一种阴离子催化水解苷类化合物的方法技术

本发明专利技术提供了一种阴离子催化水解苷类化合物的方法，包括如下步骤：向底物苷类中加入阴离子溶液、溶剂在反应温度为30～130℃的温度下反应0.5h～24h，之后将反应产物进行纯化。本发明专利技术所述的方法以多糖基天然苷类为底物，利用阴离子对天然苷类进行动态可控地催化，生成低糖基次苷、苷元等成分。该方法操作简单，成本低，过程易于控制。纯化后的产物可应用于药品、保健品、食品及化妆品的开发。

【技术实现步骤摘要】
一种阴离子催化水解苷类化合物的方法
本专利技术属于制备低糖基苷及苷元的方法领域，尤其是涉及一种阴离子催化水解苷类化合物的方法。
技术介绍
苷类，又称为配糖体，是由非糖基的配基与与糖或糖的衍生物通过糖苷键连接而成，属于二次代谢产物。苷类物质的共性在于糖基部分，苷元部分几乎包含各类型的天然成分，如萜类、甾体、芳香类、生物碱类等。配糖体与糖结合成苷类以后，水溶性变大，稳定性变强，但是生物活性下降。苷类化合物不仅维持植物的特性与特征，而且最为重要的是苷类化合物是非常重要的药物资源，目前是天然药物化学主要的研究对象之一。虽然苷类化合物是许多中草药的活性物质基础，但是其并不是最佳的活性结构，确切的说，天然苷类物质是前提药物，在动物口服以后，需要在消化系统中进行代谢、水解，脱去糖基以后才能发挥药效。这种在体内的代谢是在消化液、酶、肠道微生物的作用下完成的，而人体内的这种转化并不是高效的，以人参皂苷为例，仅约5％的天然皂苷能被水解掉糖基进而被吸收，其他的95％白白浪费掉。而由于天然物质的结构复杂，采用化学合成法难以实现，且化学合成法环境不友好，副产物多，后期分离困难，远没有天然来源的化合物安全。因此，为了提高人体利用率，提高药效，将天然苷类化合物在体外进行水解脱糖是开发天然药物极其重要及有效的途径。目前常用的水解糖苷键的方法有物理法、化学法和酶解法。物理法如热解法可以对糖苷键不稳定的糖苷键进行水解，例如传统的红参加工正是利用了部分糖苷键的热不稳定性，使一小部分人参皂苷在加工过程中发生了转化，但是这种转化率极低，仅为2％左右(专利技术专利《高活性红参的制作方法》公开号：CN1846720A)。化学法包括酸解、碱解以及今年来新报道的金属阳离子水解法。酸碱水解法反应条件苛刻，强酸或强碱环境，对设备具有相当严重的腐蚀性，对生态环境污染也比较大，有时还会需要高压条件，对设备要求高，这些因素都在一定程度上限制了工业上的广泛应用。例如，专利技术专利《人参二醇皂苷元的制备方法》(申请公布号CN104892715A，赵树民等)公开了一种制备人参二醇皂苷元的方法，用5mol/L的氢氧化钠水溶液，在260℃条件下水解人参皂苷反应1.5小时，反应结束后将产物用95％乙醇溶解，用20％盐酸的乙醇溶液调节pH至中性，过滤，滤饼用99％以上的乙醇溶解再过滤、干燥可得人参二醇皂苷元。此方法需要260℃的高温，且用到大量的强碱强酸，而反应产物仅有皂苷元，并未涉及低糖基的次生苷。专利技术专利《一种催化热解制备低极性人参皂苷及其苷元的方法》(公开号CN1508147A，中国科学院大连化学物理研究所)公开了一种以酸作为催化剂水解人参皂苷制备低极性人参皂苷及其苷元的方法，人参皂苷与催化剂的摩尔比为1:0.01～1:1，加热至110～180℃，保持0.5～10h。同样是反应条件苛刻，且大量的使用酸类催化剂难以回收重复利用，造成环境的破坏。专利技术专利《金属离子催化水解天然苷类化合物的方法》(公布号CN101830965A，金凤燮等)公开了一种以金属阳离子作为催化剂催化苷类化合物的方法，此法反应温度为20～80℃，反应时间为24小时以内，可以生成低糖基次生苷。此法可转化柴胡皂苷、白头翁皂苷生成皂苷元，但是却不能将人参皂苷转化成皂苷元。酶解法以其高效性、专一性等特点受到越来越多的重视，不同的糖基需要不同的酶。但是目前工业化生产的糖苷酶，例如淀粉酶、糖化酶、纤维素酶等是水解糖类化合物的普通糖苷键，对苷类化合物的β构型的糖苷键水解效率并不高。而近年来也有不少关于水解苷类的糖苷酶的报道，但是酶的制备增加了工业化生产的难度和成本。例如专利技术专利《超嗜热糖苷酶突变体及其在人参皂苷CK制备中的应用》(公布号CN104480127A，长春中医药大学)公开了一种利用基因工程的方法将超嗜热糖苷酶突变体的基因进行克隆表达，利用所产酶制备人参皂苷CK。由于酶的专一性，产物只有CK，且酶的活力较低，转化0.1％的底物，在70℃下反应12小时转化率仅67％以下。总之，目前为止在催化天然苷类化合物生成低糖基次苷及苷元的领域中，还未有使用阴离子作为催化剂催化天然苷类化合物的报道。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种阴离子催化水解苷类化合物的方法，利用阴离子对天然苷类进行动态可控地催化，生成低糖基次苷、苷元等成分。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种阴离子催化水解苷类化合物的方法，包括如下步骤：向底物苷类中加入阴离子溶液、溶剂在反应温度为30～130℃的温度下反应0.5h～24h，之后将反应产物进行纯化。优选地，所述阴离子溶液中的阴离子为OH-、F-、Cl-、Br-、I-、SO42-、SO32-、S2O32-、NO3-、NO2-、PO43-、CO32-、HCO3-、ClO-、ClO4+、Ac-、-SO3H、C5H7O5COO-、COOH-、Cl3CCOO-、CH3CHOHCOO-、-OOCCH(OH)COO-形成的盐、碱或酸中一种或几种。优选地，所述溶剂为水、有机溶剂、一种有机溶剂的水溶液或几种有机溶剂的水溶液。优选地，所述有机溶剂为二甲亚砜、乙二醇、甲醇、乙醇、异丙醇、环己烷、乙腈、氯仿、正丁醇、醋酸乙酯、乙醚、丙酮、吡啶、苯酚、异丙醇或二氯甲烷。优选地，所述底物苷类为皂苷、黄酮苷、异黄酮苷中一种或几种的混合物。进一步的，所述底物苷类的浓度为0.1～20％，阴离子的摩尔浓度为20mmol/L～5000mmol/L。进一步的，所述纯化的具体操作为：将反应产物通过大孔吸附树脂柱纯化或通过有机溶剂萃取纯化。进一步的，所述大孔吸附树脂柱纯化的具体步骤为：将反应产物直接上柱或加水稀释后上柱或减压除去有机溶剂后上柱，然后用水洗去离子和糖，再用质量分数为25～95％的乙醇洗脱吸附的苷类。达到纯化的目的。进一步的，所述有机溶剂萃取纯化的具体步骤为：将反应产物降温后，直接与低极性有机溶剂混合萃取；或者将反应产物先除去有机溶剂，然后加水或不加水，再加入低极性有机溶剂萃取，所述低极性有机溶剂添加量为反应产物体积的0.4～1倍，萃取3～4次，合并萃取液，再加水对萃取液洗涤2～3次，最后蒸干有机溶剂可得纯化后的产物。进一步的，所述低极性有机溶剂包括正丁醇、石油醚、乙醚、氯仿、己烷、环己烷或乙酸乙酯。纯化后的产物可应用于药品、保健品、食品及化妆品的制备。相对于现有技术，本专利技术所述的阴离子催化水解苷类化合物的方法具有以下优势：本专利技术所述的阴离子催化水解苷类化合物的方法以多糖基天然苷类为底物，利用阴离子对天然苷类进行动态可控地催化，生成低糖基次苷、苷元等成分。该方法操作简单，成本低，过程易于控制。纯化后的产物可应用于药品、保健品、食品及化妆品的开发。附图说明图1为实施例1中阳离子选用Na+时产物的TLC图；图2为实施例1中阳离子选用K+时产物的TLC图；图3为实施例2中阴离子选用NO3-时产物的TLC图；图4为实施例3中阴离子选用SO42-时产物的TLC图；图5为实施例4中阴离子选用Cl-时产物的TLC图；图6为实施例5中阴离子选用Cl3CCOO-时产物的TLC图；图7为实施例6中阴离子选用SO42-时产物的TLC图；；图8为实施例5产物纯化后的TLC图；图9为Rb1对各细胞存活率的影响图；图10为实施例7的纯化后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阴离子催化水解苷类化合物的方法，其特征在于：包括如下步骤：向底物苷类中加入阴离子溶液、溶剂在反应温度为30～130℃的温度下反应0.5h～24h，之后将反应产物进行纯化。

