专利名称：从甜叶菊中制备甜菊糖苷的工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种从甜叶菊中制备甜菊糖苷的工艺方法。
背景技术：
甜叶菊(Stevia rebaudiana Bertoni.)为菊科甜叶菊属多年生草本植物，其适 应性强，在我国有广泛分布，南方每年可采收2 3次，北方每年采收1次。甜菊糖苷是从 甜叶菊叶片中提取的一种天然无热量高倍甜味剂，主要成分为甜菊苷(Stevioside)，莱鲍 迪苷 A、B、C、D、E、F (Rebaudioside A、B、C、D、Ε、F)，杜克苷 A (Dulcoside Α)和甜菊双糖苷 (Steviolbioside)，其中甜菊苷和莱鲍迪苷A为主要甜味成分，其甜味为蔗糖的300倍以 上。甜菊糖苷在体内不参加代谢、不蓄积、无毒性，其安全性已得到国际FAO和WHO等组织的 认可，2004年世界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。我国卫生部自1985年和1990年分别批准甜菊糖苷为不限 量使用的天然甜味剂和医药用甜味剂辅料，用其制成的食品饮料，长期食用不会使人发胖， 特别适宜肥胖病、糖尿病、高血压、动脉硬化、龋齿病患者使用，而且物理、化学性能稳定、无 发酵性，可延长甜菊糖苷制品的保质期。近年来，现代药理学研究表明甜菊糖苷还具有降低 血压，促进胰岛素分泌等生物活性。因此，甜菊糖苷是一种安全的天然甜味剂，并被广泛应 用在食品和药物行业中，被誉为继蔗糖、甜菜糖之后的第三种天然糖源，有着广泛的应用范 围和宽阔的市场前景。近年来，国内外学者对甜菊糖苷的不同提取纯化方法进行了有益探索，常用提取 方法有发酵法、回流提取法、超声波提取法、微波提取法和索式提取法，而分离纯化主要采 用大孔吸附树脂法、重结晶法、硅胶柱色谱法。中国专利CN101062077A公开了一种同时制 备甜叶菊总甜菊苷和甜叶菊总黄酮的制备方法，该工艺选择溶剂提取法，将提取液减压浓 缩后用水分散溶解至一定浓度，然后用聚酰胺柱色谱法，可以得到纯度> 50%的甜叶菊总 甜菊苷。该方法可以同时制备得到甜叶菊总甜菊苷和甜叶菊总黄酮，但制备得到的甜叶菊 总甜菊苷纯度较低，仅能达到50%。中国专利CN1876669A中公开了一种制备高纯度药用甜 叶菊糖苷的方法，该工艺通过Al2O3柱层析纯化，浓缩然后用硅胶柱层析法纯化的方法制备 高纯度的药用甜菊糖苷，但该方法采用的Al2O3柱层析和硅胶柱层析法分离纯化甜菊糖苷， 甜菊糖苷的损失较大，并且Al2O3和硅胶不能重复使用，成本较高。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种从甜叶菊中 分离制备甜菊糖苷的工艺方法。本发明实现上述目的的技术方案如下本发明的工艺方法采用将干燥的甜叶菊原料，经过水逆流提取，提取液上串联大 孔吸附树脂柱依次吸附，然后吸附残液再进入逆流提取装置循环提取后，提取液上串联树 脂柱再吸附的提取分离闭路循环过程。待整个逆流提取和吸附过程完成后，将树脂柱用水洗脱除杂后，用解吸液解吸附，收集解吸液浓缩干燥得到甜菊糖苷粗提取物。粗提取物然后 分别用溶剂法和脱色树脂精制后得到甜菊糖苷产品。 —种从甜叶菊中制备甜菊糖苷的工艺方法，其特征在于该方法步骤如下A将干燥的甜叶菊原料，采用8 15倍量的水逆流提取2 3次，每次0. 5 3小 时，控制逆流提取温度为40 80°C ；将提取液通过2根串联预先处理的大孔吸附树脂柱依 次吸附，吸附后残液继续循环逆流提取后上大孔吸附树脂柱进行再次吸附；待整个提取吸 附过程完成后弃去吸附残液；B用4 15BV的水冲洗吸附后的大孔吸附树脂柱，将水洗脱液弃去；然后用4 15BV的解吸液解大孔吸附吸树脂柱，收集解吸液；将收集的解吸液混合，减压浓缩回收溶 剂后干燥得甜菊糖苷粗提物；C将上述甜菊糖苷粗提物，用乙醇溶解，经静置沉降或离心后取上清液，底部沉淀 弃去，上清液减压浓缩干燥，加入1 5 1 10的水溶解，然后用脱色树脂吸附处理，再 用解吸液解吸附；收集流出液和解吸液，减压浓缩干燥后得到甜菊糖苷产品。本发明制备的甜菊糖苷为白色固体粉末，纯度>85%。脱色树脂用4% HCl和4% NaOH溶液再生活化后重复使用。在A步骤中，所述的大孔吸附树脂是指以苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸酯或甲基丙烯酸 酯类为单体合成的聚合物。