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新橙皮苷二氢查耳酮
2020-01-14 | 阅:  转:  |  分享 
  
新橙皮苷二氢查耳酮存在于柑橘类水果中。属黄酮类化合物。白色针状结晶性粉末。有很强的甜味。无吸湿性。稳定。相对分子质量614.59。相对密度0
.8075(25℃)。熔点152~154℃。不溶于乙醚,溶于水(25℃时1g/l),溶于稀碱液。25℃饱和水溶液的pH=6.25。
碘值120。早在1963年,Horowitz等人就发现新橙皮苷二氢查尔酮具有强烈的甜味。其特点在于甜度大(蔗糖甜度的1500~18
00倍),口感清爽,余味持久,并具有极佳的屏蔽苦味的功效。新橙皮苷二氢查尔酮的糖苷基在体内发生水解,而糖苷基几乎不参与代谢,所以新
橙皮苷二氢查尔酮热能值比较低,小于8.36J/g,可以作为低能量食品甜味剂。目前人们已对它进行过毒理试验,并在已有的毒理试验的基础
上确立了它的食品甜味剂地位。1997年,新橙皮苷二氢查尔酮被我国卫生部列入“食品添加剂使用卫生标准”增补品种,可用于食品工业。甜味
特性[2]新橙皮苷二氢查尔酮的甜味特点是:甜味来得慢,后味持续时间长,甜味清爽且愉快,能有效降低人体对饮料或医药品中可能带有的苦味
的敏感程度。新橙皮苷二氢查尔酮与其他甜味剂的时间特性对比,从表中可以明显看出,新橙皮苷二氢查尔酮甜度达到最大值的时间要比糖精和蔗糖
都长,而且持续时间也较长。用途[2]新橙皮苷二氢查尔酮在食品中的使用已得到了广泛的认可。新橙皮苷二氢查尔酮不仅甜度高于糖精、甜蜜素
或阿斯巴甜等常用甜味剂[9],而且口感更好。它对人体安全,至今未见其毒副作用的相关报道。作为甜味剂,新橙皮苷二氢查尔酮得到广泛应用
。在日本,它作为调味剂使用;作为增效剂,新橙皮苷二氢查尔酮应用也很广泛。它有独特的增强口感的作用,只需要添加4~5mg/L的新橙皮
苷二氢查尔酮就表现出很好的风味增效作用。当单独作为一种人工甜味剂使用的话,其添加浓度为15~20mg/L。另外,新橙皮苷二氢查尔酮
还可以用在酒精和非酒精饮料、开胃菜、西红柿酱和蛋黄酱等商品中。与别的甜味剂复配使用时,尤其是与糖精复配时,能产生优良的协同作用。糖
精的金属余味可以造成严重的问题(特别是当其用于仔猪日粮中时),足够浓度的新橙皮苷二氢查尔酮是提供余味掩盖作用所必需的。安全性[2]
美国农业部西部地区研究所对新橙皮苷二氢查尔酮进行了长达15年的毒性试验,实验结果表明,它无诱变性,无致癌性,无致龋性,无明显的毒性
效应,对后代无不良的影响,代谢速度快。目前,新橙皮苷二氢查尔酮的安全性已经在世界范围内得到了广泛的认可,已经有包括美国、日本、中国
在内的30多个国家批准其作为食品添加剂使用。美国调味品与抽提物制造商联合会于1993年将其列入该联合会公认的无毒化合物名单内;阿根
廷将其列入国家食品目录中;在澳大利亚,它由国家食品管理局推荐批准为“调味物质”[3]。欧盟食品科学委员会于1987年对新橙皮苷二氢
查尔酮做出了使用安全的结论,并将其列入甜味剂和食品添加剂目录中,并提出其最大的ADI值为5mg/kg。制备[2-3]二氢查尔酮衍生
物一般可由黄烷酮葡糖苷加以制备,制备工艺分两步进行:在浓碱中将黄烷酮葡萄糖苷转化为相应的查尔酮,即用酸碱催化法使查尔酮开环。将生成
的查尔酮在氢气作用下还原为二氢查尔酮。该反应过程如图所示。新橙皮苷与柚苷均属于黄烷酮,它们结构的不同仅在于黄烷酮骨架环上的取代基。
一般以新橙皮苷为原料生产新橙皮苷二氢查尔酮。工业上,制备新橙皮苷的途径主要有两条:一是以枳壳或枳实等柑橘类植物为原料,用乙醇对其进
行提取,再经大孔吸附树脂分离,从而得到高纯度的新橙皮苷;二是通过柚苷转化得到。因为柚苷在价格上比新橙皮苷要便宜,所以后一种方法在实
际生产中的应用更广泛。1)以新橙皮苷为起始原料合成新橙皮苷二氢查尔酮:以新橙皮苷为起始原料,新橙皮苷二氢查尔酮的合成一般分两步进行
:首先是在碱性条件下对新橙皮苷进行开环,得到新橙皮苷查尔酮:然后以骨架镍或者钯碳为催化剂进行氢化。得到目的产物———新橙皮苷二氢查
耳酮。合成路线如图所示。2)以柚苷为起始原料合成新橙皮苷二氢查尔酮:以柚苷为起始原料合成新橙皮苷二氢查尔酮相对于以新橙皮苷为起始原
料合成新橙皮苷二氢查尔酮,不同之处在于它必须先将柚苷转化为新橙皮苷。虽然多了个转化的过程,但是由于柚苷在柑橘类植物中的含量要比新橙
