Композиция ребаудиозида а и способ очистки ребаудиозида а

Композиция ребаудиозида а и способ очистки ребаудиозида а

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное изобретение в целом относится к полиморфным и аморфным формам ребаудиозида А, к способам очистки ребаудиозида А и к способам получения полиморфных и аморфных форм ребаудиозида А. Более конкретно данное изобретение относится к полиморфным и аморфным формам ребаудиозида А и к способам очистки или кристаллизации ребаудиозида А водно-органическими растворами или органическими растворителями с получением продукта при высоком выходе и высокой чистоте.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Ребаудиозид А представляет собой интенсивный дитерпеноидный гликозидный подсластитель, имеющий химическую структуру:

Ребаудиозид А выделяют и экстрагируют, параллельно с другими стевиолгликозидами, из растения Stevia rebaudiana (Bertoni) ("стевии"), которое культивируют в промышленном масштабе в Японии, Сингапуре, Тайване, Малайзии, Южной Корее, Китае, Израиле, Индии, Бразилии, Австралии и Парагвае. Он представляет собой альтернативный некалорийный подсластитель с функциональными и сенсорными свойствами, которые являются лучшими среди многих интенсивных подсластителей. Обработанные формы стевии могут быть в 70-400 раз более интенсивными, чем сахар; однако стевия также имеет горький компонент. Из четырех основных дитерпеноидных гликозидных подсластителей, присутствующих в стевии, ребаудиозид А идентифицирован как обладающий самой малой горечью и самым малым устойчивым остаточным привкусом. Горечь часто является значительной за счет примесей в экстрактах.

Ребаудиозид А в целом имеется в продаже с чистотой ≤80%. Основные примеси включают стевиозид, стевиолбиозид, ребаудиозид В, ребаудиозид С, ребаудиозид D, дулькозид А, ребаудиозид F и другие стевиолгликозиды. очень трудно получить высокую чистоту ребаудиозида А при высоком выходе, поскольку ребаудиозид А и примеси имеют сходные растворимости.

Сообщенные прежде усилия по очистке ребаудиозида А из смесей ребаудиозида А и стевиозида требуют многочисленных повторных стадий очистки. В патенте США №5962678 раскрыта перекристаллизация ребаудиозида А с использованием раствора в безводном метаноле с получением чистого на 80% ребаудиозида А. Путем повторения перекристаллизации безводным метанолом много раз чистоту ребаудиозида А можно повысить более чем до 95%. В публикации патента США №2006/0083838 раскрыта очистка ребаудиозида А посредством перекристаллизации растворителем, содержащим этанол и между 4 и 15% воды. В японской патентной заявке №55-23756 раскрыт способ очистки ребаудиозида А и стевиозида путем кристаллизации из водного этанола (>70%) с получением чистого на 80% ребаудиозида А. В публикации патента США №2007/0082103 раскрыт способ очистки ребаудиозида А путем перекристаллизации из водного этанола, предполагающий, что двустадийная перекристаллизация из сырого ребаудиозида (60%) приводит в результате к чистому >98% ребаудиозиду при выходе 97%. Эти способы предшествующего уровня техники, однако, не обеспечивают по существу чистой композиции ребаудиозида А с использованием только одной стадии перекристаллизации.

Соответственно, существует необходимость в простом, эффективном и экономичном способе получения по существу чистого ребаудиозида А.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Приводимые в качестве примера воплощения изобретения адресованы вышеуказанной необходимости в получении по существу чистого ребаудиозида А, полиморфных и аморфных форм ребаудиозида А, способов очистки ребаудиозида А и способов получения полиморфных и аморфных форм ребаудиозида А.

В конкретном воплощении способ очистки ребаудиозида А включает простую кристаллизацию. В одном воплощении способ очистки ребаудиозида А включает объединение сырого (не в смысле «влажного», а в смысле «неочищенного» прим. пер.) ребаудиозида А и водно-органического раствора с образованием раствора ребаудиозида А, где этот водно-органический раствор содержит воду в количестве от примерно 10% до примерно 25% масс/масс, и кристаллизацию из раствора сырого ребаудиозида А в одну стадию по существу чистого ребаудиозида А с чистотой выше чем примерно 95% масс/масс на основе сухого вещества.

В других конкретных воплощениях предложены различные полиморфные и аморфные формы ребаудиозида А и способы получения различных полиморфных и аморфных форм ребаудиозида А.

