[发明专利]一种在有机相中全酶法制备亲水性植物甾醇二元酸糖酯的方法

说明书

本发明提供了一种在有机相中全酶法制备亲水性植物甾醇二元酸糖酯的方法。制备步骤如下：S1：植物甾醇二元酸乙烯酯的制备：分别称取植物甾醇、二元酸二乙烯酯、脂肪酶于反应容器中，加入预先经过脱水处理的反应溶剂，置于恒温震荡器中震荡反应；S2：植物甾醇二元酸糖酯的制备：反应液过滤除去酶，旋转蒸发除去溶剂，加入糖类/糖醇类、蛋白酶和预先经过脱水处理的溶剂继续反应，即合成亲水植物甾醇二元酸糖酯。本发明方法，无需官能团保护、操作简单、能耗低、产率高、品质稳定、易于保存，可有效解决之前化学合成方法过程中出现的反应温度高、溶剂毒性大、催化剂使用量大、后处理复杂、食用安全系数低等缺陷。

技术领域

本发明涉及化学合成技术领域，具体涉及一种在有机相中全酶法制备亲水性植物甾醇二元酸糖酯的方法。

背景技术

植物甾醇是一类化学结构与胆固醇相似，具有疏水性甾体骨架、C-3位有一个β-羟基、D环上带侧链的化合物。常见的植物甾醇主要有β-谷甾醇、豆甾醇、菜籽甾醇和菜油甾醇四种。它们主要存在于植物和海洋生物中，无法在人体内合成。在食品加工中，植物甾醇是油脂精炼过程中产生的有价值的副产物。

自1950年代首次发现植物甾醇具有降低血脂胆固醇功能以来，科研人员对植物甾醇展开了广泛的研究，关于植物甾醇消费的指南和共识也陆续发布。一般来说，植物甾醇的建议摄入量为1.5~3g /天，可以降低8~15％低密度胆固醇水平。同时，进行了大量的动物和临床实验，进一步证实植物甾醇具有其他的生物活性，如抗癌，抗炎，抗氧化及抗肿瘤等。

由于植物甾醇独特的化学结构和晶体形式决定了它具有差的脂溶性、水不溶性和生物利用率低等特点，极大地限制了它的实际应用。许多文献已经证明，植物甾醇，若以粉末形式单独使用或直接添加到食物基质中，会产生不良的质地，并可能由于其不良的溶解性而显著影响降低胆固醇的功效。

近十年来有不少文献和专利报道是将植物甾醇与脂肪酸通过酯化或酯交换反应合成植物甾醇酯以改善其脂溶性。但游离植物甾醇或植物甾醇脂肪酸酯主要用于以脂类为基础的食物基质，这不符合理想的低脂饮食。而且，植物甾醇在脂类中的溶解度会影响其扩散速率，从而延长降低血液胆固醇水平所需的时间。此外，也有报道显示，生物活性物质可以通过改善水溶性，加快其在体内进入组织的速度和提高生物利用率。近几年来，陆续有人利用包埋、微乳化等方法改善植物甾醇在水相中的分散性，但制备的水溶性植物甾醇微乳液、纳米分散体和纳米脂质体等具有稳定性差、不宜长期保存、容易变质等缺点。

通过化学修饰合成亲水植物甾醇衍生物这一有前景的研究，目前还刚刚起步，主要有以下一些专利：

CN 106755252 B公开了一种以离子液体为催化剂，一锅法合成亲水性植物甾醇/甾烷醇衍生物。该专利的反应温度为80℃ ~ 130℃，反应温度过高，且离子液体的食品安全性未知，两步反应结束后，需经过多次反复萃取以获得高纯度产品，后处理复杂。

CN 109053843 B公开了一种植物甾醇多元酸肌醇酯及其制备方法，该方法分为三步：第一步，植物甾醇和琥珀酸酐反应合成植物甾醇琥珀酸单酯；第二步，植物甾醇琥珀酸单酯与乙酸乙烯酯制备植物甾醇琥珀酸乙烯酯；第三步，植物甾醇琥珀酸乙烯酯与肌醇合成植物甾醇琥珀酸肌醇酯。其中，仅第三步反应使用生物酶催化，其余两步均采用化学催化。同时，该专利仅合成肌醇酯一种，与本发明采用的多种功能性糖类作亲水剂相比，应用范围较小、大众接受度较差。

CN 103965278 A公布了一种一种植物甾醇有机二元酸糖酯的制备方法。该发明采用的技术方案为使用二环己基碳酰亚胺、4-二甲氨基吡啶和对甲基苯磺酸复合催化剂催化植物甾醇有机二元酸单酯与功能性糖发生酯化。该专利第一步反应在110 ℃条件下于甲苯中反应6 h，选择的反应溶剂毒性大，反应温度过高。第二步使用多种化学催化剂复配，合成植物甾醇有机二元酸糖酯，催化剂不宜去除、后处理复杂、安全性差。

发明内容