本發(fā)明涉及大豆異黃酮改造領(lǐng)域，尤其涉及半乳糖苷大豆異黃酮及其合成方法。

背景技術(shù)：

異黃酣類化合物黃豆試元(Daidzein，7, 4-二羥基異黃酮)又名大豆甙元，主要存在于豆科植物中，如葛根和大豆。黃豆甙元在常溫下為白色粉末，無(wú)味，無(wú)毒，不溶于水，在醇和酮類洛劑中具有一定的溶解度。

大量藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，黃豆甙元具有多種藥理作用，對(duì)多種疾病具有預(yù)防和治療的作用，如：（1）能特異性地抑制蛋白酪氨酸激酶(TPK)的活性，提高人體解毒酶的活性，有效地防治乳腺癌、子宮癌、腸癌、白血病、前列腺癌等。(2)黃豆甙元可以降低體內(nèi)膽固醇和脂肪量，預(yù)防高血壓、高血脂、動(dòng)脈粥狀硬化、冠心病等，并能增強(qiáng)心肌收縮力，增加冠狀動(dòng)脈血流量，對(duì)心臟病有良好的預(yù)防效果。(3)黃豆甙元的雙酚結(jié)構(gòu)與人體分泌的雌激素十分接近，具有弱雌激素活性:同時(shí)由于與雌激素競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合雌激素受體，對(duì)雌激素具有拮抗作用，進(jìn)而對(duì)雌激素分泌失常帶來(lái)的疾病具有治療作用，如更年期綜合癥、骨質(zhì)疏松、血脂升高、子宮內(nèi)膜炎等。(4)具有較強(qiáng)的抗氧化作用，能抑制或清除體內(nèi)活性氧化自由基，延緩機(jī)體的衰老，改善婦女皮膚，增強(qiáng)美容效果并能加強(qiáng)對(duì)糖尿病及其他并發(fā)癥、腎肝疾病、牙周炎等疾病的預(yù)防和治療功效。

雖然黃豆甙元具有廣泛的藥理作用，但由于異黃酮結(jié)構(gòu)的屬性，其脂溶性和水溶性較差，生物利用度低，顯效時(shí)間慢，從而限制了其在藥物制劑、營(yíng)養(yǎng)保健品及其他方面的應(yīng)用。為了克服黃豆甙元的上述缺陷，有人用藥劑學(xué)的方法改善其溶解度，但效果不明顯:目前采用的普遍方法是對(duì)其進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)修飾，主要是通過(guò)醋化、醚化、?；妊苌磻?yīng)改變其理化性質(zhì)，提高其溶解性。黃豆甙元分子中4'位和7位酚羥基是整個(gè)結(jié)構(gòu)的活性基團(tuán)，因此國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道的結(jié)構(gòu)改造多為改變4'位和7位取代基以改善其溶解度并增強(qiáng)療效。

盡管已用多種方法對(duì)黃豆甙元進(jìn)行了一系列衍生化結(jié)構(gòu)改造，并能在一定程度上提高其水溶性，但各自仍存在著問(wèn)題，需進(jìn)一步研究。例如中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)朇N201410194538.0公開(kāi)了一種水溶性大豆異黃酮的生產(chǎn)方法，包括如下步驟：a、將大豆異黃酮結(jié)晶，收集結(jié)晶體，烘干，研碎；b、制成β-環(huán)糊精飽和水溶液；c、制成大豆異黃酮酒精溶液；d、將大豆異黃酮酒精溶液緩慢加入β-環(huán)糊精飽和水溶液中，并保溫60℃~90℃、繼續(xù)攪拌0.5h~3h；e、冷卻，收集得經(jīng)過(guò)β-環(huán)糊精包埋的大豆異黃酮結(jié)晶體；f、研碎即得水溶性大豆異黃酮。其溶于水澄清透明，味微甜，無(wú)豆腥味和苦澀味等不良?xì)?、滋味，但生物利用率不高；又如中?guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)朇N200610134132.9公開(kāi)了微生物酶法制備大豆異黃酮苷元的方法，是以大豆異黃酮粉為原料，用培養(yǎng)米曲霉菌發(fā)酵制備β-葡萄糖苷酶，將大豆異黃酮苷轉(zhuǎn)化為大豆異黃酮苷元，該制備方法包括以下步驟：所述原料為2~90%的大豆異黃酮粉；篩選的菌種為米曲霉菌3042，用該菌種制備種子培養(yǎng)液；制備固體發(fā)酵培養(yǎng)基，得到含有β-葡萄糖苷酶的發(fā)酵物；將大豆異黃酮粉加入到經(jīng)發(fā)酵提取的β-葡萄糖苷酶溶液中制取酶的轉(zhuǎn)化液，再進(jìn)行離心固液分離，沉定物低溫干燥得到大豆異黃酮苷元，雖然其生物利用率得到了提高，但工藝流程較長(zhǎng)，操作步驟繁瑣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有的大豆異黃酮生物利用率不高或者工藝流程較長(zhǎng)，操作步驟繁瑣，為此提供一種半乳糖苷大豆異黃酮及其合成方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：半乳糖苷大豆異黃酮，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：

