyrrhetinic acid, (2) protecting all benzoylation of sugar, (3) carrying out one-bit bromination reaction of sugar, (4) carrying out condensation reaction, and (5) carrying out deprotection reaction, and finally obtaining the glycyrrhetinic acid glycoside monoglucuronide (GAMG), the glycyrrhetinic acid glucoside (GA- β -D-glc) and the glycyrrhetinic acid galactoside (GA- β -D-Gal), and further extending to purification processes of various intermediate products and final products.)

甘草次酸糖苷的制备方法和在甜味剂中的应用

技术领域

本发明涉及甘草次酸糖苷的合成路线，以及其在甜味剂中的应用，属于新型甜味剂合成领域。

背景技术

随着当今社会人民的生活水平显著提升，高热量食品特别是糖类物质的过量摄取所引起的疾病，已成为一大社会问题，越来越多的人开始寻求低热量的甜味添加剂来满足对甜味食品的需求。目前世界上广泛使用的甜味剂为数不多，根据来源可分为两类：第一类为天然甜味剂，是指自然界存在于各种生物体中天然合成的一种成分，经提取加工而得的产品。第二类为化学合成甜味剂，是指利用化学方法合成的一类具有甜味的化合物。

甘草是常见的药食两用食品。甘草提取物作为天然的甜味剂广泛用于糖果和罐头食品。甘草酸是一种“古老”的天然甜味剂产品，还具有低热能、安全无毒和较强的医疗保健功效，是高血压、肥胖症、糖尿病、心脏病患者使用的最理想甜味剂。它可以弥补蔗糖精等甜味剂诱发上述疾病的弊端。甘草酸很早就成为西方国家法定使用的植物甜味剂之一。

甘草次酸作为甘草提取物之一，也是其甜味的重要来源。在其3位羟基引入糖基可以改善其溶解性，提高生物活性的利用程度。同时为新型甜味剂开发提供基础理论。沈阳药科大学正在申请的专利“一种单葡萄糖醛酸甘草次酸的化学合成方法”，本专利与其不同在于：一其合成方法中将甘草次酸30位羧基进行卞酯化保护，本专利是进行甲酯化保护，反应更为简单便捷；二其合成方法中缩合反应用到三氯乙酰亚胺酯化反应，本专利采用三氟甲烷磺酸银做催化剂，反应更为高效。三其专利只是合成了单葡萄糖醛酸甘草次酸，而本专利则将三个单糖(半乳糖、葡萄糖、葡萄糖醛酸)接到甘草次酸上，形成三种有甜度的化合物。

发明内容

本发明主要是对于甘草次酸糖苷的合成提供一种新思路。所述制备方法的反应路线如下所示(以甘草次酸葡萄糖苷为例)：

本发明主要是为了开发新型的甜味剂。同时经实验发现，三种化合物都具有相当高的甜度，相对于蔗糖的甜度分析，甘草酸的甜度约为蔗糖的154倍，而GAMG的甜度约为蔗糖甜度的627倍，GA-β-D-glc的甜度约为蔗糖的257倍，这两种化合物均比甘草酸甜度高；GA-β-D-Gal的甜度约为蔗糖甜度的128倍。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明利用苯甲酰基对糖进行保护，得率高，杂质少。

2、本发明利用三氟甲烷磺酸银作为糖苷化反应的催化剂，大大加快了反应进程。也使反应的成功率高了很多。

3、本发明利用天然甜味剂甘草次酸作为原料，对其进行结构修饰，制备新型、甜度更高的甜味剂。

4、根据本发明的合成路线，所得最终产物得率高，而且也可扩大生产。

具体实施方式

以下分别以GA-β-D-glc、GA-β-D-Gal的合成路线为例，结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

(1)甘草次酸甲酯的制备：取2.35g甘草次酸放置于100mL圆底烧瓶中，加入36mL无水甲醇，不断搅拌使其溶解，此时溶液为淡黄色澄清液。再缓慢逐滴加入3滴浓硫酸，70℃加热回流5h，TLC监测反应进程，反应结束后用二氯甲烷将白色固体溶解，碳酸钠水溶液洗涤3次，水洗至中性，浓缩悬干。

(2)将步骤(1)得到的粗品纯化：将步骤(1)得到的粗品用甲醇重结晶数次，得到甘草次酸甲酯

(3)全苯甲酰化葡萄糖：称取3.6g葡萄糖置于100mL圆底烧瓶中，加入12mL吡啶，在冰水浴中搅拌使其溶解，冷却10min后缓慢加入4.25mL苯甲酰氯，30min后撤去冰水浴，转移室温中搅拌，大约7h，TLC监测反应真空旋蒸除去部分吡啶，加入二氯甲烷使其全部溶解，有机相依次用1M HCl、饱和NaHCO3溶液、饱和氯化钠溶液水洗，并用无水硫酸钠干燥，过滤、抽干。

(4)1-溴代苯甲酰化葡萄糖：称取全苯甲酰化葡萄糖3.2g置于100mL的圆底烧瓶中，加入分子筛，加入10mL二氯甲烷、冰浴搅拌使其溶解，缓慢逐滴加入11.6mL的HBr醋酸溶液，室温下搅拌5h，TLC监测反应，反应结束后用冰冷的饱和碳酸氢钠溶液中和，加入适量的二氯甲烷萃取三次，并用无水硫酸钠干燥，过滤、抽干。

(5)将步骤(4)得到的粗品纯化：将步骤(4)得到的粗品用一定比例的环己烷和乙酸乙酯作为展开剂进行洗脱，得到纯品。

(6)甘草次酸甲酯-β-D-2，3，4，6-四-O-苯甲酰基葡萄糖吡喃苷：将步骤(2)和步骤(5)得到的样品分别用二氯甲烷溶解，并充氮气保护，反应一段时间后加入三氟甲烷磺酸银，并转移至低温的介质中避光搅拌3h，TLC监测反应。反应结束后过滤，并用三乙胺中和。用碳酸氢钠、水进行洗涤，干燥后得到粗品。

