CN104498546A

CN104498546A - 一种酶催化制备二十八烷醇酯的方法

Info

Publication number: CN104498546A
Application number: CN201510010596.8A
Authority: CN
Inventors: 何文森; 刘世豪; 徐捍山; 尹吉
Original assignee: Jiangsu University
Current assignee: Jiangsu University
Priority date: 2015-01-09
Filing date: 2015-01-09
Publication date: 2015-04-08

Abstract

本发明公开了一种酶催化制备二十八烷醇酯的方法，属于食品、医药、化工和化妆品等技术领域。本发明以二十八烷醇为原料，脂肪酸为酰基供体，在非水相脂肪酶的催化作用下合成二十八烷醇酯。该法具有反应条件温和、副反应少、易分离、绿色环保等优点。通过该法，可以改善二十八烷醇的油溶性，提高其生物利用率，极大地拓宽二十八烷醇的实际应用范围。

Description

一种酶催化制备二十八烷醇酯的方法

技术领域

本发明涉及一种酶催化制备二十八烷醇酯的方法，属于食品、医药、化工和化妆品等技术领域。

发明背景

二十八烷醇是一种天然存在的高级烷醇。在自然界中，游离态的二十八烷醇存在极少，绝大部分以脂肪酸酯的形式存在于蔗蜡、糠蜡、蜂蜡、小麦胚芽油及虫蜡等天然产物中。二十八烷醇主要是通过皂化脱蜡过程产生的副产物得到，因此，目前市场上的二十八烷醇大多以游离形式存在。游离二十八烷醇由疏水烃基和亲水羟基组成。

二十八烷醇是世界公认的功能性抗疲劳物质，安全性极高。据报道，二十八烷醇的安全性比食盐高，二十八烷醇在小鼠中的LD₅₀为18000 mg/Kg，而食盐的LD₅₀为3000 mg/Kg。近年来，研究发现二十八烷醇具有多种重要的生理功能。它可以增强体力、精力和耐力；提高应激能力、机体代谢率、机体氧利用率；降低血清胆固醇和甘油三脂含量；降低收缩期血压等功能。因此，二十八烷醇是一种新型功能性食品添加剂，可广泛应用于各种保健食品、药品、化工、化妆品及动物饲料。

然而，二十八烷醇具有油溶性差、熔点较高等特点，直接应用于保健食品时其生物利用率低。研究表明，对于溶解性差的醇类活性物质经脂肪酸修饰后，其油溶性或脂溶性明显增加，而且具有与游离形式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，国内外鲜有合成二十八烷醇酯的报道。传统化学合成方法具有反应温度高、副反应多、条件苛刻、不易分离等缺，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二十八烷醇酯。

发明内容

本发明针对二十八烷醇具有熔点高、油溶性差及生物利用率低等缺点而开发的一种酶催化制备二十八烷醇酯的方法，该法具有反应条件温和、副反应少、易分离、绿色环保等优点。

本发明采用以下技术方案：

一种酶催化制备二十八烷醇酯的方法，按照下述步骤进行：

（1）分别称取一定量的二十八烷醇，脂肪酸，脂肪酶和脱水剂于干燥的反应瓶中，加入一定量的有机溶剂，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）反应结束，取出反应液，过滤除去脂肪酶和脱水剂，旋转蒸发除去有机溶剂，得到二十八烷醇酯粗品，经分离得到二十八烷醇酯纯品。

所述的脂肪酸为油酸、亚油酸、α-亚麻酸、γ-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、花生酸。

所述的脂肪酶为游离形式或固定化形式，分别为南极假丝酵母脂肪酶、皱褶假丝酵母脂肪酶、嗜热真菌脂肪酶、米黑根毛霉脂肪酶、Candida sp. 99-125脂肪酶。

所述的脱水剂为分子筛、无水硫酸钠、N，N′-二环己基碳二亚胺。

所述的有机溶剂为正己烷、正庚烷、环戊烷、环己烷、异辛烷、丙酮、四氢呋喃。

所述的二十八烷醇与脂肪酸的摩尔比为2：1~1：20，脂肪酶用量为二十八烷醇和脂肪酸用量之和的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50~1000 rpm。

上述方法中优选二十八烷醇与脂肪酸的摩尔比为1：1~1：5，脂肪酶用量为二十八烷醇和脂肪酸用量之和的5%~20%（w/w），反应温度为30~80 ^oC，反应时间为24~96 h，搅拌转速为100~800 rpm。

