一种酶催化半合成罗汉果甜苷V的方法技术

本发明专利技术涉及一种酶催化半合成罗汉果甜苷V的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将含有11

【技术实现步骤摘要】
一种酶催化半合成罗汉果甜苷V的方法


[0001]本专利技术涉及罗汉果甜苷的半合成方法，具体涉及一种酶催化半合成罗汉果甜苷V的方法。

技术介绍

[0002]罗汉果甜苷作为甜味剂是安全无毒的，在国家强制标准《GB2760食品添加剂使用标准》中规定，罗汉果甜苷可不限量用于各类食品。
[0003]罗汉果甜苷V(Mogroside V)，分子式：C
60
H
102
O
29
，分子量:1287.43，是罗汉果中特有的一种葫芦烷型四环三萜皂苷，是罗汉果中主要的甜味成分，属低热量、非营养、非发酵型的天然高倍甜味剂。
[0004]11
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O
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罗汉果甜苷V，又名：11
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氧基
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罗汉果甜苷V(11
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oxo
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Mogroside V)，分子式：C
60
H
100
O
29
，分子量:1285.43，同样是罗汉果中特有的一种葫芦烷型四环三萜皂苷，同样是一种天然甜味剂，但是其甜度低于罗汉果甜苷V。
[0005]11
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O
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罗汉果甜苷V与罗汉果甜苷V的四环三萜骨架、取代糖基的数目与位置完全一致，只是11位碳原子上的取代基不同，一个是羰基，一个是羟基。分子结构的细微差别，导致了两者甜度的巨大悬殊：罗汉果甜苷V的甜度是蔗糖的300
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400倍，而11
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罗汉果甜苷V的甜度是蔗糖的50
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60倍。
[0006]目前，罗汉果提取物产品质量规格的衡量标准，通常是以罗汉果甜苷V的含量作为指标(即：罗汉果甜苷V的含量越高，价值越高)，并未对11
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O
‑
罗汉果甜苷V的含量做限定和要求。因此，11
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O
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罗汉果甜苷V在罗汉果提取物中存在的有与无，多与少，都与产品的实际价值毫不相关。通常情况下，在罗汉果原料中，11
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O
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罗汉果甜苷V的含量大约是罗汉果甜苷V含量的10％～20％，除罗汉果甜苷V之外，它还是罗汉果总皂苷中含量最高的皂苷。因此通过有效的途径，用11
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O
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罗汉果甜苷V作为起始原料，半合成罗汉果甜苷V具有重大意义。
[0007]专利技术人于2019年曾申请了如下两篇与罗汉果甜苷V半合成有关的专利技术申请：
[0008]CN201910643082.4公开了《一种罗汉果甜苷V的半合成方法》，是以11
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O
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罗汉果甜苷V为原料，经催化加氢制得罗汉果甜苷V；
[0009]CN201910641262.9公开了《半合成罗汉果甜苷V的方法》，是以11
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O
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罗汉果甜苷V为原料，经硼氢化钠或硼氢化钾还原制得罗汉果甜苷V。
[0010]上述所有的化学半合成方法将中，葫芦烷型四环三萜皂苷11位碳原子上的羰基还原为羟基的过程中，都有发生α、β异构的风险。而且作为食品添加剂，最好能使用更为安全的合成方法。如果采用生物酶催化还原制备罗汉果苷V，则无类似的风险。
[0011]目前尚无文献公开报道将采用酶催化半合成罗汉果甜苷V的方法。