(7)将步骤(6)得到的粗品纯化：用一定比例的二甲苯和乙酸乙酯作为展开剂进行洗脱纯化，得到纯品。

(8)甘草次酸甲酯-β-D-葡萄糖吡喃糖苷：将步骤(7)得到的样品用二氯甲烷溶解；另将甲醇钠溶于甲醇溶液中，然后将甲醇钠溶液加入样品溶液中，室温下反应2小时，TLC追踪反应进程，反应结束后用阳离子交换树脂中和。

(9)将步骤(7)得到的粗品纯化：用一定比例的乙酸乙酯和甲醇作为展开剂进行洗脱纯化，得到纯品。¹³CNMR(400MHz，DMSO-d6)δ：200.7(C-11)；185.73(C-30)；176.41(C-13)；156.57(C-12)；97.09(C-1′)；89.07(C-3)；86.35(C-5′)；83.43(C-3′)；74.17(C-2′)；70.55(C-4′)；61.10(C-6′)；60.35(C-9)；56..48(C-5)；48.40(C-18)；43.93(C-8)；43.74(C-20)；43.12(C-19)；40.99(C-14)；40.73(C-4)；40.80(C-1)；39.29(C-10)；38.13(C-22)；37.06(C-7)；33.94(C-17)；32.40(C-21)；31.53(C-29)；28.10(C-16)；25.88(C-28)；25.65(C-15)；23.52(C-27)；23.81(C-2)；22.96(C-23，C-24)；19.12(C-6)；17.44(C-25)；14.01(C-26)

实施例2

(1)甘草次酸甲酯的制备：取2.35g甘草次酸放置于100mL圆底烧瓶中，加入36mL无水甲醇，不断搅拌使其溶解，此时溶液为淡黄色澄清液。再缓慢逐滴加入3滴浓硫酸，70℃加热回流5h，TLC监测反应进程，反应结束后用二氯甲烷将白色固体溶解，碳酸钠水溶液洗涤3次，水洗至中性，浓缩悬干。

(2)将步骤(1)得到的粗品纯化：将步骤(1)得到的粗品用甲醇重结晶数次，得到甘草次酸甲酯

(3)全苯甲酰化半乳糖：称取3.6g半乳糖置于100mL圆底烧瓶中，加入12mL吡啶，在冰水浴中搅拌使其溶解，冷却10min后缓慢加入4.25mL苯甲酰氯，30min后撤去冰水浴，转移室温中搅拌，大约7h，TLC监测反应真空旋蒸除去部分吡啶，加入二氯甲烷使其全部溶解，有机相依次用1M HCl、饱和NaHCO3溶液、饱和氯化钠溶液水洗，并用无水硫酸钠干燥，过滤、抽干。

(4)1-溴代苯甲酰化半乳糖：称取全苯甲酰化半乳糖3.2g置于100mL的圆底烧瓶中，加入分子筛，加入10mL二氯甲烷、冰浴搅拌使其溶解，缓慢逐滴加入11.6mL的HBr醋酸溶液，室温下搅拌5h，TCL监测反应，反应结束后用冰冷的饱和碳酸氢钠溶液中和，加入适量的二氯甲烷萃取三次，并用无水硫酸钠干燥，过滤、抽干。

(5)将步骤(4)得到的粗品纯化：将步骤(4)得到的粗品用一定比例的环己烷和乙酸乙酯作为展开剂进行洗脱，得到纯品。

(6)甘草次酸甲酯-β-D-2，3，4，6-四-O-苯甲酰基半乳糖吡喃苷：将步骤(2)和步骤(5)得到的样品分别用二氯甲烷溶解，并充氮气保护，反应一段时间后加入三氟甲烷磺酸银，并转移至低温的介质中避光搅拌3h，TLC监测反应。反应结束后过滤，并用三乙胺中和。用碳酸氢钠、水进行洗涤，干燥后得到粗品。

(7)将步骤(6)得到的粗品纯化：用一定比例的二甲苯和乙酸乙酯作为展开剂进行洗脱纯化，得到纯品。

(8)甘草次酸甲酯-β-D-半乳糖吡喃糖苷：将步骤(7)得到的样品用二氯甲烷溶解；另将甲醇钠溶于甲醇溶液中，然后将甲醇钠溶液加入样品溶液中，室温下反应2小时，TLC追踪反应进程，反应结束后用阳离子交换树脂中和。

(9)将步骤(7)得到的粗品纯化：用一定比例的乙酸乙酯和甲醇作为展开剂进行洗脱纯化，得到纯品。¹³CNMR(400MHz，DMSO-d6)δ：201.17(C-11)；177.21(C-30)；171.12(C-13)；130.96(C-12)；105.91(C-1′)；88.99(C-3)；74.91(C-5′)；73.77(C-3′)；71.73(C-2′)；68.84(C-4′)；65.28(C-6′)；61.77(C-9)；60.95(C-5)；50.95(C-18)；43.35(C-8)；43.90(C-20)；43.20(C-19)；40.94(C-14)；39.13(C-4)；38.87(C-1)；37.59(C-10)；36.69(C-22)；32.41(C-7)；31.68(C-17)；31.56(C-21)；30.61(C-29)；30.44(C-16)；30.32(C-28)；29.40(C-15)；29.08(C-27)；27.78(C-2)；225.96(C-23，C-24)；22.46(C-6)；18.86(C-25)；15.61(C-26)

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。