專利名稱：一種葉黃素二琥珀酸酯的超聲輔助合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種葉黃素二琥珀酸酯的超聲輔助合成方法，屬于功能食品及食品添加劑制備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
葉黃素酯可在胰脂肪酶、胰羧酸脂肪酶、磷脂酶B等視黃醇酯酶的作用下轉(zhuǎn)化為葉黃素，以高濃度沉積于人眼底黃斑中，通過吸收近紫外藍(lán)光和捕獲自由基，降低老年性黃斑變性的發(fā)病率。葉黃素酯還具有抗氧化、抗癌、抗誘變、延緩動(dòng)脈硬化等生理功能。傳統(tǒng)的葉黃素酯合成方法存在反應(yīng)溫度高、反應(yīng)時(shí)間長等缺點(diǎn)，葉黃素易于降解。超聲法被認(rèn)為是有機(jī)合成中較清潔的方法，具有操作簡便、反應(yīng)產(chǎn)率高、反應(yīng)時(shí)間短、反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點(diǎn)，甚至可以改變反應(yīng)歷程。崔結(jié)研究發(fā)現(xiàn)羧酸和醇在濃硫酸或陽離子交換樹脂催化下，無需加熱，超聲作用15min左右即可完成酯化反應(yīng)，產(chǎn)率較高，且操作方便。目前尚未見超聲波輔助合成葉黃素二琥珀酸酯的報(bào)道。因此，本發(fā)明利用超聲技術(shù)，在室溫下輔助合成葉黃素二琥珀酸酯，為葉黃素酯衍生物的合成及利用提供新思路。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種快速、高效的葉黃素二琥珀酸酯的合成方法。該方法不僅可以縮短反應(yīng)時(shí)間，還可以提高葉黃素二琥珀酸酯的生成率。技術(shù)方案本發(fā)明以葉黃素與琥珀酸酐為原料、三乙胺為催化劑進(jìn)行酯化反應(yīng)，在超聲波輔助條件下得到葉黃素 二琥珀酸酯。具體方法如下:稱取500mg葉黃素置于三口燒瓶中，加入IOOmL 二氯甲烷，45°C加熱使葉黃素完全溶解，分別向其中加入琥珀酸酐、三乙胺，琥珀酸酐與葉黃素的酸醇摩爾比為200，三乙胺與葉黃素摩爾比為800，向燒瓶中通入氮?dú)猓?5°C下避光，置于超聲波反應(yīng)器中，在超聲功率300W、超聲頻率45KHz條件下反應(yīng)175min。反應(yīng)結(jié)束后用IOOmL 二氯甲烷稀釋，用200mL5%冷稀鹽酸萃取。用二氯甲烷洗滌水層兩次，用5%稀鹽酸洗滌有機(jī)相三次并合并有機(jī)相，用硫酸鈉除去多余的水分，濃縮得到橘紅色葉黃素二琥珀酸酯浸膏。有益效果1.本發(fā)明以葉黃素與琥珀酸酐為原料、三乙胺為催化劑進(jìn)行酯化反應(yīng)，在超聲波輔助條件下得到葉黃素二琥珀酸酯。獲得了酸醇摩爾比、超聲功率、超聲頻率、催化劑與葉黃素的摩爾比、超聲時(shí)間條件下葉黃素二琥珀酸酯反應(yīng)曲線(分別見說明書附

圖1、
2、3、4)。采用均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)優(yōu)化了酸醇摩爾比、超聲功率、超聲時(shí)間工藝參數(shù)(見表1、
2);采用SPSS18.0軟件建立了葉黃素二琥珀酸酯與以上三個(gè)因素之間定量回歸方程:Y =
