[发明专利]一种微波辐射法从坚果壳中提取D-阿洛糖的方法

说明书

一种微波辐射法从坚果壳中提取D‑阿洛糖的方法，包括对坚果壳进行粉碎的步骤、对粉碎后的坚果壳进行微波辐射的步骤、对微波辐射后的产物进行固液分离的步骤、对固液分离后所得液体进行旋蒸分离的步骤、对旋蒸分离后所得粘稠固相进行极性溶剂洗涤的步骤、以及对极性溶剂洗涤后所得不溶物进行水溶解重结晶的步骤。该方法以植物废弃物——坚果壳为原料，采用绿色反应工艺，可快速、高效地从坚果壳中提取出一种稀有糖——D‑阿洛糖，来大大降低D‑阿洛糖的生产成本，提高坚果壳的附加价值和资源利用率。

技术领域

本发明涉及D-阿洛糖的制备技术领域，具体的说是一种微波辐射法从坚果壳中提取D-阿洛糖的方法。

背景技术

D-阿洛糖（D-Allose）是一种稀有糖，其是D-葡萄糖的C-3位差向异构体、顺式己醛糖，它是甜味的白色晶体，分子式为C₆H₁₂O₆，分子质量为180.16，熔点为128℃，有旋光性，易溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂。D-allose具有广泛的生理功能，如优异的抑癌作用、辅助癌症放、化疗的作用，而成为稀有糖功能性及生物转化研究中的热点。

D-allose在膳食、保健、医药等领域中发挥着非常重要的功能。其生理功能主要包括：（1）抑制致癌作用及抑制各种癌细胞系的增殖，这也是D-阿洛糖的众多生理功能中最引人注目功能。（2）可以对癌症放、化疗具有协同增效作用，Hoshikawa H.课题组报道了D-阿洛糖对头颈癌细胞 HSC-3 的放射增敏作用，发现合并 D-阿洛糖和放射治疗比两者单独使用的效果要好很多。（3）抑制高钠诱导型高血压。（4）抗氧化性及相关作用，Ishihara 等科学家研究发现 D-阿洛糖的活性氧自由基清除能力和在线粒体活性氧自由基产生过程中所起的作用很显著。（5）D-阿洛糖的抗氧化性使其在存在氧化应激的急性局部缺血/再灌注损伤器官移植手术等相关临床应用中起到相应的抗炎保护作用。（6）免疫抑制、冷冻保护等其他功能。（7）日本香川大学和日本松古化学临床试验发现D-阿洛糖通过抑制葡糖糖的摄取来控制饭后血糖的升高，能抑制脂肪的吸收，具有抗肥胖的作用。（8）Harada 等人发现D-阿洛糖可以加强甲硝唑对寄生虫毛滴虫的效果，从而减少甲硝唑用量，避免毛滴虫对药物产生抗性。（9）Tanaka 等人报道D-阿洛糖与内吞作用以及树突细胞激励T细胞相关,可能起到免疫抑制作用。除此之外，D-Allose还具有热量低、机体不能代谢或者代谢很少、抗龋齿、降血糖、改善肠道菌群等优点。其甜味刺激和果糖类似，其口感、甜度和蔗糖较为类似，是一种非常难得的优秀的低能量甜味剂。同时还具有保护胰腺β岛细胞，改善胰岛素敏感度和葡萄糖耐受性，减少腹部脂肪积累，清除活性氧自由基等作用，是一种很有前途的具有保健功能的功能性甜味剂。

由于D-Allose在天然植物中含量极低，直接从天然植物中提取成本很高，它仅仅存在于一些天然植物的提取物及细菌代谢物中。目前人工化学合成主要有：1、以D-葡萄糖为原料的直接合成法，经氧化还原反应，改变C-3位羟基的构型：该途径需经过羟基保护反应，然后氧化还原反应改变糖的羟基构型（先氧化，再用NaBH₄还原），再选择性水解得到3个阿洛糖衍生物，再以硅胶-高碘酸钠/四氢呋喃氧化体系，进行氧化减碳反应，最后将反应液通过柱层析分离得到D-Allose，总产率不到5%。2、利用手性非糖类物质做底物或是潜手性环境，进行立体选择性和立体专一性反应。该方法同样反应步骤多，操作复杂，尤其是手型原料价格本身昂贵，只具有理论研究价值。

采用生物合成法合成D-allose商品来源的主要渠道。以廉价的D-果糖为原料，在D-塔格糖3-差向异构酶家族成员的作用下，C3位发生差向异构化，获得D-阿洛酮糖。后者在酮醛糖异构酶的作用下，转化为对应的D-allose。

这种生物酶催化合成方法虽然很好，但生物酶本身价格十分昂贵，也造成D-allose的价格居高不下。2019年3月份由阿拉丁试剂公司提供D-allose价格，0.1g包装的试剂级D-allose高达300元。