技术摘要：
精氨酸双糖苷(Arginyl‑fructosyl‑glucose，AFG，C18H34N4O12)是人参加工成红参过程中产生的一种美拉德反应产物，含量高达3～4％，且具有明显的药理活性，是红参的标志性成分。本发明提供了一种化合物精氨酸双糖苷AFG的合成新方法，利用丙二醇与乙醇混合液代替现有其 全部
背景技术：
人参为传统名贵药材，在《神农本草经》中被列为上品。AFG(Arginyl-fructosyl- glucose，C18H34N4O12)是红参加工过程中，鲜人参在烘干阶段发生美拉德反应的中间产 物[1]。鲜人参在加工为红参过程中，麦芽糖与精氨酸发生羰醛缩和反应，经Amadori重排而 生成。Yukio Suzuki等建立红参加工中褐变产生与AFG之间的关系，结果表明精氨酸和糖量 的增加都能加速褐变的程度[2,3]。赵晶等研究了不同加热时间对红参AF和AFG含量的影响， 指出：随着预热时间的加长，AF和AFG的含量会呈现上升趋势[4]。在以往的文献中记载AFG合 成方法为：以无水冰乙酸或丙三醇为反应媒介，精氨酸和麦芽糖质量比为1:2或1:4，80℃反 应30～180min，合成率仅约为15～28％[5,6]。 但是，以冰醋酸为媒介的粗合成物具有强烈刺激性酸味；以甘油(丙三醇)为媒介 的产物不仅精氨酸残留量大，且合成液粘稠度大，流动性差，不易于后续无水丙酮沉淀和洗 涤。因此，寻找一种产物合成率高、纯度高、精氨酸残留量低、无刺激性气味、生产成本低、简 单易行的合成方法是很有必要的。 目前，该化合物的制备现有技术如下： CN201110038843.7，公布一种AFG的制备方法，通过将精氨酸与麦芽糖置入冰醋酸 中，加入美拉德反应抑制剂(亚硫酸钠)，反应10～120min得总反应物；将总合成物低压浓 缩，冷冻干燥得到AFG。 CN201410637060.4，公布一种AFG的合成方法，即精氨酸与麦芽糖在无水丙三醇中 加入酸性物质柠檬酸，加热20～100℃发生美拉德反应，生成AFG。 CN201510511005.5，公布一种快速分离、纯化人参AFG的方法，涉及精氨酸与麦芽 糖在无水丙三醇中加入柠檬酸，加热使其发生美拉德反应，合成得到AFG。 通过上述现有合成AFG的工艺可知，现有合成工艺的特点及其主要缺点，如下表所 示： 表1.不同AFG合成工艺的特点及优缺点对比 3 CN 111592575 A 说 明 书 2/10 页 由上述表1中现有合成方法可知，对AFG的合成方法通常是以冰醋酸或丙三醇为反 应媒介。(1)以亚硫酸钠及冰醋酸为催化剂和反应媒介的不足之处明显，亚硫酸钠受高热分 解产生有毒的硫化物烟气，冰醋酸挥发产生刺激性气体；(2)丙三醇黏度较大，流动性差，后 续丙酮沉淀和洗涤次数增加，增加成本，且产物不易于分离；(2)丙三醇吸水性强，极易吸 潮，产物中少许丙三醇残留会使加速产物吸潮，稳定性降低。 而本发明使用柠檬酸为催化剂及以丙二醇乙醇混合液为反应媒介可充分弥补了 现有合成方法的不足，本发明充分利用丙二醇黏度小、流动性强和稳定性优于丙三醇等特 点，通过多次试验结果表明以丙二醇乙醇混合液为反应媒介不仅粗合成率大幅度提高，产 物纯度增加，其操作简单，且节约成本，产物稳定性良好。
技术实现要素：
鉴于现有技术存在的问题，本发明提供了一种化合物精氨酸双糖苷AFG的合成新 方法，为一种新的制备方法：精氨酸和麦芽糖与“丙二醇/乙醇混合液”为反应媒介，“柠檬 酸”为催化剂，加热和混匀条件下合成AFG。另外，由于AFG是一种非常容易变质的物质，反应 后的后处理对于获得高收率和高纯度产物也至关重要。本发明具有操作简易，产物粗合成 率高，合成物精氨酸残留量少，成本低，产物刺激性小和稳定性高等特点。 具体地，本发明通过以下技术方案来实现： 一种化合物精氨酸双糖苷AFG的合成新方法，包括： 以丙二醇乙醇混合液为反应媒介合成AFG：将精氨酸、麦芽糖和柠檬酸置于丙二醇 和乙醇混合液中，混匀后加热生成AFG，具体方法包括： 将精氨酸和麦芽糖以1:(2～4)的重量比例置入10～20倍体积(以精氨酸质量计， g/mL)的丙二醇和乙醇混合液中，再加入柠檬酸为催化剂，20～100℃加热30～150min，有机 试剂洗涤，真空抽滤，低温干燥得AFG。 