Другие цели, признаки и преимущества изобретения должны быть очевидны на основании последующего подробного описания, графических материалов и формулы изобретения. Если нет иного определения, все технические и научные термины и сокращения, используемые здесь, имеют такое же значение, которые общепринято понимают обычные специалисты в области техники, к которой принадлежит данное изобретение. Хотя способы и композиции, подобные или эквивалентные описанным здесь, можно использовать в практике настоящего изобретения, пригодные способы и композиции описаны, не подразумевая, что какие-либо такие способы и композиции ограничивают данное изобретение.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Фиг.1 представляет собой схематическую иллюстрацию способа очистки ребаудиозида А в соответствии с воплощением данного изобретения.

Фиг.2 представляет собой схему образования и превращения ребаудиозида А в полиморфные и аморфные формы ребаудиозида А в соответствии с воплощением данного изобретения.

Фиг.3 представляет собой развертку порошковой рентгеновской дифракции, сравнивающую четыре полиморфа ребаудиозида А, формы 1, 2, 3А и 3В, на графике интенсивности рассеяния против угла рассеяния 2θ в соответствии с воплощением данного изобретения.

Фиг.4 представляет собой развертку порошковой рентгеновской дифракции, сравнивающую полиморфы ребаудиозида А, форму 1 и форму 2, на графике интенсивности рассеяния против угла рассеяния 2θ в соответствии с воплощением данного изобретения.

Фиг.5 представляет собой развертку порошковой рентгеновской дифракции, сравнивающую полиморфы ребаудиозида А, форму 3А и форму 3В, на графике интенсивности рассеяния против угла рассеяния 2θ в соответствии с воплощением данного изобретения.

Фиг.6 представляет собой развертку порошковой рентгеновской дифракции, сравнивающую полиморфы ребаудиозида А, формы 2, 3А и 3В, на графике интенсивности рассеяния против угла рассеяния 2θ в соответствии с воплощением данного изобретения.

Фиг.7 представляет собой развертку порошковой рентгеновской дифракции полиморфной формы 1 ребаудиозида А на графике интенсивности рассеяния против угла рассеяния 2θ в соответствии с воплощением данного изобретения.

Фиг.8 представляет собой развертку порошковой рентгеновской дифракции полиморфной формы 2 ребаудиозида А на графике интенсивности рассеяния против угла рассеяния 2θ в соответствии с воплощением данного изобретения.

Фиг.9 представляет собой развертку порошковой рентгеновской дифракции полиморфной формы 3А ребаудиозида А на графике интенсивности рассеяния против угла рассеяния 2θ в соответствии с воплощением данного изобретения.

Фиг.10 представляет собой развертку порошковой рентгеновской дифракции полиморфной формы 3В ребаудиозида А на графике интенсивности рассеяния против угла рассеяния 2θ в соответствии с воплощением данного изобретения.

Фиг.11 представляет собой развертку порошковой рентгеновской дифракции аморфной формы 4 ребаудиозида А на графике интенсивности рассеяния против угла рассеяния 2θ в соответствии с воплощением данного изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ребаудиозид А представляет собой натуральный интенсивный подсластитель, который обычно имеется в продаже с умеренной стоимостью при чистоте ≤80% и при чистоте >80% только с высокой стоимостью. Имеющиеся в продаже образцы ребаудиозида А часто обладают горьким вкусом, который, как считают, является следствием примесей. Соответственно, существует необходимость по существу в чистом ребаудиозиде А и в простом и экономичном способе очистки ребаудиозида А в целях получения по существу чистого ребаудиозида А, пригодного для применения в качестве натурального интенсивного подсластителя.

Как используют здесь, термин "по существу" или "по существу чистый" относится к композиции ребаудиозида А, которая включает по меньшей мере примерно 85% ребаудиозида А на основании сухой массы, в другом воплощении по меньшей мере примерно 90% на основании сухой массы, в другом воплощении от примерно 95% до примерно 98% на основании сухой массы и еще в одном другом воплощении от примерно 99% до примерно 100% на основании сухой массы.

Приводимые в качестве примера воплощения данного изобретения удовлетворяют этим потребностям за счет разработки способа очистки сырого ребаудиозида А до по существу чистого ребаудиозида А путем кристаллизации сырого ребаудиозида А из водно-органического раствора, содержащего воду в количестве от примерно 10% до примерно 25% масс/масс, и кристаллизации по меньшей мере в одну стадию по существу чистого ребаудиозида А. Другие приводимые в качестве примера воплощения данного изобретения охватывают композицию по существу чистого ребаудиозида А и композиции, содержащие один или более чем один полиморф(ы) ребаудиозида А. Еще одни другие приводимые в качестве примера воплощения данного изобретения охватывают аморфную форму ребаудиозида А и способы получения аморфных форм ребаудиозида А. Еще в одном другом воплощении предложен способ превращения одной формы полиморфа в другую форму полиморфа или в аморфную форму. Приводимые в качестве примера воплощения данного изобретения подробно описаны ниже и проиллюстрированы на фиг.1-11.

