[发明专利]α-熊果苷的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于绿色环保生产工艺技术领域，更加具体地说，涉及一种α-熊果苷的制备新工艺，整个工艺流程中没有使用任何有机溶剂。

背景技术

α-熊果苷是β-熊果苷的差向异构体，其化学名为4-羟苯基-α-D吡喃葡萄糖苷，其氧苷键在空间的方向与β-熊果苷的方向相比正好相反，α-熊果苷的旋光度[α]²⁰D为+176～184°，β-熊果苷为-63～-67°。α-熊果苷对黑色素合成酶——酪氨酸酶具有很好的抑制作用，对人体肌肤的美白作用是β-熊果苷的10倍以上，并且不会抑制人体细胞的生长，无毒副作用。经研究发现α-熊果苷对紫外线灼伤导致的瘢痕有较好的治疗功效，有较好的抗炎、修复和美白的作用。2000年以来，许多国际知名的化妆品牌，如日本知名品牌DHC、资生堂等，开始使用α熊果苷作为美白产品的增白剂。α-熊果苷比β-熊果苷稳定，能够比较方便的添加到美白化妆品中。目前合成熊果苷的方法主要有四种，有机合成法、植物提取法、生物转化法和酶合成法。其中有机合成法和植物提取法主要获得β-熊果苷，而α-熊果苷目前获取途径主要是生物转化法和酶合成法。利用一分子的葡萄糖和一分子的氢醌结合形成单一的α-熊果苷。

目前，国际上应用于美白化妆品中的α-熊果苷主要由日本江琦格力高工厂提供，江琦采用酶法转化生产α-熊果苷，后提取工艺主要采用有机溶剂萃取分离未反应的对苯二酚，层析柱吸附α-熊果苷及糖，采用不同浓度甲醇洗脱分离糖及糖苷(EP1260211A1)，由于后提取工艺过程复杂，成本较高，α-熊果苷的国际售价一直居高不下。国内也有一些公司生产α-熊果苷，主要采用黄单胞菌细胞催化法(CN200510080364)，后提取采用大孔吸附树脂分离提纯(CN200410090980.5)，亦使用有机溶剂洗脱，以及大量酸碱再生树脂，生产成本较高，产品质量不稳定，难以实现大规模生产。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种α-熊果苷的制备新工艺，整个工艺流程中没有使用任何有机溶剂，工艺过程绿色环保，而且成本较低。

本发明的技术目的通过下述技术方案予以实现：

α-熊果苷的制备方法，按照下述步骤进行：

步骤1，将淀粉类物质作为糖基供体分散在蒸馏水中，加入对苯二酚作为糖基受体进行均匀混合，并调节反应溶液的pH为5—6，加入淀粉类物质的生物酶进行反应。

在步骤1中，选择在40—60℃下反应24—48h，优选在50—60摄氏度下反应30—40h，酶法转化生产α-熊果苷，转化效率高于细胞催化，工艺流程被极大地缩短，反应产物中不仅有α-熊果苷，还有对羟基苯麦芽糖苷，对羟基苯麦芽三糖苷，对羟基苯麦芽四糖苷等副产物。

在步骤1中，淀粉类物质为蔗糖、支链或者直链淀粉、环糊精、麦芽糊精或者麦芽低聚糖；淀粉类物质的生物酶为蔗糖磷酸化酶、淀粉酶、环糊精葡萄糖基转移酶或者糖基转移酶。

在进行使用时，淀粉类物质的种类选择与所使用的生物酶相关，若使用蔗糖磷酸化酶，则淀粉类物质优选蔗糖；若使用淀粉酶(α-淀粉酶)，则淀粉类物质优选支链或者直链淀粉；若使用环糊精葡萄糖基转移酶(α-环糊精葡萄糖基转移酶)，则淀粉类物质优选环糊精；若选用糖基转移酶(α-糖基转移酶)，则淀粉类物质优选麦芽低聚糖、麦芽糊精。

在步骤1中，采用氢氧化钠水溶液或者氯化氢水溶液进行反应溶液的pH值调节，例如氢氧化钠水溶液，氢氧化钠的质量百分数为1wt％；氯化氢水溶液，氯化氢的质量百分数为1wt％。

在步骤1中，淀粉类物质与对苯二酚的质量比例为(20：1)～(1：10)，优选(10：1)～(1：5)，淀粉类物质的比例高可以提高对苯二酚的转化率，对苯二酚比例高可以提高α-熊果苷的产量，但过高会抑制酶活力，而且会影响后提取除糖工艺中酵母菌的发酵能力，因而优选以上比例。

在步骤1中，淀粉类物质的生物酶加入量按照每g淀粉类物质100—300U淀粉类物质的生物酶进行确定，优选按照每g淀粉类物质150—200U淀粉类物质的生物酶进行确定。

步骤2，待反应结束后，向反应溶液中加入葡萄糖淀粉酶，按照每g淀粉类物质加入1000—3000U的标准加入葡萄糖淀粉酶，50—60℃下水解5—12h，水解后副产物全部水解为α-熊果苷，此时水解后的反应溶液为对苯二酚、葡萄糖、α-熊果苷和酶的混合物；

在步骤2中，按照每g淀粉类物质加入2000—2500U的标准加入葡萄糖淀粉酶。

在步骤2中，在55—60℃下水解6—10h。