專利名稱：無溶劑體系酶促合成防曬油阿魏酸辛酸甘油酯的方法
技術領域：
本發(fā)明屬阿魏酸辛酸甘油酯的制備領域，特別是涉及一種無溶劑體系酶促合成防曬油 阿魏酸辛酸甘油酯的方法。
背景技術：
"天然多功能"已成為目前食品添加劑行業(yè)的發(fā)展方針。阿魏酸(Ferulic acid)化學 名稱為4-羥基-3-甲氧基苯丙烯酸，廣泛存在于麥麩、米糠中。近幾年在藥理藥效方面的研 究發(fā)現(xiàn)了許多阿魏酸及衍生物的生物活性，因而在醫(yī)藥、保健品、和食品添加劑方面有著 廣泛的用途。由于其對紫外在280-325nm有強紫外吸收能力，因此近些年更是受到化妝品 行業(yè)的青睞。
然而由于阿魏酸垸烴鏈較短、親水性較強而妨礙了其在油脂化工中的應用。單辛酸甘 油酯和雙辛酸甘油酯是化妝品行業(yè)常用的脂溶性乳化劑、保濕劑，廣泛的添加到各類化妝
品中，因此，如果將阿魏酸通過酯鍵連接到三辛酸甘油酯上得到阿魏酸辛酸甘油酯(包括 阿魏酸單辛酸甘油酯和阿魏酸雙辛酸甘油酯)，則它既保持了阿魏酸的生理活性，同時也
克服了阿魏酸分子本身親水性強而難以油品中發(fā)揮其功效的弊端，這樣就可以將阿魏酸應 用到化妝品行業(yè)的制備過程中。
然而化學方法制備阿魏酸辛酸甘油酯是比較困難的。這主要是因為制備雙甘酯和單甘 脂的化學方法的反應溫度都在200°C的高溫以上完成，而在此溫度下阿魏酸結構發(fā)生變化， 會喪失絕大部分或全部的生理活性。另外，大量的在化學法合成過程中使用的反應介質和 分離中所用的溶劑常常會造成嚴重的環(huán)境污染。當前廣泛使用的有機溶劑在使用過程中有 的會引起地面臭氧的形成，有的會引起水源污染，有的是食品工業(yè)中禁止使用的。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種無溶劑體系酶促合成防曬油阿魏酸辛酸甘油 酯的方法，該方法反應條件溫和，原料來源廣泛，產(chǎn)率達到55%以上，無污染，便于工業(yè) 化生產(chǎn)。
本發(fā)明阿魏酸辛酸甘油酯的合成路線如下本發(fā)明的一種無溶劑體系酶促合成防曬油阿魏酸辛酸甘油酯的方法，包括
(1) 將3.89g4,5g P可魏酸、68mL-75ml醋酸乙烯酯和0.22g-0.28g醋酸滎加入150mL容器中，攪 拌后緩慢滴加0.2mM).5ml濃硫酸，滴加完畢，在77—82'C下回流3-5小時；冷卻，之后加入 2.0g-3.0g無水醋酸鈉，充分攪拌后靜置，過濾，得到黃色透明澄清的液體；減壓除去過量的醋酸 乙烯酯，得到黃色油狀液體，純化得到阿魏酸乙烯酯；
(2) 將上述阿魏酸乙烯酯與甘油按照摩爾比為1:8-1:12在生物催化劑皺褶假絲酵母脂肪酶
(來源于Ow^fo fl"toW/c"菌種)催化下，50°C-70°C反應48h，得到阿魏酸甘油酯。
所述步驟(1)中阿魏酸與醋酸乙烯酯的物質的量之比為1: 36，過量的醋酸乙烯酯作為溶劑。
所述步驟(1)中濃硫酸必須在未加熱回流之前緩慢滴加。
所述步驟(1)中的純化是硅膠柱層析純化，溶劑是乙酸乙酯和石油醚，洗脫液比例是 乙酸乙酯石油醚=1: 9。
所述步驟(2)的阿魏酸乙烯酯與甘油的摩爾比為1:10。 所述步驟(2)是在空氣浴搖床上5(TC-7(TC條件下反應48h。
所述步驟(2)中生物催化劑皺褶假絲酵母脂肪酶的添加量為5% (w/w)底物的量。 所述步驟(2)阿魏酸甘油酯為阿魏酸單辛酸甘油酯或阿魏酸雙辛酸甘油酯的混合物。 通過這種方法制備的阿魏酸辛酸甘油酯將功能性化合物阿魏酸結合到化妝品原料三 辛酸甘油酯上，從而賦予三辛酸甘油酯諸多生物活性，如抗紫外線，抗癌、治療皮膚病等 多種生理活性。
