[发明专利]一种利用生物酶反应和水结晶纯化制备环境友好α-熊果苷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化妆品原料技术领域，涉及糖苷的制备，特指一种利用生物酶反应和水结晶纯化制备环境友好α-熊果苷的方法。

背景技术

α-熊果苷存在于熊果、越橘等植物中，能有效抑制皮肤中酪氨酸酶的活性，减少酪氨酸酶在皮肤中的沉积，是一种无刺激、无过敏和配伍性强的天然美白活性物质，对皮肤有漂白、防色变和祛斑的功效。

在α-熊果苷的生产过程中，制备方法和分离纯化技术对产品的最终质量起着至关重要的作用。目前，有关α-熊果苷的制备方法有很多，比较高效和绿色的生产工艺有发酵法（CN1635139）、胞内粗酶法（CN102978265A）和脂肪酶法（CN10251736A），它们都是通过生物的方法得到了相对高产率的α-熊果苷产品。不过，它们在生产过程中引入的是外来酶，容易产生副产物和不可预测的危害。

而对于α-熊果苷的分离纯化过程也有很多相关报道，专利CN104911238A公开了纳滤法对α-熊果苷发酵液的提纯，对发酵法选择较好，但对双糖酶反应合成的α-熊果苷来说，难于除去其里面的糖分。专利CN103773827A公开了用大孔树脂吸附法提纯α-熊果苷发酵液，但因其涉及吸附、洗杂、洗脱及再生等工序，使整个流程较为复杂，耗时较长，且效率不高。在化学合成的α-熊果苷方法中，也有一些通过加入有机溶剂使产品结晶析出的方法进行提纯，但其很难保证有机溶剂被完全除去，生产过程的安全隐患较大。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种利用生物酶反应和水结晶纯化制备环境友好α-熊果苷的方法。该制备和纯化方法工艺简单、安全、成本低，适合于大批量生产；得到的α-熊果苷产品环境友好、纯度高、稳定性好和致敏性低。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种利用生物酶反应和水结晶纯化制备环境友好α-熊果苷的方法，包括生物酶合成α-熊果苷和水结晶分离纯化α-熊果苷，所述生物酶合成α-熊果苷酶的反应底液的组份按重量百分比为双糖5.0%~15.0%、1,4-对苯二酚0.5%~5.0%、氢氧化钠0.02%~0.08%、辅助剂0.1%~2.0%和余量的纯化水；在上述反应底液中加入5-50g/L的α-熊果苷酶，并在30~50℃下反应得到α-熊果苷初产品溶液；将α-熊果苷初产品溶液通过3~7次水结晶分离纯化得到环境友好的α-熊果苷结晶产品。

所述生物酶合成α-熊果苷过程可细化为以下方法：

首先，称取5.0%~15.0%的双糖和1%~2%的辅助剂，加入75~90%的纯化水进行搅拌溶解；然后，加入氢氧化钠调pH值至5.5~7.5；再加入0.5%~5.0%的1,4-对苯二酚，搅拌溶解，得到酶反应底液；最后加入5-50g/L的α-熊果苷酶在30~50℃下反应，得到α-熊果苷初产品溶液。

所述的双糖可以为麦芽糖、乳糖和蔗糖中的一种或几种。

所述的辅助剂为偏亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠和硫脲中的一种或几种。

所述水结晶分离纯化α-熊果苷包括以下步骤：

（1）将α-熊果苷初产品溶液浓缩，进行低温搅拌结晶，离心得到晶体；

（2）将步骤（1）中得到的晶体加水加热搅拌溶解，得到二次结晶料液，进行低温结晶，离心得到晶体和母液，母液返回步骤（1）中重复利用；

（3）将步骤（2）中得到的晶体加水加热搅拌溶解，得到三次结晶料液，进行低温结晶，离心得到晶体和母液，母液返回步骤（1）中重复利用；

（4）将步骤（3）中得到的晶体加水加热搅拌溶解，得到四次结晶料液，进行低温结晶，离心得到晶体和母液，母液用于步骤（3）中溶解步骤（2）中得到的晶体；

（5）将步骤（4）中得到的晶体加水加热搅拌溶解，得到五次结晶料液，进行低温结晶，离心得到晶体和母液，母液用于步骤（4）中溶解步骤（3）中得到的晶体；

（6）将步骤（5）中得到的晶体加水加热搅拌溶解，得到六次结晶料液，进行低温结晶，离心得到晶体和母液，母液用于步骤（5）中溶解步骤（4）中得到的晶体；

（7）将步骤（6）中得到的晶体加水加热搅拌溶解，得到七次结晶料液，进行低温结晶，离心得到晶体和母液，母液用于步骤（6）中溶解步骤（5）中得到的最终产品的晶体。

所得到的α-熊果苷成品的纯度≥99.5%。

所述水结晶纯化结晶料液的成分是蔗糖、果糖、α-熊果苷、对苯二酚和葡萄糖中几种的随意混合物。