作为本发明的一种优选技术方案，精氨酸：麦芽糖：柠檬酸以1:2:0.75的重量比加 入丙二醇乙醇混合液中进行反应。 作为本发明的一种优选技术方案，丙二醇与乙醇混合液乙醇体积占比为5-20％。 作为本发明的一种优选技术方案，精氨酸按照10.0g计时、麦芽糖按照20.0g计时 4 CN 111592575 A 说 明 书 3/10 页 和柠檬酸按照7.5g计时，优选丙二醇乙醇混合液的使用量为100mL。 作为本发明的一种优选技术方案，加热温度为80℃，时间为100～120min。 作为本发明的一种优选技术方案，所述的有机试剂选自丙酮，其中丙二醇与乙醇 混合液和丙酮的体积比为1：(10～15)。 通过大量的实验研究发现，AFG可与高浓度有机试剂产生沉淀，得沉淀物。特别是， 丙酮与反应溶液能较好的互溶，且目标产物AFG在多种溶剂中发生可逆反应，优选得到丙 酮。 作为本发明的一种优选技术方案，洗涤次数为2～3次，可将丙二醇洗净。 作为本发明的一种优选技术方案，所述的丙二醇选自1,2-丙二醇或1,3丙二醇，所 述乙醇为无水乙醇。 作为本发明的一种优选技术方案，所述的丙二醇为食品级。 本发明进一步提供了AFG产物在药品和保健品中进行应用，所述AFG产物通过前述 的制备方法制得。 作为本发明的一种优选技术方案，将AFG作为活性成分或与其它药物组合，与制药 中可以接受的辅助和/或添加成份混合后，制成保健品或制药中可接受的任何剂型，选自片 剂，胶囊剂，粉针剂，注射剂，丸剂，颗粒剂和贴剂。 本发明相对于现有技术的有益效果包括： 本发明中，首次使用丙二醇与乙醇混合液为反应媒介合成AFG的方法，粗合成率可 达到80％以上，AFG纯度达81～83％，同时降低了AFG的生产成本，且粗合成物无刺激性气 味，反应所用柠檬酸为常用食品添加剂，安全可靠。 以丙二醇为反应媒介，制备物中精氨酸残留量少，丙二醇黏性小，流动性好，易于 后续沉淀及减少洗脱次数，产物粗合成率得到大幅度提升，降低了生产成本，且丙二醇吸水 性较丙三醇弱，产物稳定性增加。 更为重要的是，丙二醇为化妆品、牙膏和香皂中常用的润滑剂，在制药工业也较为 常用，对人体均无伤害，乙醇挥发性好，产物中无残留，增加了AFG粗合成物的使用安全性， 加速了其在工业生产中的应用。本发明优选所述的丙二醇为食品级1,2-丙二醇或1,3-丙二 醇，二者的反应速率相当。 附图说明： 附图1：美拉德反应路线示意图； 附图2：丙二醇乙醇混合液反应组中AFG含量测定示意图。 参考文献 [1]郑毅男,孟祥颖,张晶,等.红参中新化合物精氨酸苷的生成机理及生成条件的 研究[J].中国药物化学杂志,1997,7(3):217～220. [2]Yukio Suzuki ,Kang-Ju Choi ,Kei Uchida ,et al .Effects of the Preheating Treatments of Raw Ginseng in the Model System on the Synthesis of the Maillard Type-Browning Reaction Products of Red Ginseng[J].J Ginseng Res, 2004,3(28):136～142. [3]Yukio Suzuki ,Kang-Ju Choi ,Kei Uchida ,et al .Arginyl-fructosyl- 5 CN 111592575 A 说 明 书 4/10 页 glucose and Arginyl-fructose ,Compounds Related to Browning Reaction in the Model System of Steaming and Heat-drying Processes for the Preparation of Red Ginseng[J].J Ginseng Res,2004,3(28):143～148. [4]赵晶,长城,徐钰琳,等.不同预热时间对红参中AF、AFG含量的影响[J].现代农 业科技,2010(08):364 366. [5]刘丽敏.西洋参中L-精氨酸及其衍生物的研究[D].吉林农业大学,2008. [6]郑毅男,孟祥颖,张晶,等.红参中新化合物精氨酸苷的生成机理及生成条件的 研究[J].中国药物化学杂志.1997,7(3):217～220.
