新橙皮苷二氢查耳酮的主要用途

背景及概述^[1-2]

新橙皮苷二氢查耳酮存在于柑橘类水果中。属黄酮类化合物。白色针状结晶性粉末。有很强的甜味。无吸湿性。稳定。相对分子质量614.59。相对密度0.8075(25℃)。熔点152～154℃。不溶于乙醚，溶于水(25℃时1g/l)，溶于稀碱液。25℃饱和水溶液的pH=6.25。碘值120。早在1963年，Horowitz等人就发现新橙皮苷二氢查尔酮具有强烈的甜味。其特点在于甜度大(蔗糖甜度的1500～1800倍)，口感清爽，余味持久，并具有极佳的屏蔽苦味的功效。新橙皮苷二氢查尔酮的糖苷基在体内发生水解，而糖苷基几乎不参与代谢，所以新橙皮苷二氢查尔酮热能值比较低，小于8.36J/g，可以作为低能量食品甜味剂。目前人们已对它进行过毒理试验，并在已有的毒理试验的基础上确立了它的食品甜味剂地位。1997年，新橙皮苷二氢查尔酮被我国卫生部列入“食品添加剂使用卫生标准”增补品种，可用于食品工业。

甜味特性^[2]

新橙皮苷二氢查尔酮的甜味特点是：甜味来得慢，后味持续时间长，甜味清爽且愉快，能有效降低人体对饮料或医药品中可能带有的苦味的敏感程度。新橙皮苷二氢查尔酮与其他甜味剂的时间特性对比，从表中可以明显看出，新橙皮苷二氢查尔酮甜度达到值的时间要比糖精和蔗糖都长，而且持续时间也较长。

用途^[2]

新橙皮苷二氢查尔酮在食品中的使用已得到了广泛的认可。新橙皮苷二氢查尔酮不仅甜度高于糖精、甜蜜素或阿斯巴甜等常用甜味剂[9]，而且口感更好。它对人体安全，至今未见其毒副作用的相关报道。作为甜味剂，新橙皮苷二氢查尔酮得到广泛应用。在日本，它作为调味剂使用；作为增效剂，新橙皮苷二氢查尔酮应用也很广泛。它有独特的增强口感的作用，只需要添加4～5mg/L的新橙皮苷二氢查尔酮就表现出很好的风味增效作用。当单独作为一种人工甜味剂使用的话，其添加浓度为15～20mg/L。另外，新橙皮苷二氢查尔酮还可以用在酒精和非酒精饮料、开胃菜、西红柿酱和蛋黄酱等商品中。与别的甜味剂复配使用时，尤其是与糖精复配时，能产生优良的协同作用。糖精的金属余味可以造成严重的问题(特别是当其用于仔猪日粮中时)，足够浓度的新橙皮苷二氢查尔酮是提供余味掩盖作用所必需的。

安全性^[2]

美国农业部西部地区研究所对新橙皮苷二氢查尔酮进行了长达15年的毒性试验，实验结果表明，它无诱变性，无致癌性，无致龋性，无明显的毒性效应，对后代无不良的影响，代谢速度快。目前，新橙皮苷二氢查尔酮的安全性已经在世界范围内得到了广泛的认可，已经有包括美国、日本、中国在内的30多个国家批准其作为食品添加剂使用。美国调味品与抽提物制造商联合会于1993年将其列入该联合会公认的无毒化合物名单内；阿根廷将其列入国家食品目录中；在澳大利亚，它由国家食品管理局推荐批准为“调味物质”[3]。欧盟食品科学委员会于1987年对新橙皮苷二氢查尔酮做出了使用安全的结论，并将其列入甜味剂和食品添加剂目录中，并提出其的ADI值为5mg/kg。

制备^[2-3]

二氢查尔酮衍生物一般可由黄烷酮葡糖苷加以制备，制备工艺分两步进行：在浓碱中将黄烷酮葡萄糖苷转化为相应的查尔酮，即用酸碱催化法使查尔酮开环。将生成的查尔酮在氢气作用下还原为二氢查尔酮。该反应过程如图所示。

新橙皮苷与柚苷均属于黄烷酮，它们结构的不同仅在于黄烷酮骨架环上的取代基。一般以新橙皮苷为原料生产新橙皮苷二氢查尔酮。工业上，制备新橙皮苷的途径主要有两条：一是以枳壳或枳实等柑橘类植物为原料，用乙醇对其进行提取，再经大孔吸附树脂分离，从而得到高纯度的新橙皮苷；二是通过柚苷转化得到。因为柚苷在价格上比新橙皮苷要便宜，所以后一种方法在实际生产中的应用更广泛。

1）以新橙皮苷为起始原料合成新橙皮苷二氢查尔酮：以新橙皮苷为起始原料，新橙皮苷二氢查尔酮的合成一般分两步进行：首先是在碱性条件下对新橙皮苷进行开环，得到新橙皮苷查尔酮：然后以骨架镍或者钯碳为催化剂进行氢化。得到目的产物———新橙皮苷二氢查耳酮。合成路线如图所示。

2）以柚苷为起始原料合成新橙皮苷二氢查尔酮：以柚苷为起始原料合成新橙皮苷二氢查尔酮相对于以新橙皮苷为起始原料合成新橙皮苷二氢查尔酮，不同之处在于它必须先将柚苷转化为新橙皮苷。虽然多了个转化的过程，但是由于柚苷在柑橘类植物中的含量要比新橙皮苷高，故来源更加广泛，所以以柚苷为起始原料合成新橙皮苷二氢查尔酮在工业上是一条可行的合成路线。在柚苷向新橙皮苷的转化过程中，首先将柚苷降解成根皮乙酰苯-4'-β新橙皮苷，再与异香兰素缩合成新橙皮苷。在此过程中，根皮乙酰苯-4'-β-新橙皮苷是个关键的中间产物。该转化过程见图。

有研究报道了一种以柚苷为原料，大批量生产新橙皮苷二氢查尔酮的详尽实用的方法，他们的方法分三步进行操作。步是制备根皮乙酰苯-4'-β-新橙皮苷：在碱性条件下反应，然后酸调pH得所需产物。第二步是制备新橙皮苷：将步产物与异香兰素发生羟醛缩合反应生成新橙皮苷。第三步是制备新橙皮苷二氢查尔酮：以高压反应釜为容器，将新橙皮苷以骨架镍催化剂催化氢化，再用浓盐酸调pH，低温放置有大量晶体析出，即得新橙皮苷二氢查尔酮。Robertson用核磁共振分析了产品质量，充分证明了该种方法是行之有效的，产率从10%提高到26%。

主要参考资料

[1] 实用精细化工辞典

[2] 新橙皮苷二氢查尔酮的研究进展

[3] 新橙皮苷二氢查耳酮工艺研究