本發(fā)明利用阿魏酸乙烯酯為底物，通過旋轉蒸發(fā)反應器進行反應，在減壓的條件下， 使副產(chǎn)物乙醛和水及時從反應體系排除，使整個反應向正反應方向進行，在反應48時產(chǎn) 率達到55%以上，同目前用阿魏酸乙酯作為底物與甘油酯反應得到阿魏酸甘油酯的方法比大大減少了反應時間且大幅度提高了目標產(chǎn)物的產(chǎn)率。
無溶劑(solvent-free system)體系酶催化反應就是在不含有機溶劑的條件下將反應物 簡單混合進行酶催化反應(底物以固體或熔化形式存在)，它具有有機相酶催化反應的全 部優(yōu)點，如反應熱力學平衡由水解向合成方向移動，酶具有高度的穩(wěn)定性等)，同時又 克服了有機溶劑毒性大，易燃易揮發(fā)，對環(huán)境造成污染，回收和循環(huán)使用成本高等缺點。 同時，無溶劑合成為反應提供了與傳統(tǒng)溶劑不同的新的分子環(huán)境，在無溶劑體系中,酶直接 作用于底物，提高了底物和產(chǎn)物濃度以及反應選擇性,純化過程容易、歩驟少。 有益效果
(1) 本發(fā)明的制備方法溫和，原料來源方便，便于工業(yè)化；
(2) 快速制備了功能性化妝品阿魏酸甘油酯，與傳統(tǒng)方法相比，反應時間明顯縮短，產(chǎn) 物產(chǎn)量得到極大的提高；
(3) 在無溶劑體系中酶直接作用于底物，提高了底物和產(chǎn)物濃度以及反應選擇性，純化 過程容易、步驟少、減少對環(huán)境的污染。


圖1阿魏酸辛酸甘油酯的合成路線；
圖2是純化后的阿魏酸乙稀酯薄層分析圖3是反應后阿魏酸辛酸甘油酯的薄層層析分析圖。
具體實施例方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而 不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內容之后，本領域技術人 員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定 的范圍。
實施例1
(1) 底物阿魏酸疏水化
3.89g阿魏酸與68mL醋酸乙烯酯在0.22g醋酸汞和0.2mL濃硫酸催化下，77'C^82。C回流 加熱并連續(xù)攪拌3h，反應結束后加入2.0g無水醋酸鈉充分攪拌后靜置，過濾，MJ1蒸餾出過量 的醋酸乙烯酯得黃色油狀液體即阿魏酸乙烯酯粗品。
(2) 阿魏酸乙烯酯的柱層析純化
純化條件裝柱取25 30g硅膠G，以石油醚為溶劑濕法裝柱，控制流速為l滴/s。 層析條件采用分階段洗脫的方法，洗脫液比例控制流速5min接流出液，洗脫劑組成為乙酸乙酯石油醚=1: 9。每管5mL;每管樣品取5 pL按試管編號順序在同一塊薄層板上
依次點樣，用雙波長薄層色譜掃描儀在波長為254nm下掃描并處理數(shù)據(jù)。合并阿魏酸乙烯 酯峰范圍內試管溶液，旋轉蒸發(fā)后得到得到純化后阿魏酸乙烯酯于棕色試劑瓶中保存待 用。純化前后薄層分析結果，見圖2。從純化前后的阿魏酸乙烯酯的薄層層析掃描圖中可以看 出通過硅膠柱層析后的阿魏酸乙烯酯滿足后續(xù)反應的純度需要。 (3)阿魏酸辛酸甘油酯的制備
酶催化反應在25mL的具塞三角燒瓶中，加入1.5mmoL阿魏酸乙烯酯，12.0mmoL甘 油，220mg南極假絲酵母脂肪酶(來源于Ow^fo ""toW/ca菌種)，5(TC度下空氣浴搖床 密閉進行反應48h，反應結束即得到終產(chǎn)物。反應后阿魏酸甘油酯的薄層層析分析圖見圖
實施例2
(1) 底物阿魏酸疏水化
4.5g阿魏酸與72mL醋酸乙烯酯在0.28g醋酸汞和0.5mL濃硫酸催化下，77'C—82'C回流加 熱并連續(xù)攪拌3h，反應結束后加入2.5g無水醋酸鈉充分攪拌后靜置，過濾，m蒸餾出過量的 醋酸乙烯酯得黃色油狀液體即阿魏酸乙烯酯粗品。