精氨酸双糖苷(Arginyl‑fructosyl‑glucose，AFG，C18H34N4O12)是人参加工成红参过程中产生的一种美拉德反应产物，含量高达3～4％，且具有明显的药理活性，是红参的标志性成分。本发明提供了一种化合物精氨酸双糖苷AFG的合成新方法，利用丙二醇与乙醇混合液代替现有其 全部
背景技术：
人参为传统名贵药材，在《神农本草经》中被列为上品。AFG(Arginyl-fructosyl- glucose，C18H34N4O12)是红参加工过程中，鲜人参在烘干阶段发生美拉德反应的中间产 物[1]。鲜人参在加工为红参过程中，麦芽糖与精氨酸发生羰醛缩和反应，经Amadori重排而 生成。Yukio Suzuki等建立红参加工中褐变产生与AFG之间的关系，结果表明精氨酸和糖量 的增加都能加速褐变的程度[2,3]。赵晶等研究了不同加热时间对红参AF和AFG含量的影响， 指出：随着预热时间的加长，AF和AFG的含量会呈现上升趋势[4]。在以往的文献中记载AFG合 成方法为：以无水冰乙酸或丙三醇为反应媒介，精氨酸和麦芽糖质量比为1:2或1:4，80℃反 应30～180min，合成率仅约为15～28％[5,6]。 但是，以冰醋酸为媒介的粗合成物具有强烈刺激性酸味；以甘油(丙三醇)为媒介 的产物不仅精氨酸残留量大，且合成液粘稠度大，流动性差，不易于后续无水丙酮沉淀和洗 涤。因此，寻找一种产物合成率高、纯度高、精氨酸残留量低、无刺激性气味、生产成本低、简 单易行的合成方法是很有必要的。 目前，该化合物的制备现有技术如下： CN201110038843.7，公布一种AFG的制备方法，通过将精氨酸与麦芽糖置入冰醋酸 中，加入美拉德反应抑制剂(亚硫酸钠)，反应10～120min得总反应物；将总合成物低压浓 缩，冷冻干燥得到AFG。 CN201410637060.4，公布一种AFG的合成方法，即精氨酸与麦芽糖在无水丙三醇中 加入酸性物质柠檬酸，加热20～100℃发生美拉德反应，生成AFG。 CN201510511005.5，公布一种快速分离、纯化人参AFG的方法，涉及精氨酸与麦芽 糖在无水丙三醇中加入柠檬酸，加热使其发生美拉德反应，合成得到AFG。 通过上述现有合成AFG的工艺可知，现有合成工艺的特点及其主要缺点，如下表所 示： 表1.不同AFG合成工艺的特点及优缺点对比 3 CN 111592575 A 说 明 书 2/10 页 由上述表1中现有合成方法可知，对AFG的合成方法通常是以冰醋酸或丙三醇为反 应媒介。(1)以亚硫酸钠及冰醋酸为催化剂和反应媒介的不足之处明显，亚硫酸钠受高热分 解产生有毒的硫化物烟气，冰醋酸挥发产生刺激性气体；(2)丙三醇黏度较大，流动性差，后 续丙酮沉淀和洗涤次数增加，增加成本，且产物不易于分离；(2)丙三醇吸水性强，极易吸 潮，产物中少许丙三醇残留会使加速产物吸潮，稳定性降低。 而本发明使用柠檬酸为催化剂及以丙二醇乙醇混合液为反应媒介可充分弥补了 现有合成方法的不足，本发明充分利用丙二醇黏度小、流动性强和稳定性优于丙三醇等特 点，通过多次试验结果表明以丙二醇乙醇混合液为反应媒介不仅粗合成率大幅度提高，产 物纯度增加，其操作简单，且节约成本，产物稳定性良好。
技术实现要素：
鉴于现有技术存在的问题，本发明提供了一种化合物精氨酸双糖苷AFG的合成新 方法，为一种新的制备方法：精氨酸和麦芽糖与“丙二醇/乙醇混合液”为反应媒介，“柠檬 酸”为催化剂，加热和混匀条件下合成AFG。另外，由于AFG是一种非常容易变质的物质，反应 后的后处理对于获得高收率和高纯度产物也至关重要。本发明具有操作简易，产物粗合成 率高，合成物精氨酸残留量少，成本低，产物刺激性小和稳定性高等特点。 具体地，本发明通过以下技术方案来实现： 一种化合物精氨酸双糖苷AFG的合成新方法，包括： 以丙二醇乙醇混合液为反应媒介合成AFG：将精氨酸、麦芽糖和柠檬酸置于丙二醇 和乙醇混合液中，混匀后加热生成AFG，具体方法包括： 将精氨酸和麦芽糖以1:(2～4)的重量比例置入10～20倍体积(以精氨酸质量计， g/mL)的丙二醇和乙醇混合液中，再加入柠檬酸为催化剂，20～100℃加热30～150min，有机 试剂洗涤，真空抽滤，低温干燥得AFG。 作为本发明的一种优选技术方案，精氨酸：麦芽糖：柠檬酸以1:2:0.75的重量比加 入丙二醇乙醇混合液中进行反应。 