Способ очистки сырой смеси ребаудиозида А

В продаже имеются продукты сырого ребаудиозида А, содержащие ребаудиозид А чистоты от примерно 40% до примерно 95% масс/масс, от примерно 60% до примерно 85% масс/масс или от примерно 70% до примерно 85% масс/масс. Рассматривают, что ребаудиозид А в его сырой форме, которую экстрагируют из растений стевии, можно очистить путем перекристаллизации. Основными примесями, идентифицированными с помощью ВЭЖХ, являются стевиозид, ребаудиозид В, ребаудиозид С и ребаудиозид D. Примеси ребаудиозида D можно удалить путем увеличения количества воды в водно-органическом растворителе перекристаллизации; однако избыточное содержание воды в кристаллизационном растворителе приведет в результате к более низкому выходу ребаудиозида А. Примесь ребаудиозида В можно значительно снизить путем суспендирования сырого ребаудиозида А в органическом растворителе или в водно-органическом растворе либо путем обработки раствора сырого ребаудиозида А анионообменной смолой. Соответственно, способ очистки зависит от примесей, присутствующих в исходном материале сырого ребаудиозида А.

В примерном воплощении способа 110 очистки ребаудиозида А, проиллюстрированном на фиг.1, сырой ребаудиозид А 112 можно объединить 114 с водно-органическим раствором 116 с образованием раствора 118 ребаудиозида А. Водно-органический раствор 116 содержит воду в количестве от примерно 10% до примерно 25% масс/масс и по меньшей мере один органический растворитель. Альтернативно водно-органический раствор 116 может содержать воду в количестве от примерно 15% до примерно 20% масс/масс и по меньшей мере один органический растворитель.

Водно-органические растворы, как используют здесь, относятся к смесям воды и по меньшей мере одного органического растворителя. Не ограничивающие примеры органических растворителей включают спирт, ацетон и ацетонитрил. Спирт, как используют здесь, относится к любой прямоцепочечной, разветвленной или циклической; замещенной или незамещенной алкильной, алкенильной или алкинильной группе, присоединенной по меньшей мере к одной гидроксильной группировке. Не ограничивающие примеры спиртов включают этанол, метанол, изопропанол, 1-пропанол, 1-бутанол, 2-бутанол, трет-бутанол и изобутанол.

В примерном воплощении водно-органический раствор 116 содержит смесь воды и по меньшей мере одного органического растворителя. В другом примерном воплощении по меньшей мере один органический растворитель включает спирт, где этот спирт включает этанол, метанол или их смеси. В примерных воплощениях, где по меньшей мере один органический растворитель включает смесь этанола и метанола, этанол и метанол можно объединять в водно-органическом растворителе в массовом отношении в интервале от примерно 20 частей до примерно 1 части этанола примерно к 1 части метанола. В другом примерном воплощении этанол и метанол можно объединять в водно-органическом растворителе в массовом отношении в интервале от примерно 3 частей до примерно 1 части этанола примерно к 1 части метанола.

В примерном воплощении раствор 118 ребаудиозида А содержит водно-органический раствор 116 и сырой ребаудиозид А 112 в массовом отношении в интервале от примерно 10 до примерно 4 частей водно-органического раствора примерно к 1 части сырого ребаудиозида А. В другом примерном воплощении раствор 118 ребаудиозида А содержит водно-органический раствор 116 и сырой ребаудиозид А 112 в массовом отношении в интервале от примерно 5 до примерно 3 частей водно-органического раствора примерно к 1 части сырого ребаудиозида А.