本发明具有的有益效果

1. 本发明合成了一系列新型的二十八烷醇酯，提高了二十八烷醇的脂溶性，改善了它的生物利用率，极大地拓宽了二十八烷醇的应用范围。

2. 该法具有反应条件温和、副反应少、易分离、绿色环保等优点。

具体实施方式

本发明所述的酶催化制备二十八烷醇酯的方法，产物二十八烷醇酯的纯度采用高效液相色谱测定，以分离得到的二十八烷醇酯为标样，利用外标法中的标准曲线法定量分析。色谱条件为：Symmetry C18柱（4.6ⅹ150 mm，5 微m），柱温30^oC，流动相为甲醇/正己烷（9/1，v/v），流速1 mL/min，进样量15 微L；选用蒸发光散射检测器检测样品，条件为：载气为氮气，温度50 ^oC。

本发明所述的酶催化制备二十八烷醇酯的方法，产物的分离纯化采用硅胶柱层析法，洗脱剂为石油醚（60~90 ^oC）/乙酸乙酯（9/1，v/v）。

实施例1

分别称取2.1 g二十八烷醇，1.4 g亚油酸，0.7 g固定化南极假丝酵母脂肪酶和1.4 g无水硫酸钠于干燥的反应瓶中，加入50 mL异辛烷，密封后置于80 ^oC的恒温水浴振荡器中反应96 h；

反应结束，取出反应液，过滤除去脂肪酶和无水硫酸钠，旋转蒸发除去异辛烷，得到二十八烷醇酯粗品。通过高效液相色谱分析，二十八烷醇亚油酸酯的转化率为88.9%。

实施例2

分别称取2.1 g二十八烷醇，5.0 g月桂酸，0.36 g皱褶假丝酵母脂肪酶和4 g分子筛于干燥的反应瓶中，加入50 mL正己烷，密封后置于30 ^oC的恒温水浴振荡器中反应24 h；

反应结束，取出反应液，过滤除去脂肪酶和分子筛，旋转蒸发除去正己烷，得到二十八烷醇酯粗品。通过高效液相色谱分析，二十八烷醇月桂酸酯的转化率为83.2%。

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

1.一种酶催化制备二十八烷醇酯的方法，其特征在于按照下述步骤进行：

分别称取一定量的二十八烷醇，脂肪酸，脂肪酶和脱水剂于干燥的反应瓶中，加入一定量的有机溶剂，密封后置于一定温度的恒温水浴振荡器中反应一定时间；

反应结束，取出反应液，过滤除去脂肪酶和脱水剂，旋转蒸发除去有机溶剂，得到二十八烷醇酯粗品，经分离得到二十八烷醇酯纯品。

2.根据权利要求1所述的一种酶催化制备二十八烷醇酯的方法，其特征在于所述的脂肪酸为油酸、亚油酸、α-亚麻酸、γ-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、花生酸。

3.根据权利要求1所述的一种酶催化制备二十八烷醇酯的方法，其特征在于所述的脂肪酶为游离形式或固定化形式，分别为南极假丝酵母脂肪酶、皱褶假丝酵母脂肪酶、嗜热真菌脂肪酶、米黑根毛霉脂肪酶、Candida sp. 99-125脂肪酶。

4.根据权利要求1所述的一种酶催化制备二十八烷醇酯的方法，其特征在于所述的脱水剂为分子筛、无水硫酸钠、N，N′-二环己基碳二亚胺。

5.根据权利要求1所述的一种酶催化制备二十八烷醇酯的方法，其特征在于所述的有机溶剂为正己烷、正庚烷、环戊烷、环己烷、异辛烷、丙酮、四氢呋喃。

6.根据权利要求1所述的一种酶催化制备二十八烷醇酯的方法，其特征在于所述的二十八烷醇与脂肪酸的摩尔比为2：1~1：20，脂肪酶用量为二十八烷醇和脂肪酸用量之和的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50~1000 rpm。

7.根据权利要求6所述的一种酶催化制备二十八烷醇酯的方法，其特征在于优选二十八烷醇与脂肪酸的摩尔比为1：1~1：5，脂肪酶用量为二十八烷醇和脂肪酸用量之和的5%~20%（w/w），反应温度为30~80 ^oC，反应时间为24~96 h，搅拌转速为100~800 rpm。