[发明专利]一种肉桂酸植物甾醇酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备植物甾醇衍生物的方法，特别涉及一种肉桂酸植物甾醇酯的制备方法。本产品的应用开发涉及到食品、医药、化工和化妆品等技术领域。

背景技术

植物甾醇，又称植物固醇，属于植物性甾体化合物，它是植物细胞的重要组成成分，也是一种植物活性成分。植物甾醇以环戊烷全氢菲为骨架，属于4-无甲基甾醇，主要存在于坚果、种子和谷物中，主要包括β-谷甾醇、豆甾醇、菜籽甾醇和菜油甾醇四种，其中以β-谷甾醇和豆甾醇为主。植物甾醇一般从植物油精炼时的脱臭馏出物中提取，目前国内已有大规模工业化生产。

人们发现从膳食中摄入植物甾醇越多，胆固醇的吸收率就越低，血清中的胆固醇水平也越低。大量动物试验和人体实验研究证明，补充植物甾醇能明显降低血液中总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇的含量，这与抑制血液中胆固醇的吸收有关，亦可能源于植物甾醇影响了肝/肠胆固醇代谢的其它方面。植物甾醇能降低血液中胆固醇的功效已为公认，同时还发现植物甾醇在防治前列腺疾病、抗癌、抗炎、抗病毒和提高免疫力等方面也具有重要作用。此外，在化妆品工业中可作为乳化剂。因此，植物甾醇的研究应用目前受到了越来越多的重视。

然而，植物甾醇水溶性及脂溶性都很差，限制了它的实际应用范围。研究表明，植物甾醇酯比植物甾醇具有更好的溶解性，可方便在食品加工中应用。同时，植物甾醇酯具有酸和醇的双重功效，肉桂酸植物甾醇酯除了降胆固醇功能外，还具有肉桂酸的防霉防腐杀菌和保香作用，可用于粮食、蔬菜和水果中的保鲜、防腐，可使主香料的香气更加清香挥发。

离子液体是指在室温或者接近室温下为液态，由特定的有机阳离子和无机或有机阴离子构成。与常规的有机溶剂相比，离子液体作为一种新型的物质几乎没有蒸汽压，是环境友好型化学试剂，热稳定性好，熔点低；可通过设计阴阳离子来调节它的溶解性和酸性，故离子液体作为一种特殊的物质广泛应用于分离萃取或有机合成反应中。吡咯烷酮类的离子液体作为催化剂除了具有易于与反应产物分离、可循环使用的优点外，还能高效催化植物甾醇的酯化反应。

发明内容

本发明是提供一种在无溶剂条件下离子液体和三氟甲磺酸亚铈复合催化剂催化合成肉桂酸植物甾醇酯的制备方法。本方法工艺简单，酯化率高和产品纯度好，适合用于食品工业生产。

本发明采用以下技术方案：

在无溶剂和通氮气的条件下，在带支管的反应瓶中加入植物甾醇和肉桂酸，加热至完全熔融，加入离子液体和三氟甲磺酸亚铈复合催化剂，进行酯化反应，反应结束后得到肉桂酸植物甾醇酯粗产品，间隔一定时间取样，采用高效液相色谱(HPLC)和薄层层析(TLC)检测反应进程，将其经过柱层析分离得到肉桂酸植物甾醇酯纯品，经红外光谱、质谱和核磁共振谱分析进行结构鉴定。

本发明所述的植物甾醇为β-谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇和菜籽甾醇一种或几种以上的任意比例的混合物。

本发明所述的离子液体和三氟甲磺酸亚铈复合催化剂，离子液体与三氟甲磺酸亚铈的摩尔比为1∶1，复合催化剂用量为植物甾醇的0.5～2.5mol％，优选1.0～2.0mo1％。

本发明所述的离子液体为N-磺酸丙基吡咯烷酮硫酸氢盐、氯化N-磺酸丙基吡咯烷酮和N-磺酸丙基吡咯烷酮硝酸盐中的一种。

本发明所述的肉桂酸与植物甾醇物质的量比为1∶1～3∶1，优选1.5∶1～2∶1。

本发明所述的反应温度为100～170℃，优选120～160℃。

本发明所述的反应时间为2～10h，优选3～6h。

本发明所述的分离纯化利用肉桂酸植物甾醇酯、植物甾醇和肉桂酸酸的极性差异及其在不同溶剂中的溶解性不同来实现，其步骤为：将肉桂酸植物甾醇酯混合物溶解在洗脱剂中(料液比1∶3，w/v)，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯混合溶液(6∶1，v/v)，使用硅胶柱进行柱层析分离，收集产品，对收集到的组分进行薄层层析分析，将同一组分合并，旋转蒸发除去溶剂，得到肉桂酸植物甾醇酯纯品，并对纯品进行红外、质谱、核磁共振波谱分析表征。

本发明中酯化程度采用高效液相色谱检测，其分析条件：Symmetry C18柱(4.6×250mm，5μm)，柱温：35℃，流动相：甲醇/正己烷/异丙醇=8∶1∶1，流速：1.0mL/min，等速洗脱，进样量：10μL；蒸发光散射检测器条件：载气为N₂，流速：1.8L/min，漂移管温度：70℃，工作压力：25psi。

本发明的有益效果：