在A步骤中，预先处理的大孔吸附树脂是指大孔吸附树脂先加入乙醇浸泡，并以 乙醇反复洗至洗涤液中加3倍体积的水无白色浑浊出现，再用水洗。所述的树脂可用乙醇 再生重复使用，当吸附能力下降至新树脂70 %时可考虑废弃。在A步骤中，大孔吸附树脂与甜叶菊质量比为0.5 1 3 1，大孔吸附树脂柱 径高比为1 8 1 12。在B步骤中，所述的解吸液为水、乙醇、乙酸乙酯中的一种或任意比例的两种、三 种的组合，解吸时可以是等度洗脱也可以是梯度洗脱。在C步骤中，脱色树脂与甜菊糖苷粗品质量比为0.5 1 3 1，脱色树脂柱径 高比为1 8 1 12。本发明的产品参照国标GB 8270-1999中液相色谱法进行测定。测定条件色谱柱NH2色谱柱(规格4· 6匪 I. D. X 150mm, 5 μ m)；流动相A(乙腈)B(水)=80 20 (V V)。流速1. 2mL/min ；检测波长2IOnm ；参比波长:360nm ；进样量15μ L。本发明得到的甜菊糖苷产品中甜菊糖苷类化合物的含量为70 100%，其中，甜 菊苷(Stevioside)和莱鲍迪苷A (Rebaudioside A)两种成分占全部甜菊糖苷类化合物的 含量为70 90%，可以达到药物、保健品或食品标准。本发明提取成本低，工艺简单，制备过程安全，整个提取工艺适合于工业化生产， 废渣可以用作肥料或饲料，无环境污染，能够最大限度的利用原料，降低生产成本。
图1为甜菊糖苷产品HPLC检测图谱。图㈧标准品；图⑶为甜菊糖苷产品。峰1为甜菊糖苷(stevioside)，峰2为莱鲍迪苷C(rebaudi0Side C)、峰3为莱鲍迪苷 A(rebaudiosideA)。标准品甜菊糖苷(stevioside) (HPLC ^ 98% )购于 Sigma 公司。下面是本发明 的实施例，本发明包括但不仅限于实施例。
具体实施例方式实施例1称取干燥的甜叶菊叶子100g，置于逆流提取装置中，加入水IOOOmL进行逆流提 取，控制温度50°C，逆流提取2h。称取预先处理好大孔吸附树脂2份，每份120g，湿法分别装 入两根内径3cm、柱高36cm(径高比1 12)的玻璃柱中，两柱串联(I柱、II柱)。将逆流 提取得到的提取液依次流过串联树脂柱(I柱、II柱)吸附，流速30BV/h，控制树脂柱温度 为40°C，吸附后残液再次进入逆流提取装置进行第二次逆流提取，提取时间2h，温度50°C， 提取完成后提取液再次上串联树脂柱(I柱、II柱)吸附，操作参数同第一次吸附。对流经 I柱、II柱的吸附残液进行HPLC检验，直到吸附残液中无甜菊糖苷时，弃去吸附残液，吸附 过程完成。以10BV/h流速分别向吸附完成的I柱、II柱中加入蒸馏水洗脱除杂，洗脱水用 量为7BV，弃去水洗脱液。待水洗完后用乙酸乙酯-乙醇(3 1，ν/ν)对I柱、II柱分别进 行解吸附，流速10BV/h，解吸液用量6BV。将I柱、II柱解吸液合并，减压浓缩回收溶剂后制 成浸膏，即得甜菊糖苷粗提物。取得到的甜菊糖苷粗提物，加入8倍量的95%乙醇，搅拌至 充分溶解，静置后离心(3500rpm，IOmin)，底部沉淀弃去，将上层清液倾出后减压回收乙醇， 残液浓缩干燥后，用10倍量水溶解后上脱色树脂柱除杂脱色，流速10BV/h，收集流出液。待 处理完后将脱色树脂柱用8BV的乙酸乙酯-乙醇(5 1，ν/ν)混合溶剂解吸附，将解吸液 收集后和流出液合并，减压回收溶剂，然后将残液进行喷雾干燥即得最终产品甜菊糖苷。所 得甜菊糖苷产品为白色粉末状固体，味甜。对本品进行高效液相色谱法(HPLC^i)检验，纯 度> 85%。将脱色树脂先用4BV4% HCl溶液以2BV/h的流速缓慢流过树脂柱，然后浸泡 4h，用水冲洗树脂柱至中性，然后用4BV 4% NaOH溶液2BV/h的流速缓慢流过树脂柱，然后 浸泡4h，用水冲洗树脂柱至中性，脱色树脂再生完成，即可重复使用。实施例2称取干燥的甜叶菊叶子1kg，置于逆流提取装置中，加入水15L进行逆流提取，控 制提取温度为60°C，逆流提取1. 5h。称取预先处理好的大孔吸附树脂2份，每份0. 9Kg，湿 法分别装入两根内径6cm、柱高66cm(径高比1 11)的玻璃柱中，两柱串联(I柱、II柱)。 将逆流提取得到的提取液依次流过串联树脂柱(I柱、II柱)进行吸附，流速30BV/h，控制 树脂柱温度为40°C。吸附后残液再次进入逆流提取装置进行第二次逆流提取，提取时间 1. 