[发明专利]生产纯新蛇菊苷A的高收率方法

说明书

本申请为2005年10月18日提交的、发明名称为“生产纯新蛇菊苷A的高收率方法”的PCT申请PCT/US2005/037766的分案申请，所述PCT申请进入中国国家阶段的日期为2007年4月18日，申请号为200580035685.2。

相关申请

本申请要求了在美国专利商标局于2004年10月18日提出的序列号60/620,280和于2005年5月6日提出的序列号60/678,653的两项临时专利申请的权益，其发明名称为“High Yield Method of Producing Rebaudioside A”。

技术领域

本发明属于从植物甜菊(Stevia rebaudiana，L.Bertoni)(“甜菊(Stevia)”)的粗提取物中纯化新蛇菊苷A(在本文中也称为“RebA”和“RA”)的技术领域。Reb A是连同许多其他糖苷、非糖苷二萜(sterebins)和其他化合物发现于甜菊(Stevia)提取物中的双萜糖苷。Reb A是甜菊中最甜味道的糖苷(在食物中使用的增甜剂浓度下大概是蔗糖甜度的250至450倍)，并且作为无热量增甜剂具有巨大的商业潜力。一般而言，除新蛇菊苷A之外，甜菊糖苷(Stevia glycosides)都具有不期望的余味(一些具有苦的余味)，这通常限制了这类非Reb A糖苷作为增甜剂的应用。而且，甜菊提取物中的非糖苷二萜(sterebins)(一类通常称为“黄油(yollow oil)”的双萜化合物)具有非常苦的味道，即使在极小浓度下也是如此。简言之，技术领域和技术问题是从粗甜菊提取物中分离99+％纯度的Reb A，特别是在工业规模下；这样的纯度消除了所有目前可得的甜菊增甜剂所具有的苦味或异味。

背景技术

六种新蛇菊苷(A至F)、蛇菊苷(来自野生型甜菊的提取物中的主要糖苷)、杜尔可苷(dulcosides)和非糖苷二萜(sterebins)难于在溶液中分离。具体而言，六种新蛇菊苷都有相同的双萜骨架并且仅在糖苷部分上不同；除Reb A之外，所有新蛇菊苷都具有一定程度的苦余味。许多专利和期刊文章描述了对生产纯(即99+％纯度)新蛇菊苷A所做出的努力，但是迄今为止，还没有报告在实验室中生产纯Reb A的方法，更不用说商业量的生产。很多报告的生产方法需要使用离子交换柱或气体，其经济学破坏了饮料、包装食品、烘焙食品、糖果、个人护理产品、药物和其他行业所需的增甜剂扩大至商业数量。

很多从甜菊中提取和纯化双萜糖苷的方法使用复杂的粗提取物处理过程，并且要求原材料中具有高浓度的新蛇菊苷A，然而却得到低收率和低纯度(＜95％)的新蛇菊苷A。一些方法使用链烷醇和/或含水链烷醇作为溶剂。例如，在Kitazume等的美国公开专利申请第2003/0138538A1号的第49至53段中，描述了一种方法，其中利用甲醇、含水甲醇或含水乙醇(但未使用回流工艺)和柱纯化来处理甜菊的植物或干叶，以产生含有按重量计最小为40％新蛇菊苷A的提取物，并且其中新蛇菊苷A与蛇菊苷之比为1.5∶1。在Kitazume方法中，如果植物原材料不是按重量计40％新蛇菊苷A，并且不具有1.5∶1的新蛇菊苷A与蛇菊苷之比(“Kitazume阈值纯度(Kitazume Threshold Purity)”)，则必须使用柱纯化或重结晶，以生产支持Kitazume专利申请目的(利用β-l，4-半乳糖转移酶在新蛇菊苷A上进行β-l，4-半乳糖的取代)所必需的足够纯度的新蛇菊苷A。在Kitazume方法中优选的原材料是具有至少70％ Reb A含量的甜菊提取物。在Kitazume方法中，当利用重结晶来生产用于转移酶反应的Kitazume阈值纯度的新蛇菊苷A时，甜菊提取物在亲水有机溶剂如甲醇或乙醇中被溶解至饱和，在溶剂中无水，并将溶液浓缩或冷却，然后过滤收集沉淀物，一种较高浓度的新蛇菊苷A；Reb A纯化的工艺参数例如加热速率和冷却速率、过滤规程等没有被公开。Kitazume也没有公开通过重结晶产生的Reb A的纯度，仅仅公开当原材料低于Kitazume阈值纯度时可以采用重结晶。重要的是，在Kitazume方法中，所有Reb A材料是利用任何结晶或重结晶步骤之后的阳离子交换树脂和阴离子交换树脂步骤生产的(第50段)。未公开高于91.3％(实施例3)的Reb A纯度，也没有公开Kitazume的Reb A的溶解度。事实上，Kitazume没有公开实施例中使用的91.3％纯度Reb A是否是利用重结晶或仅通过柱纯化生产的。具有91.3％纯度的Reb A对于转移酶反应是可以接受的，但其对于商业应用在食品和饮料中是不可接受的。