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半乳糖苷大豆異黃酮的合成方法，它包括以下步驟：（1）、向三口燒瓶中加入D-半乳糖，攪拌狀態(tài)下加入與D-半乳糖摩爾比為（5-15）：1的乙酸酐，再加入100ml的有機(jī)溶劑，室溫下攪拌1h，升溫至40-90℃攪拌過(guò)夜，停止加熱，減壓蒸餾除去溶劑，剩余物柱層析純化，得到黃色粘稠狀固體中間體；（2）、向三口燒瓶中加入黃色粘稠狀固體中間體和大豆異黃酮，兩者的摩爾比為1：（0.1-1.5），再加入有機(jī)溶劑200ml，冰浴降溫至-10℃-25℃，攪拌下滴加三氟化硼乙醚溶液100ml，保持溫度，攪拌1h，自然升溫至室溫，再攪拌反應(yīng)24h，停止反應(yīng)，溶液濃縮至干，剩余物柱層析純化，得到白色固體中間體；（3）：向三口燒瓶中加入白色固體中間體，攪拌狀態(tài)下加入200ml有機(jī)溶劑，再緩緩加入與白色固體中間體摩爾比為（5-20）：1的甲醇鈉，0-45℃下攪拌反應(yīng)24h，停止反應(yīng)，有大量白色固體析出，抽濾，濾餅用有機(jī)溶劑洗滌，真空干燥得目標(biāo)化合物半乳糖苷大豆異黃酮。

上述方案中所述步驟（1）中有機(jī)溶劑為無(wú)水吡啶，升溫至60℃攪拌過(guò)夜，D-半乳糖和乙酸酐摩爾比為1:10.6。

上述方案中所述步驟（2）中有機(jī)溶劑為二氯甲烷，冰浴降溫至0℃，黃色粘稠狀固體中間體和大豆異黃酮摩爾比為1: 0.6。

上述方案中所述步驟（3）中有機(jī)溶劑為甲醇，25℃下攪拌反應(yīng)24h，白色固體中間體和甲醇鈉的摩爾比為1: 9.2。

上述方案中所述黃色粘稠狀固體中間體的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為，所述白色固體中間體的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為。

本發(fā)明的有益效果是通過(guò)半乳糖苷對(duì)大豆異黃酮的結(jié)構(gòu)修飾，提供一種提高大豆異黃酮生物利用度的方法，該方法工藝流程短，轉(zhuǎn)化成本低，生物利用率相比現(xiàn)有的明顯提高，具有很好的藥用前景。

