CN103993063A

CN103993063A - 一种麦角固醇酯的制备方法

Info

Publication number: CN103993063A
Application number: CN201410231536.4A
Authority: CN
Inventors: 何文森; 胡迪; 汪禹; 刘世豪; 尹吉; 徐捍山
Original assignee: Jiangsu University
Current assignee: Jiangsu University
Priority date: 2014-05-29
Filing date: 2014-05-29
Publication date: 2014-08-20

Abstract

本发明公开了一种麦角固醇酯的制备方法，属于食品、医药、化工和化妆品等技术领域。本发明以麦角固醇为原料，脂肪酸为酰基供体，在非水相脂肪酶的催化作用下合成麦角固醇酯。该法具有反应条件温和、副反应少、选择性好、易分离、绿色环保等优点。通过该法，既可以防止麦角固醇氧化，又可改善麦角固醇的油溶性，极大拓宽麦角固醇的实际应用范围。

Description

一种麦角固醇酯的制备方法

技术领域

本发明涉及一种麦角固醇酯的制备方法，属于食品、医药、化工和化妆品等技术领域。

发明背景

植物甾醇是植物中一种重要的活性成分，具有降胆固醇、抗肿瘤、消炎等多种重要的生理功能。植物甾醇主要来源于植物油精炼过程的脱臭馏出物和造纸工业副产物妥尔油。

麦角固醇是真菌细胞膜的组成成分，也是脂溶性维生素D₂的前体，主要存在于香菇、酵母、灵芝等真菌。麦角固醇与植物甾醇同属甾类化合物，化学结构十分相近，具有类似的生理活性。

然而，麦角固醇特定的化学结构决定了它具有水不溶、油溶性低等特点，极大地限制了在食品、医药、化工和化妆品等行业的应用。研究表明，经脂肪酸修饰后的甾醇酯，其油溶性或脂溶性明显增加，而且具有与游离甾醇相同甚至更优的生理功效，其实际应用范围得到显著扩大。

目前，国内外关于合成植物甾醇酯的报道较多，而鲜有关于麦角固醇酯的合成研究。因考虑到麦角固醇分子结构上含有三个碳碳双键，在氧气、光等条件下极易发生氧化。而酶催化法具有反应条件温和、副反应少、产品容易分离、安全性高等优点，因此，本专利中，采用非水相脂肪酶催化法合成麦角固醇酯。

发明内容

本发明针对麦角固醇具有易氧化等缺点而开发的一种反应条件温和、副反应少、选择性好、易分离、绿色环保的麦角固醇酯的合成方法。

本发明采用以下技术方案：

一种麦角固醇酯的制备方法，按照下述步骤进行：

（1）分别称取一定量的麦角固醇，脂肪酸，脂肪酶，分子筛于反应瓶中，加入适量有机溶剂，密封后置于一定温度的恒温水浴振荡器中反应一定时间；

（2）反应结束，取出反应液，过滤除去催化剂和分子筛，旋转蒸发除去有机溶剂，得到麦角固醇酯粗品，经分离得到麦角固醇酯纯品。

所述的原料麦角固醇的结构式为。

所述的脂肪酸为亚油酸、共轭亚油酸、a-亚麻酸、g-亚麻酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸、己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸或花生酸。

所述的脂肪酶为固定化南极假丝酵母脂肪酶B（Novozym 435），固定化米黑根毛霉脂肪酶（Lipozyme RM IM），皱褶假丝酵母脂肪酶（Candida rugosa lipase）或假丝酵母脂肪酶99-125（Candida sp. 99-125）。

所述的有机溶剂为正己烷、环己烷、正庚烷、石油醚或丙酮。

所述的分子筛优选3Å型。

所述的麦角固醇与脂肪酸的摩尔比为1：1~1：25，脂肪酶用量为麦角固醇与脂肪酸用量之和的1%~40%（w/w），反应温度为10~90 ^oC，反应时间为12~144 h，搅拌转速为10~800 rpm。

优选麦角固醇与脂肪酸的摩尔比为1：1~1：10，脂肪酶用量为麦角固醇与脂肪酸用量之和的5%~20%（w/w），反应温度为30~70 ^oC，反应时间为24~120 h，搅拌转速为100~400 rpm。

本发明具有的有益效果

1. 以麦角固醇为原料，利用非水相酶催化法可有效合成一系列麦角固醇脂肪酸酯，既可防止麦角固醇氧化，又可显著改善麦角固醇的油溶性，极大地拓宽了麦角固醇在食品、医药、化工和化妆品等行业的应用。

