本發明專利技術涉及一種新型植物甾醇或/和植物甾烷醇衍生物的制備方法，屬于食品、醫藥、化工和化妝品等技術領域。目前關于植物甾醇或/和植物甾烷醇的改性研究僅僅局限在改善脂溶性，應用范圍受到限制。本發明專利技術旨在改善植物甾醇或/和植物甾烷醇的水溶性，包括以下步驟：a)將一定量的植物甾醇或/和植物甾烷醇與多元有機酸或酸酐在催化劑的作用下反應生成中間產物植物甾醇或/和植物甾烷醇多元酸單酯；b)中間產物與多羥基化合物在生物催化劑的催化作用下反應生成水溶性植物甾醇或/和植物甾烷醇衍生物，將制得的水溶性植物甾醇或/和植物甾烷醇衍生物經柱層析分離純化后得新型植物甾醇或/和植物甾烷醇衍生物。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種新型植物留醇或/和植物留烷醇衍生物的制備方法，特別涉及一種有機相中酶催化合成水溶性植物留醇或/和植物留烷醇衍生物的方法。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
植物留醇是一類以環戊烷全氫菲為主體骨架的留體化合物，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￠-谷留醇、豆留醇、菜籽留醇、菜油留醇四種，其中以￠-谷甾醇為主；植物留醇中的雙鍵被氫化飽和后稱為植物留烷醇，主要包括谷留烷醇和菜籽甾烷醇兩種；天然存在的植物留烷醇甚微，主要通過植物留醇氫化制得。 植物留醇和留烷醇主要通過抑制膽固醇在小腸內的吸收，可以有效降低血液總膽固醇及低密度脂蛋白膽固醇含量，而對人體有益的高密度脂蛋白膽固醇含量卻沒有影響。在動物和人體內已經應用半個多世紀，其安全性已毋庸置疑。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。植物留醇或/和植物留烷醇與膽固醇的結構類似，與膽固醇相比，前者僅在側鏈上多了一個甲基或乙基。后者在C-5位少了一個雙鍵，除此之外，谷留烷醇在側鏈多了一個乙基；菜籽留烷醇在側鏈多了一個甲基。由于植物留醇或/和植物留烷醇獨特的結構和晶體形式，其溶解性(包括水溶性和脂溶性)和生物可利用性非常低，極大地限制了它的應用。近幾年來國內報道了一些利用包埋、微乳化等方法改善植物留醇或/和植物甾烷醇溶解性的研究，主要有以下一些專利CN 101103813A公開了一種植物甾醇-環糊精包合物的制備方法。該法以P _環糊精、￠-環糊精的修飾物、￠-羥丙基環糊精與￠-環糊精任意比例的混合物為增溶劑制備植物留醇-環糊精包合物。CN 101991160A公開了一種包含植物甾醇的水性飲料及其制備方法。該法利用水包油乳化技術將植物留醇直接添加到水性飲料中，得到具有較穩定的包含植物留醇的水性飲料。CN 1599560公開了一種含有植物甾醇的水包油型乳液的制備方法。該專利技術涉及一種水包油型乳液，該乳液中包含占油相I. 5-50%的酯型植物留醇和0. 01-1. 0%的游離型植物甾醇。盡管利用包埋、微乳化等方法可以在一定程度上改善植物留醇類化合物的溶解性，但通過這些方法制備的植物留醇類食品，由于其穩定性很差，很難用于工業化生產。植物留醇或/和植物留烷醇結構上帶有羥基，因而可通過對其結構進行不同的改性來改善植物留醇或/和植物留烷醇的溶解性，進而拓寬應用范圍。到目前為止，大部分專利都是通過化學法，酶催化法將植物留醇或/和植物留烷醇轉換成相應的脂肪酸植物甾醇或/和植物留烷醇酯，以改善脂溶性。近年來以制備植物留醇或/和植物留烷醇脂肪酸酯為目的的合成工藝主要有以下一些專利CN 1982326公開了一種多不飽和脂肪酸植物甾醇酯的制備方法。