В примерном воплощении способ 110 можно осуществлять примерно при комнатной температуре. В другом воплощении способ 110 дополнительно включает стадию 120 нагревания раствора 118 ребаудиозида А. В воплощении стадия 120 нагревания раствора 118 ребаудиозида А включает нагревание раствора ребаудиозида А до температуры в интервале от примерно 20°С до примерно 70°С, от примерно 20°С до примерно 60°С, от примерно 20°С до примерно 40°С или от примерно 40°С до примерно 60°С. В другом воплощении стадия 120 нагревания раствора 118 ребаудиозида А включает нагревание раствора ребаудиозида А примерно до температуры образования флегмы. Стадия 120 нагревания раствора 118 ребаудиозида А включает нагревание раствора ребаудиозида А в течение времени от примерно 0,25 часа до примерно 8 часов. В другом примерном воплощении, где способ 110 очистки ребаудиозида А включает стадию 120 нагревания раствора 118 ребаудиозида А, этот способ дополнительно включает стадию 122 охлаждения раствора ребаудиозида А. В воплощении стадия 122 охлаждения раствора 118 ребаудиозида А включает охлаждение раствора ребаудиозида А до температуры в интервале от примерно 4°С до примерно 25°С. Стадия 122 охлаждения раствора 118 ребаудиозида А включает охлаждение раствора ребаудиозида А в течение времени от примерно 0,5 часа до примерно 24 часов.

Способ 110 очистки ребаудиозида А дополнительно включает стадию 124 кристаллизации из раствора 118 ребаудиозида А в одну стадию композиции 126 по существу чистого ребаудиозида А, содержащей ребаудиозид А в количестве более чем примерно 85% масс/масс на основе сухой массы, более чем примерно 90% масс/масс на основе сухой массы, более чем примерно 95% масс/масс на основе сухой массы, более чем примерно 97% масс/масс на основе сухой массы, более чем примерно 98% масс/масс на основе сухой массы или более чем примерно 99% масс/масс на основе сухой массы. Раствор 118 ребаудиозида А во время единственной стадии кристаллизации может быть перемешанным или неперемешанным.

В примерном воплощении способ 110 может дополнительно включать возможную стадию 128 затравливания раствора 118 ребаудиозида А при подходящей температуре кристаллами по существу чистого ребаудиозида А 130 в достаточном количестве для стимуляции кристаллизации ребаудиозида А с образованием чистого ребаудиозида А. Количество ребаудиозида А 130, достаточное для стимуляции кристаллизации по существу чистого ребаудиозида А 126, включает количество ребаудиозида А от примерно 0,0001% до примерно 1% масс/масс ребаудиозида А, присутствующего в растворе. В другом воплощении количество ребаудиозида А 130, достаточное для стимуляции кристаллизации ребаудиозида А с образованием композиции 126 по существу чистого ребаудиозида А, включает количество ребаудиозида А от примерно 0,01% до примерно 1% масс/масс. Подходящая температура для стадии 128 затравливания включает температуру в интервале от примерно 18°С до примерно 35°С.

В другом примерном воплощении способ дополнительно включает стадии отделения 132 и промывания 134 композиции 126 по существу чистого ребаудиозида А. Композицию 126 по существу чистого ребаудиозида А можно отделить от водно-органического раствора 118 с помощью ряда методик разделения на жидкую и твердую фазы, в которых используют силу центрифугирования, которые включают корзиночную центрифугу с вертикальной и горизонтальной перфорацией, центрифугу со сплошным ротором, декантирующую центрифугу, центрифугу с ножевым съемом осадка, центрифугу с выталкиванием осадка, центрифугу типа Хенкель, центрифугу с коническими перегородками в роторе и циклонный сепаратор. Кроме того, разделение можно усилить с помощью каких-либо способов фильтрования под давлением, в вакууме или гравитационного фильтрования, которые включают без ограничения ленточный, барабанный, нутч-фильтр, листовой, пластинчатый, типа Розенмунда, типа Sparkler и мешочный фильтры, а также фильтр-пресс. Устройство разделения на жидкую и твердую фазы ребаудиозида А может работать в непрерывном, полунепрерывном или в периодическом режиме. Композицию 126 по существу чистого ребаудиозида А также можно промывать 134 на разделительном устройстве, используя различные водно-органические растворители 136 и их смеси. Композицию 126 по существу чистого ребаудиозида А можно частично или полностью высушить на разделительном устройстве, используя любой ряд газов, включая без ограничения азот или аргон, для выпаривания остаточного жидкого растворителя 136. Композицию 126 по существу чистого ребаудиозида А можно автоматически или вручную удалить из разделительного устройства, используя жидкости, газы или механические средства либо путем растворения твердого вещества, либо путем сохранения твердой формы.