2. 该方法所需条件温和、副反应少、产品容易分离、安全性高。

具体实施方式

本发明所述的麦角固醇酯的制备方法，麦角固醇酯的纯度采用高效液相色谱测定，以分离得到的麦角固醇酯为标样，利用外标法中的标准曲线法定量分析。色谱条件为：Symmetry C18柱（4.6ⅹ250 mm，5 mm），柱温35^oC，流动相为甲醇/正己烷（9/1，v/v），流速1 mL/min，进样量10 mL；选用蒸发光散射检测器检测样品，条件为：载气为氮气，温度60 ^oC。

本发明所述的麦角固醇酯的制备方法，麦角固醇酯的分离纯化采用硅胶柱层析法，洗脱剂为环己烷/乙酸乙酯（9/1，v/v）。

实施例 1

分别称取3.96g（10 mmol）麦角固醇，2.56g（10 mmol）棕榈酸，0.33g皱褶假丝酵母脂肪酶（Candida rugosa lipase，Sigma公司，酶活≥700 unit/mg）和10 g分子筛（3Å型，上海国药试剂公司）于200 mL反应瓶，加入环己烷100 mL，密封后置于30 ^oC 的恒温水浴振荡器，控制转速为400 rpm，反应120 h。

反应结束，取出反应液，过滤除去脂肪酶和分子筛，旋转蒸发除去环己烷，得到麦角固醇棕榈酸酯粗品。通过高效液相色谱分析，麦角固醇棕榈酸酯的转化率为88.8%。

实施例 2

分别称取0.99g（2.5 mmol）麦角固醇，6.95g（25 mmol）a-亚麻酸，1.6g固定化米黑根毛霉脂肪酶（Novo Nordisk公司，酶活>30 U/g）和20 g分子筛（3Å型，上海国药试剂公司）于100 mL反应瓶，加入正庚烷50 mL，密封后置于70^oC的恒温水浴振荡器，控制转速为100 rpm，反应24 h。

反应结束，取出反应液，过滤除去脂肪酶和分子筛，旋转蒸发除去正庚烷，得到a-亚麻酸麦角固醇酯粗品。通过高效液相色谱分析，a-亚麻酸麦角固醇酯的转化率为85.8%。

上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种麦角固醇酯的制备方法，其特征在于按照下述步骤进行：

（1）分别称取一定量的麦角固醇，脂肪酸，脂肪酶，分子筛于反应瓶中，加入适量的有机溶剂，密封后置于一定温度的恒温水浴振荡器中反应一定时间；

2.根据权利要求1所述的一种麦角固醇酯的制备方法，其特征在于所述的原料麦角固醇的结构式为。

3.根据权利要求1所述的一种麦角固醇酯的制备方法，其特征在于所述的脂肪酸为亚油酸、共轭亚油酸、a-亚麻酸、g-亚麻酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸、己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸或花生酸。

4.根据权利要求1所述的一种麦角固醇酯的制备方法，其特征在于所述的脂肪酶为固定化南极假丝酵母脂肪酶B（Novozym 435），固定化米黑根毛霉脂肪酶（Lipozyme RM IM），皱褶假丝酵母脂肪酶（Candida rugosa lipase）或假丝酵母脂肪酶99-125（Candida sp. 99-125）。

5.根据权利要求1所述的一种麦角固醇酯的制备方法，其特征在于所述的的有机溶剂为正己烷、环己烷、正庚烷、石油醚或丙酮。

6.根据权利要求1所述的一种麦角固醇酯的制备方法，其特征在于所述的分子筛为3Å型。

7.根据权利要求1所述的一种麦角固醇酯的制备方法，其特征在于所述的麦角固醇与脂肪酸的摩尔比为1：1~1：25，脂肪酶用量为麦角固醇与脂肪酸用量之和的1%~40%（w/w），反应温度为10~90 ^oC，反应时间为12~144 h，搅拌转速为10~800 rpm。

8.根据权利要求7所述的一种麦角固醇酯的制备方法，其特征在于麦角固醇与脂肪酸的摩尔比为1：1~1：10，脂肪酶用量为麦角固醇与脂肪酸用量之和的5%~20%（w/w），反应温度为30~70 ^oC，反应时间为24~120 h，搅拌转速为100~400 rpm。