該法使用常見的對甲苯磺酸，濃硫酸、碳酸氫鈉，二乙胺、三乙胺、甲醇鈉、乙醇鈉等作為催化劑合成了多不飽和脂肪酸植物留醇酯。CN 101235067公開了一種植物甾醇酯的制備方法。該法使用一些金屬氧化物如氧化鈣，氧化鎂等作為催化劑在無溶劑體系合成植物留醇酯。CN 1458918公開了一種制備脂肪族酯的方法。該法所用的醇為甾醇，甾烷醇，4-甲基甾醇以及它們的氫化同系物，選用鑭系元素氧化物以及這些氧化物的混合物作為固體催化劑合成脂肪酸留醇酯。 CN 101434639公開了一種制備甾醇脂肪酸酯的綠色工藝方法。該法以植物甾醇，脂肪酸或脂肪酸酯，抗氧化劑為原料，利用微波輻射和真空加熱方式合成留醇脂肪酸酯。US 6413571公開了一種共軛亞油酸甾醇酯的制備方法。該法以共軛亞油酸甲酯和甾醇或留烷醇為原料，以甲醇鈉為催化劑；或以共軛亞油酸和留醇或留烷醇為原料，以硫酸或氯化錫為催化劑，在真空加熱條件下制備留醇酯。US 6855837公開了一種植物留烷醇酯的制備方法。該法將植物留醇在氫化催化劑的作用下合成植物留烷醇，然后過濾除去催化劑，再將脂肪酸酯和酯交換所用催化劑加入反應混合物并加熱，制備植物留烷醇脂肪酸酯。US 5892068公開了一種無溶劑體系里植物留(烷)醇脂肪酸酯的制備方法。該法首先將脂肪酸熔融，熔化后的脂肪酸既是反應物又充當溶劑，與植物留(烷)醇在加熱的條件下直接酯化制備植物留(烷)醇脂肪酸酯。US 2005027179公開了一種不飽和脂肪酸植物留醇酯的制備方法。該法以植物甾醇和富含《_3不飽和脂肪酸的物質如魚油為原料，在堿性催化劑的作用下，真空加熱制備不飽和脂肪酸植物留醇酯。總的來說，目前關于植物留醇或/和植物留烷醇的研究主要集中將脂肪酸與植物甾醇或/和植物留烷醇結合生成脂肪酸植物留醇或/和植物留烷醇酯，以增強脂溶性，從而拓寬在脂肪基質食品中的應用；而通過對植物留醇或/和植物留烷醇的結構改性以改善水溶性的研究尚未報道，因此開發一種新型的水溶性植物留醇或/和植物留烷醇衍生物的制備方法，有助于拓寬在水溶性食品中的應用，具有重要的意義。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對目前植物留醇或/和植物留烷醇的改性研究不夠全面、應用范圍小等缺點而開發的一種新型植物留醇或/和植物留烷醇衍生物的制備方法。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一種新型植物留醇或/和植物留烷醇衍生物的制備方法，其特征在于包括以下步驟a)將一定量的植物留醇或/和植物留烷醇與多元有機酸或酸酐在催化劑的作用下反應生成中間產物植物留醇或/和植物留烷醇多元酸單酯；b)中間產物與多羥基化合物在生物催化劑的催化作用下反應生成水溶性植物留醇或/和植物留烷醇衍生物，將制得的水溶性植物留醇或/和植物留烷醇衍生物經柱層析分離純化后得到新型植物留醇或/和植物甾烷醇衍生物。本專利技術的制備方法分為兩步，分別是a)中間產物植物留醇或/和植物留烷醇多元酸單酯的制備；b)水溶性植物留醇或/和植物留烷醇衍生物的制備及精制。下面對各步進行詳細的描述步驟a):將一定量的植物甾醇或/和植物甾烷醇、多元有機酸或酸酐、催化劑加入到預先加有一定溶劑且配有攪拌、油浴控溫的回流反應裝置，控制反應溫度，實時監測反應進程，反應一段時間后停止，取出樣品經旋轉蒸發除去溶劑得中間產物-植物留醇或/和植物甾烷醇多元酸單酯。