具體實(shí)施方式

大豆異黃酮(sorbean isoflovone)是指以3-苯基色原酮為母核的一類化合物，是具有多種生物活性的大豆?fàn)I養(yǎng)成份。目前，科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的大豆異黃酮共有15種異構(gòu)體，分為游離型的苷元和結(jié)合型的糖苷兩大類。其中糖苷約占大豆異黃酮總量的95-98％(w/w)，苷元占大豆異黃酮總量的2-5％(w/w)。日本東京rakult微生物研究中心最新研究表明：游離型的苷元相對(duì)于結(jié)合型糖苷分子較小，疏水性更強(qiáng)，所以生物利用性更好。研究還表明：大豆中只含有0.5-2.5％的大豆異黃酮，而大豆異黃酮的生物利用率也只有10-40％，這主要是由于糖苷型或其衍生物很難被人體直接吸收?，F(xiàn)有技術(shù)的思路是把大豆異黃酮糖苷型及糖苷衍生物轉(zhuǎn)化成苷元形式，提高其生物利用率。利用商品酶(如：β-葡萄糖苷酶、酯酶等)將異黃酮水解成苷元，利用化學(xué)方法合成、提取大豆苷元，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿水解方法制備大豆苷元，這些方法由于存在著操作復(fù)雜、收率低、反應(yīng)條件劇烈、成本高、有機(jī)溶劑殘留造成環(huán)境污染等缺點(diǎn)，都未能得到廣泛的應(yīng)用。本發(fā)明另辟蹊徑，采用半乳糖苷對(duì)大豆異黃酮的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾，提高大豆異黃酮生物利用度。

半乳糖苷大豆異黃酮，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：

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半乳糖苷大豆異黃酮的合成方法，它包括以下步驟：（1）、向三口燒瓶中加入D-半乳糖，攪拌狀態(tài)下加入與D-半乳糖摩爾比為（5-15）：1的乙酸酐，再加入100ml的有機(jī)溶劑，室溫下攪拌1h，升溫至40-90℃攪拌過(guò)夜，停止加熱，減壓蒸餾除去溶劑，剩余物柱層析純化，得到黃色粘稠狀固體中間體；（2）、向三口燒瓶中加入黃色粘稠狀固體中間體和大豆異黃酮，兩者的摩爾比為1：（0.1-1.5），再加入有機(jī)溶劑200ml，冰浴降溫至-10℃-25℃，攪拌下滴加三氟化硼乙醚溶液100ml，保持溫度，攪拌1h，自然升溫至室溫，再攪拌反應(yīng)24h，停止反應(yīng)，溶液濃縮至干，剩余物柱層析純化，得到白色固體中間體；（3）：向三口燒瓶中加入白色固體中間體，攪拌狀態(tài)下加入200ml有機(jī)溶劑，再緩緩加入與白色固體中間體摩爾比為（5-20）：1的甲醇鈉，0-45℃下攪拌反應(yīng)24h，停止反應(yīng)，有大量白色固體析出，抽濾，濾餅用有機(jī)溶劑洗滌，真空干燥得目標(biāo)化合物半乳糖苷大豆異黃酮。

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1：（1）、向三口燒瓶中加入D-半乳糖，攪拌狀態(tài)下加入與D-半乳糖摩爾比為5：1的乙酸酐，再加入100ml的無(wú)水吡啶，室溫下攪拌1h，升溫至40℃攪拌過(guò)夜，停止加熱，減壓蒸餾除去溶劑，剩余物柱層析純化，得到黃色粘稠狀固體中間體；（2）、向三口燒瓶中加入黃色粘稠狀固體中間體和大豆異黃酮，兩者的摩爾比為1：0.1，再加入二氯甲烷200ml，冰浴降溫至-10℃，攪拌下滴加三氟化硼乙醚溶液100ml，保持溫度，攪拌1h，自然升溫至室溫，再攪拌反應(yīng)24h，停止反應(yīng)，溶液濃縮至干，剩余物柱層析純化，得到白色固體中間體；（3）：向三口燒瓶中加入白色固體中間體，攪拌狀態(tài)下加入200ml甲醇，再緩緩加入與白色固體中間體摩爾比為5：1的甲醇鈉，0℃下攪拌反應(yīng)24h，停止反應(yīng)，有大量白色固體析出，抽濾，濾餅用有機(jī)溶劑洗滌，真空干燥得目標(biāo)化合物半乳糖苷大豆異黃酮。