(2) 阿魏酸乙烯酯的柱層析純化 步驟如實施例l。
(3) 阿魏酸辛酸甘油酯的制備
酶催化反應在25mL的具塞三角燒瓶中，加入1.2mmoL阿魏酸乙烯酯，12.0mmoL甘 油，220mg南極假絲酵母脂肪酶(來源于Oz"^fo fl"toW/c"菌種)，70"C度下空氣浴搖床 密閉進行反應48h，反應結束即得到終產(chǎn)物。
權利要求
1.一種無溶劑體系酶促合成防曬油阿魏酸辛酸甘油酯的方法，包括(1)將3.89g-4.5g阿魏酸、68mL-75ml醋酸乙烯酯和0.22g-0.28g醋酸汞加入150mL容器中，攪拌后緩慢滴加0.2mL-0.5ml濃硫酸，滴加完畢，在77-82℃下回流3-5小時；冷卻，之后加入2.0g-3.0g無水醋酸鈉，充分攪拌后靜置，過濾，得到黃色透明澄清的液體；減壓除去過量的醋酸乙烯酯，得到黃色油狀液體，純化得到阿魏酸乙烯酯；(2)將上述阿魏酸乙烯酯與甘油按照摩爾比為1∶8-1∶12在生物催化劑皺褶假絲酵母脂肪酶催化下，50℃-70℃反應48h，得到阿魏酸甘油酯。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種無溶劑體系酶促合成防曬油阿魏酸辛酸甘油酯的方法，其特 征在于所述步驟(1)中阿魏酸與醋酸乙烯酯的物質的量之比為l: 36，過量的醋酸乙烯酯作 為溶劑。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種無溶劑體系酶促合成防曬油阿魏酸辛酸甘油酯的方法，其特 征在于所述步驟(1)中濃硫酸必須在未加熱回流之前緩慢滴加。
4. 根據(jù)權利要求1所述的一種無溶劑體系酶促合成防曬油阿魏酸辛酸甘油酯的方法，其特 征在于所述步驟(1)中的純化是硅膠柱層析純化，溶劑是乙酸乙酯和石油醚，洗脫液比 例是乙酸乙酯石油醚=1: 9。
5. 根據(jù)權利要求1所述的一種無溶劑體系酶促合成防曬油阿魏酸辛酸甘油酯的方法，其特 征在于所述步驟(2)的阿魏酸乙烯酯與甘油的摩爾比為1:10。
6. 根據(jù)權利要求1所述的一種無溶劑體系酶促合成防曬油阿魏酸辛酸甘油酯的方法，其特 征在于所述步驟(2)是在空氣浴搖床上5(TC-70。C條件下反應48h。
7. 根據(jù)權利要求1所述的一種無溶劑體系酶促合成防曬油阿魏酸辛酸甘油酯的方法，其特 征在于所述步驟(2)中生物催化劑鈹褶假絲酵母脂肪酶的添加量為5yow/w底物的量。
8. 根據(jù)權利要求1所述的一種無溶劑體系酶促合成防曬油阿魏酸辛酸甘油酯的方法，其特 征在于所述步驟(2)阿魏酸甘油酯為阿魏酸單辛酸甘油酯或阿魏酸雙辛酸甘油酯的混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無溶劑體系酶促合成防曬油阿魏酸辛酸甘油酯的方法，包括(1)將阿魏酸、醋酸乙烯酯和醋酸汞混合，攪拌后緩慢滴加濃硫酸，在77-82℃下回流反應，之后加入無水醋酸鈉，充分攪拌后靜置，過濾；減壓除去過量的醋酸乙烯酯，純化得到阿魏酸乙烯酯；(2)將上述阿魏酸乙烯酯與甘油在生物催化劑皺褶假絲酵母脂肪酶催化下反應，即得。本發(fā)明反應條件溫和，原料來源廣泛，產(chǎn)率達到55％以上，無污染，便于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號A61Q17/04GK101608193SQ20091005466
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月10日 優(yōu)先權日2009年7月10日
發(fā)明者洋 於, 朱利民, 靜 權, 妍 鄭 申請人:東華大學