【技术特征摘要】
1.一种阴离子催化水解苷类化合物的方法，其特征在于：包括如下步骤：向底物苷类中加入阴离子溶液、溶剂在反应温度为30～130℃的温度下反应0.5h～24h，之后将反应产物进行纯化。2.根据权利要求1所述的阴离子催化水解苷类化合物的方法，其特征在于：所述阴离子溶液中的阴离子为OH-、F-、Cl-、Br-、I-、SO42-、SO32-、S2O32-、NO3-、NO2-、PO43-、CO32-、HCO3-、ClO-、ClO4+、Ac-、-SO3H、C5H7O5COO-、COOH-、Cl3CCOO-、CH3CHOHCOO-、-OOCCH(OH)COO-形成的盐、碱或酸中一种或几种。3.根据权利要求1所述的阴离子催化水解苷类化合物的方法，其特征在于：所述溶剂为水、有机溶剂、一种有机溶剂的水溶液或几种有机溶剂的水溶液。4.根据权利要求3所述的阴离子催化水解苷类化合物的方法，其特征在于：所述有机溶剂为二甲亚砜、乙二醇、甲醇、乙醇、异丙醇、环己烷、乙腈、氯仿、正丁醇、醋酸乙酯、乙醚、丙酮、吡啶、苯酚、异丙醇或二氯甲烷。5.根据权利要求1所述的阴离子催化水解苷类化合物的方法，其特征在于：所述底物苷类为皂苷、黄酮苷、异黄酮苷中一种或几种的混合物。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖永坤，王东明，栾桂花，
申请(专利权)人：肖永坤，
类型：发明
国别省市：天津,12