步驟a所述的植物留醇為豆留醇、￠-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留醇；步驟a所述的植物留烷醇為豆留烷醇、谷留烷醇、菜油甾烷醇和菜籽留烷醇中的一種或一種以上任意比例的混合植物留烷醇；步驟a所述的植物甾·醇或/和植物留烷醇為植物留醇、植物留烷醇中的一種或一種以上任意比例的混合物。步驟a所述的多元有機酸或酸酐為檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、丁烯二酸、草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸及其對應酸酐中的一種。步驟a所述的催化劑為對二甲氨基吡啶、吡啶、二乙胺、十二烷基硫酸鈉、十二烷基硫酸銅中的一種或幾種。步驟a所述的溶劑為二氯甲烷、正庚烷、苯、甲苯、吡啶中的一種或一種以上任意比例的混合物。步驟a所述的催化劑用量為底物用量的0. 5% 4% (w/w)，優選1% 2. 5% (w/w)。步驟a所述的植物留醇或/和植本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種新型植物甾醇或/和植物甾烷醇衍生物的制備方法，其特征在于包括以下步驟：a)將一定量的植物甾醇或/和植物甾烷醇與多元有機酸或酸酐在催化劑的作用下反應生成中間產物植物甾醇或/和植物甾烷醇多元酸單酯；b)中間產物與多羥基化合物在生物催化劑和脫水劑的作用下反應生成水溶性植物甾醇或/和植物甾烷醇衍生物，將制得的水溶性植物甾醇或/和植物甾烷醇衍生物經柱層析分離純化得新型植物甾醇或/和植物甾烷醇衍生物。
【技術特征摘要】
1.一種新型植物留醇或/和植物留烷醇衍生物的制備方法，其特征在于包括以下步驟a)將一定量的植物留醇或/和植物留烷醇與多元有機酸或酸酐在催化劑的作用下反應生成中間產物植物留醇或/和植物留烷醇多元酸單酯山)中間產物與多羥基化合物在生物催化劑和脫水劑的作用下反應生成水溶性植物留醇或/和植物留烷醇衍生物，將制得的水溶性植物留醇或/和植物留烷醇衍生物經柱層析分離純化得新型植物留醇或/和植物甾烷醇衍生物。2.根據權利要求I所述的新型植物留醇或/和植物留烷醇衍生物的制備方法，其特征在于所述的植物留醇為豆留醇、￠-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留醇；所述的植物留烷醇為豆留烷醇、谷留烷醇、菜油留烷醇和菜籽留烷醇中的一種或一種以上任意比例的混合植物留烷醇；所述的植物留醇或/和植物留烷醇為植物甾醇、植物留烷醇中的一種或一種以上任意比例的混合物。3.根據權利要求I所述的新型植物留醇或/和植物留烷醇衍生物的制備方法，其特征在于所述的多元有機酸或酸酐為檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、丁烯二酸、草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸及其對應酸酐中的一種。4.根據權利要求I所述的新型植物留醇或/和植物留烷醇衍生物的制備方法，其特征在于所述中間產物植物留醇或/和植物留烷醇多元酸單酯的制備反應中所用催化劑為對二甲氨基吡啶、吡啶、二乙胺、十二烷基硫酸鈉、十二烷基硫酸銅中的一種或幾種。5.根據權利要求1、2或4所述的新型植物留醇或/和植物留烷醇衍生物的制備方法，其特征在于所述的催化劑用量為底物用量的0. 5% 4% (w/w)，植物甾...
【專利技術屬性】
技術研發人員：馮骉，何文森，賈承勝，張曉鳴，
申請(專利權)人：江南大學，
類型：發明
國別省市：
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