作为本发明的一种优选技术方案，丙二醇与乙醇混合液乙醇体积占比为5-20％。 作为本发明的一种优选技术方案，精氨酸按照10.0g计时、麦芽糖按照20.0g计时 4 CN 111592575 A 说 明 书 3/10 页 和柠檬酸按照7.5g计时，优选丙二醇乙醇混合液的使用量为100mL。 作为本发明的一种优选技术方案，加热温度为80℃，时间为100～120min。 作为本发明的一种优选技术方案，所述的有机试剂选自丙酮，其中丙二醇与乙醇 混合液和丙酮的体积比为1：(10～15)。 通过大量的实验研究发现，AFG可与高浓度有机试剂产生沉淀，得沉淀物。特别是， 丙酮与反应溶液能较好的互溶，且目标产物AFG在多种溶剂中发生可逆反应，优选得到丙 酮。 作为本发明的一种优选技术方案，洗涤次数为2～3次，可将丙二醇洗净。 作为本发明的一种优选技术方案，所述的丙二醇选自1,2-丙二醇或1,3丙二醇，所 述乙醇为无水乙醇。 作为本发明的一种优选技术方案，所述的丙二醇为食品级。 本发明进一步提供了AFG产物在药品和保健品中进行应用，所述AFG产物通过前述 的制备方法制得。 作为本发明的一种优选技术方案，将AFG作为活性成分或与其它药物组合，与制药 中可以接受的辅助和/或添加成份混合后，制成保健品或制药中可接受的任何剂型，选自片 剂，胶囊剂，粉针剂，注射剂，丸剂，颗粒剂和贴剂。 本发明相对于现有技术的有益效果包括： 本发明中，首次使用丙二醇与乙醇混合液为反应媒介合成AFG的方法，粗合成率可 达到80％以上，AFG纯度达81～83％，同时降低了AFG的生产成本，且粗合成物无刺激性气 味，反应所用柠檬酸为常用食品添加剂，安全可靠。 以丙二醇为反应媒介，制备物中精氨酸残留量少，丙二醇黏性小，流动性好，易于 后续沉淀及减少洗脱次数，产物粗合成率得到大幅度提升，降低了生产成本，且丙二醇吸水 性较丙三醇弱，产物稳定性增加。 更为重要的是，丙二醇为化妆品、牙膏和香皂中常用的润滑剂，在制药工业也较为 常用，对人体均无伤害，乙醇挥发性好，产物中无残留，增加了AFG粗合成物的使用安全性， 加速了其在工业生产中的应用。本发明优选所述的丙二醇为食品级1,2-丙二醇或1,3-丙二 醇，二者的反应速率相当。 附图说明： 附图1：美拉德反应路线示意图； 附图2：丙二醇乙醇混合液反应组中AFG含量测定示意图。 参考文献 [1]郑毅男,孟祥颖,张晶,等.红参中新化合物精氨酸苷的生成机理及生成条件的 研究[J].中国药物化学杂志,1997,7(3):217～220. [2]Yukio Suzuki ,Kang-Ju Choi ,Kei Uchida ,et al .Effects of the Preheating Treatments of Raw Ginseng in the Model System on the Synthesis of the Maillard Type-Browning Reaction Products of Red Ginseng[J].J Ginseng Res, 2004,3(28):136～142. [3]Yukio Suzuki ,Kang-Ju Choi ,Kei Uchida ,et al .Arginyl-fructosyl- 5 CN 111592575 A 说 明 书 4/10 页 glucose and Arginyl-fructose ,Compounds Related to Browning Reaction in the Model System of Steaming and Heat-drying Processes for the Preparation of Red Ginseng[J].J Ginseng Res,2004,3(28):143～148. [4]赵晶,长城,徐钰琳,等.不同预热时间对红参中AF、AFG含量的影响[J].现代农 业科技,2010(08):364 366. [5]刘丽敏.西洋参中L-精氨酸及其衍生物的研究[D].吉林农业大学,2008. [6]郑毅男,孟祥颖,张晶,等.红参中新化合物精氨酸苷的生成机理及生成条件的 研究[J].中国药物化学杂志.1997,7(3):217～220.