實(shí)施例2：（1）、向三口燒瓶中加入D-半乳糖，攪拌狀態(tài)下加入與D-半乳糖摩爾比為10.6：1的乙酸酐，再加入100ml的無(wú)水吡啶，室溫下攪拌1h，升溫至60℃攪拌過(guò)夜，停止加熱，減壓蒸餾除去溶劑，剩余物柱層析純化，得到黃色粘稠狀固體中間體；（2）、向三口燒瓶中加入黃色粘稠狀固體中間體和大豆異黃酮，兩者的摩爾比為1：0.6，再加入二氯甲烷200ml，冰浴降溫至0℃，攪拌下滴加三氟化硼乙醚溶液100ml，保持溫度，攪拌1h，自然升溫至室溫，再攪拌反應(yīng)24h，停止反應(yīng)，溶液濃縮至干，剩余物柱層析純化，得到白色固體中間體；（3）：向三口燒瓶中加入白色固體中間體，攪拌狀態(tài)下加入200ml甲醇，再緩緩加入與白色固體中間體摩爾比為9.2：1的甲醇鈉，25℃下攪拌反應(yīng)24h，停止反應(yīng)，有大量白色固體析出，抽濾，濾餅用有機(jī)溶劑洗滌，真空干燥得目標(biāo)化合物半乳糖苷大豆異黃酮。

實(shí)施例3：（1）、向三口燒瓶中加入D-半乳糖，攪拌狀態(tài)下加入與D-半乳糖摩爾比為15：1的乙酸酐，再加入100ml的無(wú)水吡啶，室溫下攪拌1h，升溫至90℃攪拌過(guò)夜，停止加熱，減壓蒸餾除去溶劑，剩余物柱層析純化，得到黃色粘稠狀固體中間體；（2）、向三口燒瓶中加入黃色粘稠狀固體中間體和大豆異黃酮，兩者的摩爾比為1：1.5，再加入二氯甲烷200ml，冰浴降溫至25℃，攪拌下滴加三氟化硼乙醚溶液100ml，保持溫度，攪拌1h，自然升溫至室溫，再攪拌反應(yīng)24h，停止反應(yīng)，溶液濃縮至干，剩余物柱層析純化，得到白色固體中間體；（3）：向三口燒瓶中加入白色固體中間體，攪拌狀態(tài)下加入200ml甲醇，再緩緩加入與白色固體中間體摩爾比為20：1的甲醇鈉， 45℃下攪拌反應(yīng)24h，停止反應(yīng)，有大量白色固體析出，抽濾，濾餅用有機(jī)溶劑洗滌，真空干燥得目標(biāo)化合物半乳糖苷大豆異黃酮。

本發(fā)明中步驟（1）的有機(jī)溶劑可以是二氯甲烷、乙腈、乙酸乙酯、四氫呋喃、甲苯、無(wú)水吡啶，優(yōu)選無(wú)水吡啶；步驟（2）中的有機(jī)溶劑可以是二氯甲烷、乙腈、乙酸乙酯、甲醇、丙酮，優(yōu)選二氯甲烷；步驟（3）中的有機(jī)溶劑可以是二氯甲烷、乙腈、乙酸乙酯、甲醇、丙酮，優(yōu)選甲醇。將實(shí)施例1-3獲得的半乳糖苷大豆異黃酮的收率進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)三者的生物利用率大致相當(dāng)，實(shí)施例1的收率為92%，實(shí)施例2的收率為96%，實(shí)施例3的收率為91%，也就是說(shuō)步驟（1）、（2）和（3）的反應(yīng)溫度、D-半乳糖和乙酸酐摩爾比、黃色粘稠狀固體中間體和大豆異黃酮摩爾比、白色固體中間體和甲醇鈉的摩爾比的選擇并非是線性變化，而是在實(shí)施例2的數(shù)值點(diǎn)上出現(xiàn)拐點(diǎn)，因此實(shí)施例2為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。

本發(fā)明的步驟1的反應(yīng)方程式如下：

，步驟（2）的反應(yīng)方程式如下：

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步驟（3）的反應(yīng)方程式如下：

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黃色粘稠狀固體中間體的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為，所述白色固體中間體的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為。

本發(fā)明制得的半乳糖苷大豆異黃酮生物利用率相比傳統(tǒng)技術(shù)得到了數(shù)十倍的提升，且流程短，操作步驟簡(jiǎn)單。