Еще в одном другом примерном воплощении способ 110 дополнительно включает стадию 138 высушивания композиции 126 по существу чистого ребаудиозида А. Такие способы известны специалистам в данной области техники и включают, но не ограничены ими, использование роторной вакуумной сушилки, сушилки псевдоожиженного слоя, ротационной туннельной сушилки, тарельчатой сушилки, центробежной сушилки, сушилки типа Nauta, распылительной сушилки, флэш-сушилки, сушилки с ячейками микронных размеров, сушилки с мешалкой, высоко- и низкоскоростной лопастной сушилки и микроволновой сушилки. В примерном воплощении стадия 138 высушивания включает высушивание композиции 126 по существу чистого ребаудиозида А с использованием продувания азотом или аргоном для удаления остаточного растворителя 120 при температуре в интервале от примерно 40°С до примерно 60°С в течение времени от примерно 5 часов до примерно 100 часов.

Еще в одном другом примерном воплощении, где сырая смесь 112 ребаудиозида А по существу не содержит примеси ребаудиозида D, способ 110 дополнительно включает стадию 140 суспендирования композиции 126 по существу чистого ребаудиозида А с органическим растворителем или с водно-органическим раствором 142 перед стадией 138 высушивания композиции по существу чистого ребаудиозида А. Эта суспензия может представлять собой смесь, содержащую твердое вещество и водно-органический раствор или органический растворитель, где твердое вещество включает композицию 126 по существу чистого ребаудиозида А и является только умеренно растворимым в водно-органическом растворе или органическом растворителе 142. В воплощении композиция 126 по существу чистого ребаудиозида А и водно-органический раствор или органический растворитель 142 могут присутствовать в суспензии в массовом отношении в интервале от примерно 15 частей до примерно 1 части водно-органического раствора примерно к 1 части композиции по существу чистого ребаудиозида А. В одном воплощении суспензию можно поддерживать при комнатной температуре. В другом воплощении стадия 140 суспендирования включает нагревание суспензии до температуры в интервале от примерно 20°С до примерно 40°С. Композицию 126 по существу чистого ребаудиозида А можно суспендировать в течение времени от примерно 0,5 часа до примерно 24 часов.

Еще в одном другом примерном воплощении способ дополнительно включает стадии 132 отделения композиции 126 по существу чистого ребаудиозида А от водно-органического раствора 142 суспензии и промывания 134 композиции по существу чистого ребаудиозида А с последующей стадией 138 высушивания композиции по существу чистого ребаудиозида А.

Если желательна дополнительная очистка, способ 110 очистки ребаудиозида А, описанный здесь, можно повторить, либо композицию по существу чистого ребаудиозида А можно дополнительно очистить, используя альтернативный способ очистки, такой как колоночная хроматография.

Чистота, как используют здесь, представляет собой процент масс/масс ребаудиозида А, присутствующего в композиции ребаудиозида А в сырой или очищенной форме. В одном воплощении композиция ребаудиозида А содержит ребаудиозид А определенной чистоты, тогда как остальная часть композиции содержит смесь других стевиолгликозидов или любой компонент, который представляет собой не ребаудиозид А. Чистоту композиции можно измерить, используя способы, известные обычным специалистам в данной области техники. Один такой способ включает высокоэффективную жидкостную хроматографию (ВЭЖХ). Обычному специалисту в данной области техники также должно быть понятно, что влажность образца может влиять на точность измерений чистоты. Соответственно, композиция должна быть по существу сухой при измерении на чистоту. Как используют здесь, по существу сухая композиция содержит вплоть до примерно 10% масс/масс влаги.

Полиморфные и аморфные формы ребаудиозида А

Очистка ребаудиозида А с использованием способа, описанного здесь выше, приводит в результате к образованию по меньшей мере трех различных полиморфов ребаудиозида А: формы 1 - ребаудиозида А гидрата; формы 2 - безводного ребаудиозида А и формы 3 - ребаудиозида А сольвата. Обычным специалистам в данной области техники должно быть понятно, что как водно-органический раствор, так и температуры процесса очистки, описанного здесь, могут влиять на полученные в результате полиморфы композиции по существу чистого ребаудиозида А.

Полиморфизм определяют как способность вещества к существованию в двух или более чем двух кристаллических состояниях, которые имеют различные структуры и/или конформации молекул в кристаллической решетке. Примерно 30% органических соединений считают проявляющими полиморфизм (Zell et al., Tetrahedron 56(36)6603-16 (2000)). Полиморфизм важен при изготовлении фармацевтических препаратов, пигментов и красителей, подсластителей, взрывчатых веществ и агрохимических средств. Полиморфизм может быть причиной изменения физических свойств, таких как плотность, точка плавления и скорость растворения.