技术实现思路

[0012]本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术不足，提供一种收率高、工艺简单、成本低廉、适宜于工业化生产的酶催化半合成罗汉果甜苷V的方法。
[0013]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种酶催化半合成罗汉果甜苷V的方法，包括以下步骤：
[0014](1)将含有11
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O
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罗汉果甜苷V的底物和辅助底物投入缓冲溶液中，室温搅拌至全溶，得底物溶液；
[0015](2)将羰基还原酶、葡萄糖脱氢酶和辅酶投入上述底物溶液中，保温搅拌；
[0016](3)反应结束后调节pH值至碱性，过滤，滤液通过大孔吸附树脂柱，上柱毕，水洗至流出液为中性，再用醇洗脱，将醇洗脱液浓缩、真空干燥，得罗汉果甜苷V。
[0017]采用酶催化法制备手性醇，产率高，立体选择型好，但酶的价格昂贵，若不能有效控制成本，则无法开展工业化的大规模生产。本专利技术采用酶法(葡萄糖脱氢酶)和非酶法(辅酶再生试剂)联合使用，使酶活性在整个反应过程保持较高的水平，最终产物产率高，降低了成本，提供了一种全新的以11
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O
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罗汉果甜苷V为原料酶催化合成罗汉果甜苷V的方法。
[0018]优选的，步骤(1)底物中11
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O
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罗汉果甜苷V的浓度为60
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150g/L，优选100
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120g/L。
[0019]优选的，步骤(1)中所述的辅助底物为葡萄糖，葡萄糖的用量为底物重量的0.2
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1倍，优选0.3
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0.5倍。
[0020]优选的，步骤(1)中所述的缓冲溶液为磷酸二氢钾
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氢氧化钠缓冲溶液，缓冲溶液的pH范围为5.8
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8.0，缓冲溶液的用量为底物重量的10
‑
20倍(L/g)。
[0021]优选的，步骤(2)中所述的羰基还原酶可以是来源于动物细胞、植物细胞或微生物，羰基还原酶的用量是底物重量的1
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5wt％，优选为2
‑
3wt％。
[0022]优选的，步骤(2)中所述的辅酶选自NADPH或NADH，辅酶的用量是底物重量的0.5
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2wt％，优选1
‑
1.5wt％。
[0023]优选的，步骤(2)中所述的葡萄糖脱氢酶可以是来源于动物细胞、植物细胞或微生物，葡萄糖脱氢酶的用量是底物重量的0.1％
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1％，优选0.2
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0.3wt％。
[0024]若上述各种酶的用量过少，将导致反应液中酶的浓度过低，造成催化反应的速度变慢，生产效率低；若上述各种酶的用量过多，不但会造成浪费，还会增加后处理的难度。
[0025]优选的，步骤(2)中在反应第6
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10h开始持续补加辅酶再生试剂，或者在初始酶活力降低为60
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80％时持续补加辅酶再生试剂，在反应结束前2
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5h停止补加。辅酶再生试剂的加入量为底物重量的1
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10wt％，优选为3
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5wt％。所述辅酶再生试剂为吩嗪甲基硫酸盐/吩嗪乙基硫酸盐，连二亚硫酸钠和有机胺按照摩尔比2
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4:1
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2:1
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1.3的混合物。所述有机胺选自二乙胺，二丙胺，三甲胺，三乙胺，三丙胺中的至少一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酶催化半合成罗汉果甜苷V的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将含有11
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罗汉果甜苷V的底物和辅助底物投入缓冲溶液中，室温搅拌至全溶，得底物溶液；(2)将羰基还原酶、葡萄糖脱氢酶和辅酶投入上述底物溶液中，保温搅拌；(3)反应结束后调节pH值至碱性，过滤，滤液通过大孔吸附树脂柱，上柱毕，水洗至流出液为中性，再用醇洗脱，将醇洗脱液浓缩、真空干燥，得罗汉果甜苷V。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)底物中11
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罗汉果甜苷V的浓度为60
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150g/L，优选100
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120g/L；和/或所述辅助底物为葡萄糖，葡萄糖的用量为底物重量的0.2
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1倍，优选0.3
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0.5倍。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的缓冲溶液为磷酸二氢钾
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氢氧化钠缓冲溶液，缓冲溶液的pH范围为5.8
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8.0，缓冲溶液的用量为底物重量的10
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20倍(L/g)。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的羰基还原酶用量是底物重量的1
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5wt％，优选为2
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3wt％。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的辅酶选自NADPH或NADH，辅酶的用量是底物重量的0.5
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2wt％，优选1
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1....

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，黄华学，贺进军，黄俊，宋谷良，江小龙，
申请(专利权)人：湖南华诚生物资源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：