0.139Χ2+0.164Χ3-1.885，其中Y為葉黃素二琥珀酸酯的生成率，X2為超聲功率，X3為超聲時(shí)間(見表3、4)。獲得較優(yōu)的工藝條件為:琥珀酸酐與葉黃素的酸醇摩爾比為200，催化劑與葉黃素的摩爾比800，超聲功率為300W，超聲頻率為45KHz，超聲作用175min，葉黃素二琥珀酸酯的生成率可達(dá)72%。2.與常規(guī)方法相比，超聲條件下葉黃素二琥珀酸酯的生成率顯著增加，同時(shí)反應(yīng)時(shí)間明顯縮短(見圖5)。葉黃素與琥珀酸酐室溫下反應(yīng)175min，葉黃素二琥珀酸酯的生成率僅為20%，反應(yīng)600min時(shí)，葉黃素二琥珀酸酯的生成率也只有51%。而室溫下超聲輻射175min，葉黃素二琥珀酸酯的生成率高達(dá)72%。與傳統(tǒng)攪拌技術(shù)相比，超聲波是由一系列疏密相間的縱波構(gòu)成，當(dāng)其作用于反應(yīng)液時(shí)，機(jī)械縱波的周期性波動(dòng)對液體形成了壓縮和稀疏的作用，從而在液體內(nèi)形成正壓相位和負(fù)壓相位。當(dāng)達(dá)到一定程度時(shí)，液體形狀被破壞，液體內(nèi)部會(huì)形成肉眼難于觀察到的微小氣泡和空穴。不穩(wěn)定空穴存在時(shí)間一般為0.1ns，它在爆炸瞬間可產(chǎn)生局部的和極短時(shí)間的高溫(2727°C以上)高壓(幾百或上千個(gè)大氣壓)，形成高能環(huán)境、強(qiáng)沖擊波和微射流、空穴和放電等，引起分子熱解離、離子化等，從而導(dǎo)致一系列化學(xué)變化。此外，超聲波的許多次級效應(yīng)，如機(jī)械振蕩、乳化和擴(kuò)散等，可加速反應(yīng)體系的傳熱及傳質(zhì)過程，促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行。超聲技術(shù)的這些優(yōu)點(diǎn)在本發(fā)明中也得以證明。表I葉黃素二琥珀酸酯合成反應(yīng)的因素水平
權(quán)利要求
1.一種葉黃素二琥珀酸酯的超聲輔助合成方法，其特征在于，以葉黃素與琥珀酸酐為原料、三乙胺為催化劑進(jìn)行酯化反應(yīng)，在超聲波輔助條件下得到葉黃素二琥珀酸酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述葉黃素二琥珀酸酯的超聲輔助合成方法，其特征在于，稱取500mg葉黃素置于三口燒瓶中，加入IOOmL 二氯甲烷，45°C加熱使葉黃素完全溶解，分別向其中加入琥珀酸酐、三乙胺，琥珀酸酐與葉黃素的酸醇摩爾比為200，三乙胺與葉黃素摩爾比為800，向燒瓶中通入氮?dú)猓?5°C下避光，置于超聲波反應(yīng)器中，在超聲功率300W、超聲頻率45KHz條件下反應(yīng)175min。反應(yīng)結(jié)束后用IOOmL 二氯甲烷稀釋，用200mL5%冷稀鹽酸萃取。用二氯甲烷洗滌水層兩次，用5%稀鹽酸洗滌有機(jī)相三次并合并有機(jī)相，用硫酸鈉除去多余的水分，濃縮得到橘紅色葉黃素二琥珀酸酯浸膏。
3.權(quán)利要求1 或2所述方法合成獲得的葉黃素二琥珀酸酯產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種葉黃素二琥珀酸酯的超聲輔助合成方法。所述方法以葉黃素與琥珀酸酐為原料，以三乙胺為催化劑，在超聲波輔助條件下進(jìn)行酯化反應(yīng)得到目標(biāo)產(chǎn)物。琥珀酸酐與葉黃素的酸醇摩爾比為200，催化劑與葉黃素的摩爾比800，超聲功率為300W，超聲頻率為45KHz，超聲作用175min，葉黃素二琥珀酸酯的生成率可達(dá)72％。該方法操作簡單、反應(yīng)條件溫和、生成率高、反應(yīng)時(shí)間短，且不需要添加任何表面活性劑，為葉黃素酯衍生物的合成及利用提供新思路。
文檔編號C07C403/24GK103073471SQ20131003435
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者李大婧, 徐愛琴, 宋江峰, 劉春泉, 肖亞冬, 龐慧麗 申請人:江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院