皮苷高,故来源更加广泛,所以以柚苷为起始原料合成新橙皮苷二氢查尔酮在工业上是一条可行的合成路线。在柚苷向新橙皮苷的转化过程中,首先
将柚苷降解成根皮乙酰苯-4''-β新橙皮苷,再与异香兰素缩合成新橙皮苷。在此过程中,根皮乙酰苯-4''-β-新橙皮苷是个关键的中间产物
。该转化过程见图。有研究报道了一种以柚苷为原料,大批量生产新橙皮苷二氢查尔酮的详尽实用的方法,他们的方法分三步进行操作。第一步是制
备根皮乙酰苯-4''-β-新橙皮苷:在碱性条件下反应,然后酸调pH得所需产物。第二步是制备新橙皮苷:将第一步产物与异香兰素发生羟醛缩
合反应生成新橙皮苷。第三步是制备新橙皮苷二氢查尔酮:以高压反应釜为容器,将新橙皮苷以骨架镍催化剂催化氢化,再用浓盐酸调pH,低温放
置有大量晶体析出,即得新橙皮苷二氢查尔酮。Robertson用核磁共振分析了产品质量,充分证明了该种方法是行之有效的,产率从10%
提高到26%。柚皮苷二氢查耳酮工艺研究http://yuanjian.cnki.com.cn/Search/Result?auth
or=%E7%BD%97%E6%98%A5罗春?http://yuanjian.cnki.com.cn/Search/Result
?author=%E9%BB%84%E5%BB%BA%E5%86%9B黄建军?http://yuanjian.cnki.com.c
n/Search/Result?author=%E6%9D%A8%E6%9F%B3杨柳?【摘要】:以柚皮苷为原料制备了柚皮苷二氢查
耳酮。考察了反应时间、催化剂用量、反应温度、反应压力、搅拌速度等因素对柚皮苷二氢查耳酮收率的影响。实验结果表明,制备柚皮苷二氢查耳
酮优化反应条件为:pH值为13,反应温度45℃,反应时间6h,氢气压力0.5MPa,雷尼镍(用量为柚皮苷质量的7%)为催化剂,
此条件下收率达90.0%。以柚皮苷为原料合成柚皮苷二氢查尔酮:柚皮苷二氢查尔酮的甜度是蔗糖的100倍,其结构式中R为烃基,R''为氢
,R''''为新桔皮糖基。由于环上的甲氧基和烃基的个数直接影响化合物甜味的程度,因此柚皮苷二氢查尔酮的甜度相对较低。柚皮苷先用碱处理,
碱的浓度一般为10%一25%。为确保原料中所有的经基都能够被碱中和,碱与黄烷酮的摩尔比为3一4,美国专利2700047,,中较为详
细地报道了黄烷酮与碱的量对查尔酮化开环的影响,并指出碱与黄烷酮的摩尔比为时,黄烷酮才能够完全转化为查尔酮。?图:柚皮苷二氢查尔酮的
合成路线在国外对柚皮苷二氢查尔酮的合成早有专利报道。专利4087588采用一步法合成柚皮苷二氢查尔酮,具体步骤为将5g柚皮苷溶解于
25Ml10%的氢氧化钠,催化剂为的钯碳,在室温常压下加氢。反应后除去催化剂,然后将无催化剂的液体通过离子交换柱去除溶液中的碱,
蒸干得白色柚皮苷二氢查尔酮晶体,熔点为169一170℃。专利308782介绍的柚皮苷二氢查尔酮合成的具体方法为二步法。第一步先将2
g柚皮苷溶于40Ml25%的溶液中,加浓盐酸冷却,使亮黄色的凝胶状查尔酮沉淀析出。真空干燥后,用沸水重结晶得到中间产物查尔酮,熔
点为201一202℃,第二步将柚皮苷查尔酮溶于80mL的乙醇,在常温常压下加氢,催化剂为钯碳最后用水作溶剂对真空干燥的产物连续两次
重结晶,得到针状白色柚皮苷二氢查尔酮晶体,熔点为168一169℃。二氢查尔酮种类繁多,现以柚苷二氢查尔酮为例说明制取方法。将葡萄柚
皮与少量的50%冷甲醇溶液充分混合后过滤,滤液在冰箱中放置数天,使其结晶完全。然后将晶体溶于水中进行重结晶。将重结晶得到的柚苷晶体
溶于10%冷氢氧化钾溶液中,再加入105的钯碳氢化催化剂,在室温、207KPa的氢气压力下持续振荡,直至氢化反应停止。滤去催化剂
,将滤液置于水浴中,用浓盐酸酸化,然后置于冰箱中使其结晶完全。收集柚苷二氢查尔酮晶体,水洗后将其在水中进行重结晶,过滤,真空干燥后得晶体(熔点170℃)。若再在丙酮中进行重结晶,就可得到另一种晶形的晶体(熔点212℃)。柚皮甙二氢查尔酮CAS:18916-17-1分子式:C27H34O14分子量:582.55物化性质熔点:131-132℃相对密度:1.63g/cm3
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(本文系wxn2000首藏)