Полиморфы ребаудиозида А были идентифицированы с помощью анализа образцов порошковой рентгеновской дифракцией (ПРД), методикой, хорошо известной специалистам в данной области техники. Фиг.3-11 представляют собой развертки ПРД композиций по существу чистого ребаудиозида А, полученных в результате процесса очистки, описанного здесь. Развертки ПРД полиморфов ребаудиозида А были получены путем нанесения на графики интенсивности рассеяния против угла рассеяния 2θ. Образцы анализировали с помощью ПРД, используя порошковый рентгеновский дифрактометр Shimadzu XRD-6000, используя излучение Cu Кα. Этот прибор был оборудован длинной рентгеновской трубкой острой фокусировки. Напряжение и сила тока трубки были установлены на 40 кВ и 40 мА соответственно. Расхождение и щели рассеяния были установлены на 1°, принимающая щель была установлена на 0,15 мм. Дифрагированное излучение определяли с помощью сцинтилляционного детектора NaI. Использовали непрерывную развертку θ-2θ при 37 мин (0,4 сек/шаг 0,02°) от 2,5 до 40° 2θ. Кремниевый стандарт анализировали для проверки настройки прибора. Данные собирали и анализировали, используя программу XRD-60000, версия 4.1. Дифрактограммы демонстрировали разрешение отраженных сигналов, что указывает на то, что образцы состоят из кристаллического материала.

На фиг.3 показаны репрезентативные дифрактограммы для формы 1, формы 2 и форм 3А (метанольный сольват) и 3В (этанольный сольват). Дифрактограмма для формы 2 (верхняя дифрактограмма) четко отличается от других дифрактограмм. Следует отметить, что множественные полиморфы могут существовать внутри каждой классификации форм 1, 2 и 3.

На фиг.4 подчеркнуты различия между формами 1 и 2. Кроме того, две дифрактограммы формы 2 показаны для иллюстрации воспроизводимости в образовании различных полиморфов в варьирующих условиях кристаллизации полиморфов.

На фиг.5 показано значительное сходство между ПРД дифрактограммами форм 3А и 3В. Не желая быть связанными какой-либо теорией, возможно, что эти полиморфы являются изоструктурными сольватами, где единственными различиями между дифрактограммами являются сдвиги некоторых пиков вследствие варьирования идентичности растворителя. Это изоструктурное отношение между формами 3А и 3В при необходимости можно проверить путем индексации дифрактограмм. Звездочками показаны пики, которые сдвинуты вправо примерно на 0,2 градуса 2θ в дифрактограмме для формы 3А. Кроме того, некоторые пики в форме 3В являются более интенсивными, чем соответствующие пики в форме 3А. Например, пики при 5,5, 11,0, 14,2 и 19,4 градусах являются более интенсивными для формы 3В, чем для формы 3А.

На фиг.6 сравнена форма 2 с формами 3А и 3В из фиг.5. Форма 2 более сходна с формой 3А, чем с формой 3В. Хотя пики, идентифицированные на фиг.5 как более интенсивные в форме 3В, чем в форме 3А, не наблюдают в дифрактограмме формы 2, существует по меньшей мере три пика (отмеченные двойными звездочками под дифрактограммами), которые проявляют обратную тенденцию (то есть эти пики присутствуют в форме 2, меньше в форме 3А и больше в форме 3В). Наконец, большой пик в форме 3В при 17,6 градусах оказывается несколько сдвинутым вправо в форме 3А (17,9 градусов) и сдвинут еще дальше вправо в форме 2 (18,0 градусов). Две другие группы пиков между 21 и 23 градусами также показывают этот сдвиг. Не желая быть связанными какой-либо теорией, этот сдвиг пиков может быть показателем того, что форма 3А является частично десольватированной, таким образом, включая смесь как сольвата, так и кристаллов формы 2.

Фиг.7-10 представляют собой развертки ПРД индивидуальных полиморфов формы 1, формы 2, формы 3А и формы 3В соответственно из композиции по существу чистого ребаудиозида А, полученной в результате процесса очистки, описанного здесь выше.

Как проиллюстрировано на фиг.2, тип образовавшегося полиморфа может зависеть от таких факторов, как состав водно-органического раствора, температура стадии кристаллизации и температура во время стадии высушивания. Не желая быть связанными какой-либо теорией, форму 1 и форму 3 считают образованными во время единственной стадии кристаллизации, тогда как форму 2 считают образованной во время стадии высушивания после превращения из формы 1 и формы 3.