5h，温度60°C，提取完成后提取液再次上串联树脂柱进行第二次吸附，操作参数同第一次 吸附。对流经I柱、II柱的吸附残液进行HPLC检验，直到吸附残液中无甜菊糖苷时，弃去 吸附残液，吸附过程完成。向吸附后的I柱、II柱中加入10BV的水，以12BV/h的流速进行 水洗除杂，弃去水洗脱液。待水洗完后用8BV的60%乙醇，对I柱、II柱分别进行解吸附， 流速20BV/h，将I柱、II柱解吸液合并，减压回收乙醇，残液干燥后制成浸膏，即得甜菊糖苷 粗提物。将得到的甜菊糖苷提取物浸膏，加入8倍量的95%乙醇，搅拌至充分溶解，静置后 离心(3500rpm，10min)，将上层清液倾出后减压回收乙醇，残液浓缩干燥后，用10倍量水溶 解后上脱色树脂柱除杂脱色，流速10BV/h，收集流出液。待处理完后将脱色树脂柱用8BV的乙酸乙酯-乙醇(5 l，v/v)混合溶剂解吸附，将解吸液收集后和流出液合并，减压回收溶 齐U，然后将残液进行喷雾干燥即得最终产品甜菊糖苷。对本品进行高效液相色谱法(HPLC 法)检验，纯度彡85%。 将脱色树脂用4% HCl和4% NaOH溶液再生活化后即可重复使用。 所得甜菊糖苷产品为白色粉末状固体，味甜。
权利要求
1.一种从甜叶菊中制备甜菊糖苷的工艺方法，其特征在于该方法步骤如下A将干燥的甜叶菊原料，采用8 15倍量的水逆流提取2 3次，每次0. 5 3小时， 控制逆流提取温度为40 80°C ；将提取液通过2根串联预先处理的大孔吸附树脂柱依次 吸附，吸附后残液继续循环逆流提取后上大孔吸附树脂柱进行再次吸附；待整个提取吸附 过程完成后弃去吸附残液；B用4 15BV的水冲洗吸附后的大孔吸附树脂柱，将水洗脱液弃去；然后用4 15BV 的解吸液解大孔吸附吸树脂柱，收集解吸液；将收集的解吸液混合，减压浓缩回收溶剂后干 燥得甜菊糖苷粗提物；C将上述甜菊糖苷粗提物，用乙醇溶解，经静置沉降或离心后取上清液，底部沉淀弃去， 上清液减压浓缩干燥，加入1 5 1 10的水溶解，然后用脱色树脂吸附处理，再用解吸 液解吸附；收集流出液和解吸液，减压浓缩干燥后得到甜菊糖苷产品。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于在A步骤中，大孔吸附树脂是指以苯乙烯、 丙烯酸、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类为单体合成的聚合物。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于在A步骤中，预先处理的大孔吸附树脂 是指大孔吸附树脂先加入乙醇浸泡，并以乙醇反复洗至洗涤液中加3倍体积的水无白色 浑浊出现，再用水洗。
4.如权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于在A步骤中，大孔吸附树脂与甜叶 菊质量比为0.5 1 3 1，大孔吸附树脂柱径高比为1 8 1 12。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于在B步骤中，所述的解吸液为水、乙醇、乙酸 乙酯中的一种或任意比例的两种、三种的组合，解吸时可以是等度洗脱也可以是梯度洗脱。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于在C步骤中，脱色树脂与甜菊糖苷粗品质量 比为0.5 1 3 1，脱色树脂柱径高比为1 8 1 12。
全文摘要
本发明公开了一种从甜叶菊中制备甜菊糖苷的工艺方法。本发明采用将干燥的甜叶菊原料，经过水逆流提取，提取液上串联大孔吸附树脂柱依次吸附，然后吸附残液再进入逆流提取装置循环提取后，提取液上串联树脂柱再吸附的提取分离闭路循环过程。待整个逆流提取和吸附过程完成后，将树脂柱用水洗脱除杂后，用解吸液解吸附，收集解吸液浓缩干燥得到甜菊糖苷粗提取物。粗提取物然后分别用溶剂法和脱色树脂精制后得到甜菊糖苷产品。产品中甜菊糖苷类化合物的含量为70～100％，其中，甜菊苷和莱鲍迪苷两种成分占全部甜菊糖苷类化合物的含量为70～90％，可以达到药物、保健品或食品标准。
文档编号C07H15/24GK102060891SQ200910117589
公开日2011年5月18日 申请日期2009年11月13日 优先权日2009年11月13日
发明者邸多隆, 陈振斌, 黄新异 申请人:中国科学院兰州化学物理研究所