本發明專利技術涉及一種植物甾醇-β-D-葡萄糖苷的酶催化制備方法，將一定量的植物甾醇在生物催化劑的作用下與葡萄糖反應生成植物甾醇糖苷，經柱層析分離純化得植物甾醇-β-D-葡萄糖苷。通過控制催化工藝及反應條件，可獲得較高轉化率。本發明專利技術工藝高效，操作簡單，且大大提高了產品安全性，克服了以為那個操作復雜、反應條件苛刻的缺陷，具有廣闊的應用前景。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種有機相中酶催化合成水溶性植物留醇衍生物的制備方法，特別涉及一種植物留醇-β-D-葡萄糖苷的制備方法。本產品的應用開發涉及到食品、醫藥、化工和化妝品等
技術介紹
植物留醇，又稱植物固醇，屬于植物性留體化合物，它是植物細胞的重要組成成分，也是一種植物活性成分。植物留醇的以環戊烷全氫菲為骨架，屬于4-無甲基留醇，主要存在于堅果，種子，谷物等。植物留醇一般從植物油精煉時的脫臭餾出物中提取，目前國內已有大規模工業化生產。植物留醇主要包括β -谷留醇、豆留醇、菜籽留醇、菜油留醇四種，其中以β_谷甾醇為主。人們發現從膳食中攝入植物留醇越多，膽固醇的吸收率就越低，血清中的膽固醇水平也越低，近年來植物留醇的降膽固醇功能再度引起了人們的興趣。大量動物試驗和人體實驗研究證明，補充植物留醇和留烷醇能明顯降低血液中總膽固醇(TC)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)的含量。這種降低血液中醇的吸收被抑制有關，亦可能源于植物留醇影響了肝/腸膽固醇代謝的其他方面。植物留醇和留烷醇能降低血液中膽固醇的功效已為公認。近年來還發現植物留醇在防治前列腺疾病、抗癌、抗炎、抗病毒、提高免疫力等方面具有重要作用；在化妝品工業中作為乳化劑，目前受到了越來越多的重視。植物留醇-β -D-葡萄糖苷是植物留醇的衍生物，廣泛存在于許多植物(包括水果和蔬菜)中。更值得關注的是，植物留醇-β-D-葡萄糖苷還存在于許多藥材中，如人參、刺五加、胡蘿卜籽等。植物留醇-D-葡萄糖苷能明顯提高巨噬細胞吞噬能力和體液免疫和細胞免疫活性，所以具有消炎、退熱、抗腫瘤和調節免疫等功效。植物留醇-β -D-葡萄糖苷可以改善植物留醇的水溶性。到目前為止，合成植物甾醇- β -D-葡萄糖苷的方法只有化學法，合成工藝主要有以下專利；CN1235907C公開了一種植物甾醇-β -D-葡萄糖苷或/和植物甾烷醇-β -D-葡萄糖苷的制備方法。該法首先將植物留醇或/和植物留烷醇粗品進行重結晶純化得到晶體；再將該晶體與多取代-D-葡萄糖三氯乙烯亞胺酯在路易氏酸催化劑存在下進行糖苷化反應，在脫去保護基生成植物留醇- β -D-葡萄糖苷或/和植物留烷醇_β -D-葡萄糖苷類化合物。該技術方案需要三步才能完成，操作復雜且反應條件苛刻。如何簡化操作，優化工藝及提高產品安全性是一個需要迫切解決的問題。
技術實現思路
本專利技術是提供一種用生物酶催化生成植物留醇-D-葡萄糖苷的制備方法。本方法工藝簡單，成本較低，收率高，合成途徑簡便、綠色，適合用于食品等工業生產。本專利技術采用以下技術方案將一定量的植物留醇與葡萄糖在酶的作用下反應生成水溶性植物留醇衍生物，將制得的水溶性植物留醇衍生物經柱層析分離純化后得到植物留醇_β-D-葡萄糖苷； 將植物甾醇與葡萄糖在酶催化的作用下反應；所述酶催化的體系為酶用量為底物用量的O.5% 20% (w/w)，植物甾醇與葡萄糖的摩爾比為I : O. 5 I : 4，底物質量與溶劑體積之比為I : 5 I : 15 (g/mL)，緩沖液的體積為溶劑體積的5% 25%，反應溫度為40°C 65°C，振蕩速度為50rpm 600rpm，反應時間為12h 140h，緩沖溶液的pH值為3. O 6. O。所述植物留醇為豆留醇、β-谷留醇、菜油留醇和菜籽留醇中的一種或一種以上任意比例的混合植物甾醇。所述的糖苷酶類催化劑，糖苷酶類催化劑包括游離糖苷酶及固定化糖苷酶；所述游離糖苷酶為葡萄糖苷酶、果膠酶和淀粉酶中的一種，來源于杏仁、根霉、細菌、木霉、黑曲霉、米曲霉中的一種或幾種；上述固定化糖苷酶為上述來源糖苷酶的固定化形式。所述的糖苷化反應中所用溶劑為N-N 二甲基酰胺、二氧六環、四氫呋喃、乙腈、丙酮、叔丁醇、二甲亞砜中的一種或一種以上任意比例的混合物，其中優選丙酮。