Низкие температуры во время стадии кристаллизации, в интервале от примерно 20°С до примерно 50°С, и низкое отношение воды к органическому растворителю в водно-органическом растворе приводят в результате к образованию формы 3. Высокие температуры во время стадии кристаллизации, в интервале от примерно 50°С до примерно 80°С, и высокое отношение воды к органическому растворителю в водно-органическом растворе приводят в результате к образованию формы 1. Форму 1 можно превратить в форму 3 путем суспендирования в безводном растворителе примерно при комнатной температуре в течение времени от примерно 2 до примерно 16 часов или путем суспендирования в безводном растворителе примерно при температуре образования флегмы в течение времени от примерно 0,5 до примерно 3 часов. Форму 3 можно превратить в форму 1 путем суспендирования полиморфа в воде примерно при комнатной температуре в течение примерно 16 часов или примерно при температуре образования флегмы в течение времени от примерно 2 до примерно 3 часов. Форму 3 можно превратить в форму 2 в течение процесса высушивания; однако увеличение либо температуры высушивания до выше примерно 70°С, либо времени высушивания композиции по существу чистого ребаудиозида А может привести в результате к распаду ребаудиозида А и к увеличению остаточной примеси ребаудиозида В в композиции по существу чистого ребаудиозида А. Форму 2 можно превратить в форму 1 добавлением воды.

В дополнение по меньшей мере к трем полиморфным формам ребаудиозида А очистка ребаудиозида А может привести в результате к образованию аморфной формы ребаудиозида А, формы 4, как показано на фиг.11. Форма 4 имеет широкий аморфный ореол рассеяния, что позволяет идентифицировать эту композицию как аморфную.

Аморфный, как используют здесь, описывает некристаллическое твердое вещество. Аморфная форма ребаудиозида А (форма 4) обладает улучшенной скоростью растворения по сравнению с полиморфными формами ребаудиозида А (формами 1, 2 или 3). Обычным специалистам в данной области техники должно быть понятно, что скорость растворения композиции подсластителя может быть важна при изготовлении твердых и жидких подслащиваемых композиций, не ограничивающие примеры которых включают жевательную резинку, хлебобулочные изделия и напитки.

Как описано здесь, форма 4 может быть получена во время исходной очистки ребаудиозида А или непосредственно из любого индивидуального полиморфа или комбинации полиморфов с использованием способов, хорошо известных обычным специалистам в данной области техники. Кроме того, форма 4 может быть получена из композиции сырого ребаудиозида А или из композиции по существу чистого ребаудиозида А, полученной способами очистки, иными, чем описанные здесь выше. Не ограничивающие примеры способов получения аморфных форм ребаудиозида А включают измельчение в шаровой мельнице, осаждение, лиофилизацию, криоизмельчение и распылительную сушку композиции ребаудиозида А.

В конкретном воплощении очистка ребаудиозида А, описанная здесь выше, приводит в результате к композиции, содержащей аморфный ребаудиозид А формы 4. Обычным специалистам в данной области техники должно быть понятно, что параметры методики кристаллизации можно модифицировать для усиления образования формы 4.

В другом конкретном воплощении форма 4 может быть получена из композиции ребаудиозида А путем распылительной сушки раствора композиции ребаудиозида А. В кратком описании, распылительная сушка, как правило, требует подачи раствора ребаудиозида А через подающий насос в распыляющий наконечник, который распыляет раствор до аэрозоля из капель с помощью постоянного потока азота/воздуха. Влага испаряется из капель при регулируемых температурных условиях и условиях воздушного потока в сушильной камере, приводя в результате к образованию сухих частиц аморфного ребаудиозида А. Чистота аморфного ребаудиозида А зависит от чистоты раствора ребаудиозида А.

В другом конкретном воплощении форма 4 может быть получена из композиции ребаудиозида А путем измельчения не аморфных форм ребаудиозида А. Измельчение представляет собой механический процесс, который считают создающим локализованные области энергии, которые превращают кристаллические формы ребаудиозида А в аморфную форму. Приводимые в качестве примера методики измельчения включают измельчение в шаровой мельнице или в струйной мельнице, где обе методики хорошо известны обычным специалистам в данной области техники. В кратком описании, не аморфные формы ребаудиозида А измельчают в течение периода времени и при скоростях, которые эффективны для образования аморфного ребаудиозида А. Эти параметры могут быть определены обычными специалистами в данной области техники. Типичные временные периоды измельчения могут находиться в интервале от примерно 15 минут до примерно 2 часов, хотя другие временные периоды можно также использовать.

