CN112481317A - 一种天然等同香料乙酸l-薄荷酯的生物合成方法 - Google Patents

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刘德娟
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Abstract

本发明提供一种天然等同香料乙酸L‑薄荷酯的生物合成方法，步骤一，在装有搅拌器、分水器、温度计的三颈烧瓶中，依次加入L‑薄荷脑、乙酸乙烯酯和带水剂，搅拌溶解后，加入Amano脂肪酶IME，设置反应温度为25～35℃，搅拌24小时；本发明采用固定Amano脂肪酶IME，选用薄荷醇和乙酸乙烯酯反应，条件温和，可在低于35℃的条件下生物合成乙酸薄荷酯，反应条件便捷，操作简便，可达到较高的转化率，产品ee值大于99.0％，含量大于99.0％，同时，固定Amano脂肪酶IME和溶剂可循环套用，降低了生产成本，可大规模工业化生产，产品的纯度好，收率高，香气与天然乙酸薄荷酯基本一致，可满足市场对天然乙酸薄荷酯的需求，达到替代效果。

Description

一种天然等同香料乙酸L-薄荷酯的生物合成方法
技术领域
本发明涉及乙酸L-薄荷酯合成技术领域，具体为一种天然等同香料乙酸L-薄荷酯的生物合成方法。
背景技术
乙酸L-薄荷酯是薄荷醇的酯化物，在天然植物如薄荷的提取物中含有此类物质。乙酸L-薄荷酯作为一种常用的香料，在日化、食品和调香等领域有着广泛的应用。因此，产品的市场需求量较大，为满足市场需求，从植物油中提取获得的天然乙酸L-薄荷酯远远供不应求。
化学法制备的乙酸薄荷酯含量和收率已经达到很好的效果。但天然等同香料在香料行业中得到越来越多的重视，很多论文均提到酶法制备乙酸薄荷酯的方法，如李明的论文《新型对称烷基咪唑离子液体介质中酶催化合成L-乙酸薄荷酯》，以脂肪酶pseudomonascepacia催化L-薄荷醇和乙酸酐的酯化过程,l-薄荷醇转化率达到97.4％。但反应需在离子液体中进行，离子液体的合成与纯化步骤及要求较高，不利于生产操作。唐功的论文《印迹脂肪酶催化合成乙酸薄荷酯研究》，实验研究印迹脂肪酶催化乙酸与薄荷醇合成乙酸薄荷酯的酯化反应条件，转化率可达91.7％。转化率不高。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种天然等同香料乙酸L-薄荷酯的生物合成方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种天然等同香料乙酸L-薄荷酯的生物合成方法，包括以下步骤：
步骤一，在装有搅拌器、分水器、温度计的三颈烧瓶中，依次加入L-薄荷脑、乙酸乙烯酯和带水剂，搅拌溶解后，加入Amano脂肪酶IME，设置反应温度为25～35℃，搅拌24小时；
步骤二，抽滤回收上述反应液中的Amano脂肪酶IME，滤液中回收溶剂正庚烷，减压蒸馏得到产品，色谱检测产品中乙酸薄荷酯的含量。
优选的，所述L-薄荷脑和乙酸乙烯酯的重量配比为1～4:1，所述带水剂的添加量与L-薄荷脑和乙酸乙烯酯的总重量的配比为1:1。
优选的，所述L-薄荷脑通过天然薄荷油结晶法得到，L-薄荷脑含量99.4％，0.5mol。
优选的，所述带水剂为正庚烷、环己烷、正己烷和甲苯中的一种或几种。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用固定Amano脂肪酶IME，选用薄荷醇和乙酸乙烯酯反应，条件温和，可在低于35℃的条件下生物合成乙酸薄荷酯，反应条件便捷，操作简便，可达到较高的转化率，产品ee值大于99.0％，含量大于99.0％，同时，固定Amano脂肪酶IME和溶剂可循环套用，降低了生产成本，可大规模工业化生产，产品的纯度好，收率高，香气与天然乙酸薄荷酯基本一致，可满足市场对天然乙酸薄荷酯的需求，达到替代效果。
具体实施方式
为了使本发明的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，进一步阐述本发明。
一种天然等同香料乙酸L-薄荷酯的生物合成方法，包括以下步骤：
步骤一，在装有搅拌器、分水器、温度计的三颈烧瓶中，依次加入L-薄荷脑、乙酸乙烯酯和带水剂，搅拌溶解后，加入Amano脂肪酶IME，设置反应温度为25～35℃，搅拌24小时；
步骤二，抽滤回收上述反应液中的Amano脂肪酶IME，滤液中回收溶剂正庚烷，减压蒸馏得到产品，色谱检测产品中乙酸薄荷酯的含量。
所述L-薄荷脑和乙酸乙烯酯的重量配比为1～4:1，所述带水剂的添加量与L-薄荷脑和乙酸乙烯酯的总重量的配比为1:1。
所述L-薄荷脑通过天然薄荷油结晶法得到，L-薄荷脑含量99.4％，0.5mol。
所述带水剂为正庚烷、环己烷、正己烷和甲苯中的一种或几种。
实例一：
一种天然等同香料乙酸L-薄荷酯的生物合成方法：
将薄荷脑78.5g(来源天然薄荷油结晶法，L-薄荷脑含量99.4％，0.5mol)投入三颈烧瓶中，乙酸乙烯酯21.5g，加入正庚烷100g，乙酸乙烯酯，加入Amano脂肪酶IME，设置反应温度为30℃，搅拌24小时。停止反应，过滤Amano脂肪酶IME，滤液中回收溶剂正庚烷，减压蒸馏，得到产品95g，经色谱检测，乙酸薄荷酯含量为99.4％,ee值为99.3％，反应收率为95.4％。
取上述产品配制成含5％浓度的一缩二丙二醇溶液，与同等浓度的天然提取标样乙酸薄荷酯对照，经调香师盲评，香气无差别。
取上述过滤得到的Amano脂肪酶IME回收套用，按照上述投料(以薄荷脑计0.5mol)，Amano脂肪酶IME套用次数与收率情况见表
Figure BDA0002808908920000031
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种天然等同香料乙酸L-薄荷酯的生物合成方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一，在装有搅拌器、分水器、温度计的三颈烧瓶中，依次加入L-薄荷脑、乙酸乙烯酯和带水剂，搅拌溶解后，加入Amano脂肪酶IME，设置反应温度为25～35℃，搅拌24小时；
步骤二，抽滤回收上述反应液中的Amano脂肪酶IME，滤液回收溶剂正庚烷，减压蒸馏得到产品，色谱检测产品中乙酸薄荷酯的含量。
2.根据权利要求1所述的一种天然等同香料乙酸L-薄荷酯的生物合成方法，其特征在于：所述L-薄荷脑和乙酸乙烯酯的重量配比为1～4:1，所述带水剂的添加量与L-薄荷脑和乙酸乙烯酯的总重量的配比为1:1。
3.根据权利要求2所述的一种天然等同香料乙酸L-薄荷酯的生物合成方法，其特征在于：所述L-薄荷脑通过天然薄荷油结晶法得到，L-薄荷脑含量99.4％，0.5mol。
4.根据权利要求2所述的一种天然等同香料乙酸L-薄荷酯的生物合成方法，其特征在于：所述带水剂为正庚烷、环己烷、正己烷和甲苯中的一种或几种。
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