所述的糖苷化反應中所用緩沖液為醋酸鹽標準緩沖溶液、磷酸鹽標準緩沖溶液和檸檬酸鹽標準緩沖溶液。所述的酶用量為底物用量的O. 5% 20% (w/w)，優選I % 15% (w/w)。所述的植物甾醇與葡萄糖的摩爾比為I : O. 5 I : 4，優選I : I I : 3;所述的底物質量與溶劑體積之比為I : 5 I : 15(g/mL)，優選I : 9 I : 12(g/mL);所述的緩沖液的體積為溶劑體積5% 25%，優選10% 20% ;反應溫度為40°C 65°C，優選45°C 60°C ;反應時間為12h 140h，優選24h 120h。所述的植物留醇-D-葡萄糖苷的制備方法，其特征在于所述的反應儀器振蕩速度為 50rpm 600rpm,優選 IOOrpm 300rpm。所述的植物留醇_β-D-葡萄糖苷的制備方法，其特征在于所述的柱層析為硅膠柱層析，洗脫劑為石油醚、乙酸乙酯、環己烷、無水乙醚中的一種或幾種溶劑的混合物。本專利技術中所述的實時反應進程監測方法為薄層色譜層析。本專利技術中酯化程度采用高效液相色譜測量，其HPLC分析條件Symmetry C18 柱(4. 6 X 250mm, 5 μ m),柱溫35°C,流動相甲醇，流速0. 8mL/min,等速洗脫，進樣量 10 μ L ;蒸發光散射檢測器ELSD條件載氣為N2，流速1. 5L/min，漂移管溫度55°C。本專利技術的有益效果I.本專利技術首次合成了一種植物留醇-D-葡萄糖苷，即水溶性植物留醇衍生物， 極大地拓寬了植物甾醇的應用范圍。2.本專利技術采用酶法反應，產品安全性高；通過添加緩沖液可以控制反應體系的水分活度，有助于提高轉化率。3.工藝簡單，對反應條件要求較低，易實現工業化生產。具體實施方式下面結合實施例進一步闡明本專利技術的內容，但本專利技術所保護的內容不僅僅局限于下面的實施例。實施例I :稱取谷甾醇2. 50g,葡萄糖I. 08g于50mL反應瓶中，添加27mL丙酮、3mL pH5. 5的醋酸鹽緩沖液作為溶劑，密閉，置于水浴振蕩器，在溫度50°C下預混合30min，添加谷甾醇和葡萄糖總質量5%的來源于杏仁的游離β-葡萄糖苷酶，控制轉速150rpm，反應溫度500C，每隔12小時取樣檢測反應進程，反應72小時；經高效液相色譜分析，反應液中谷甾醇葡萄糖苷的含量為46%;經柱層析分離純化得純度大于95%的水溶性谷留醇衍生物-谷甾醇葡萄糖苷。實施例2 稱取谷甾醇2. 50g,葡萄糖I. 08g于50mL反應瓶中，添加25mL乙腈、2. 5mL pH5. O的磷酸鹽緩沖液作為溶劑，密閉，置于水浴振蕩器，在溫度60°C下預混合30min，添加谷甾醇和葡萄糖總質量8 %的來源于米曲霉的游離β -葡萄糖苷酶，控制轉速150rpm，反應溫度60°C，每隔12小時取樣檢測反應進程，反應84小時經高效液相色譜分析，反應液中谷甾醇葡萄糖苷的含量為45%;經柱層析分離純化得純度大于95%的水溶性谷留醇衍生物-谷甾醇葡萄糖苷。 實施例3 稱取植物甾醇1.68g，葡萄糖1.44g于IOOmL反應瓶中，添加34mLl，4_ 二氧六環、4mLpH6. O的檸檬酸鹽緩沖液作為溶劑，密閉，置于水浴振蕩器，在溫度55°C下預混合30min，添加植物留醇和葡萄糖總質量5%的來源于木霉的游離β -葡萄糖苷酶，控制轉速180rpm，反應溫度55°C，每隔12小時取樣檢測反應進程，反應72小時經高效液本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種植物甾醇？β？D？葡萄糖苷的酶催化制備方法，其特征在于將植物甾醇與葡萄糖在酶催化的作用下反應；所述酶催化的體系為酶用量為底物質量的0.5％～20％，植物甾醇與葡萄糖的摩爾比為1∶0.5～1∶4，底物質量與溶劑體積之比為1∶5～1∶15，緩沖液體積為溶劑體積的5％～25％，反應溫度為40℃～65℃，振蕩速度為50rpm～600rpm，反應時間為12h～140h，緩沖溶液的pH值為3.0～6.0。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：賈承勝，郭素潔，任明星，張曉鳴，馮骉，
申請(專利權)人：江南大學，
類型：發明
國別省市：
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