Свойства материала трех полиморфов ребаудиозида А и аморфной формы ребаудиозида А суммированы в приведенной ниже таблице.

Таблица 1Полиморфные и аморфные формы ребаудиозида А
	Форма 1 Полиморф	Форма 2 Полиморф	Форма 3 Полиморф	Форма 4 Аморфная
Скорость растворения в Н2O при 25°С	Очень низкая (<0,2% за 60 минут)	Промежуточная (<30% за 5 минут)	Высокая (>30% за 5 минут)	Высокая (>35% за 5 минут)
Содержание спирта	<0,5%	<1%	1-3%	<0,05%
Содержание влаги	>5%	<1%	<3%	<6%

Вышеописанные свойства материала являются только иллюстративными для конкретных воплощений полиморфных и аморфных форм ребаудиозида А. Обычным специалистам в данной области техники должно быть понятно, что безводный полиморф ребаудиозида А (форма 2), полиморф сольват ребаудиозида А и аморфный ребаудиозид А являются гигроскопичными и могут поглощать влагу в количестве вплоть до примерно 10% масс/масс на основе сухой массы.

Обычным специалистам в данной области техники должно быть понятно, что композиция ребаудиозида А может быть модифицирована с получением желаемой смеси полиморфных форм и аморфной формы ребаудиозида А в зависимости от желаемых качеств композиции ребаудиозида А (то есть скорости растворения и т.д.). В одном воплощении композиция по существу чистого ребаудиозида А может содержать конкретную полиморфную или аморфную форму ребаудиозида А в количестве в интервале от примерно 1% до примерно 100% масс/масс. Например, композиция по существу чистого ребаудиозида А может содержать полиморфную или аморфную форму ребаудиозида А в количестве более чем примерно 25% масс/масс, более конкретно в количестве более чем примерно 50% масс/масс, еще более конкретно в количестве более чем примерно 75% масс/масс или даже еще более конкретно в количестве более чем примерно 85% масс/масс. Пригодные количества полиморфных или аморфных форм ребаудиозида А также можно использовать в этих пределах. В другом воплощении композиция по существу чистого ребаудиозида А может содержать комбинацию конкретных полиморфных и/или аморфных форм ребаудиозида А.

Настоящее изобретение дополнительно проиллюстрировано приведенными ниже примерами, которые никоим образом не следует истолковывать как налагающие ограничения на его объем. Напротив, следует четко понимать, что можно прибегнуть к другим его воплощениям, модификациям и эквивалентам, которые после прочтения приведенного здесь описания могут предположить специалисты в данной области техники без отклонения от сущности настоящего изобретения и/или объема прилагаемой формулы изобретения. Если не указано иное, проценты (%) представляют собой проценты масс/масс.

ПРИМЕРЫ

Чистоту композиций ребаудиозида А, описанных в приведенных здесь ниже примерах, определяли, используя ВЭЖХ. Способы проведения анализа ВЭЖХ хорошо известны обычным специалистам в данной области техники. В кратком описании, анализ ВЭЖХ проводили, используя колонку ZORBAX NH₂ (150×4,6 мм, 5 мкм) при температуре 30°С. Подвижная фаза включала раствор 20% буфера (0,0125% уксусная кислота и 0,0125% ацетат аммония) и 80% ацетонитрила при скорости тока 1,5 мл/мин. 12 мкл каждого образца впрыскивали в двух повторах и анализировали образец, используя УФ-детектор при 210 нм (ширина полосы 4 нм) со стандартом 260 нм (ширина полосы 100 нм). Анализ ВЭЖХ требовал времени пробега в интервале от 40 до 60 мин.

Буферный раствор 0,0125% уксусной кислоты и 0,0125% ацетата аммония готовили путем растворения 0,125 г ацетата аммония и 125 мкл ледяной уксусной кислоты в одном литре воды. Время удерживания ребаудиозида В регулировали путем варьирования отношения ацетата аммония к уксусной кислоте при сохранении суммарной концентрации 0,025% объединения обоих веществ. Увеличение количества уксусной кислоты уменьшало время удерживания ребаудиозида В.

Подвижную фазу готовили путем смешивания буферного раствора с ацетонитрилом до достижения времени удерживания ребаудиозида А 7,0±0,5 мин. Первоначально было 20% буфера (200 мл буфера и 800 мл ацетонитрила). Увеличение к