专利名称：：无溶剂体系酶促合成抗氧化剂阿魏酸双丁酸甘油酯的方法
技术领域：
：本发明属食品抗氧化剂的制备领域，特别是涉及在无溶剂体系中功能性食品抗氧化剂阿魏酸双丁酸甘油酯的制备方法。
背景技术：
："天然、营养、多功能"已成为目前食品添加剂行业的发展方针。国际上对食品添加剂品质要求是使食品更加天然、新鲜；增强食品贮藏过程中品质的稳定性；不用或少用化学合成的添加剂。用生物法代替化学合成安全、高效的新型食品添加剂和开发具有免疫调节、延缓衰老、抗疲劳、耐缺氧、抗辐射、调节血脂、调整肠胃功能的功能性食品添加剂是近年来国际上该领域发展的方向。阿魏酸(ferulicacid，FA)是高等植物中存在的酚类化合物，一般存在于玉米、米糠和麸皮的细胞壁及不溶性纤维中。近年来，阿魏酸己成为一种大宗的生物化工产品并在医药、食品、化妆品等领域的有着越来越广泛的应用。阿魏酸具有抗炎、止痛、抗血栓形成、抗紫外线辐射、抑制自由基产生、调节内分泌、以及调节人体免疫功能等作用。在临床上用于冠心病、脑血管病、脉管炎、白细胞和血小板减少等疾病的治疗。在食品、化妆品中则主要作为抗氧化剂使用，但其亲水性妨碍了其在防止油品氧化中的应用。2002年，Kikuzaki等发现将阿魏酸与丁醇酯化形成阿魏酸丁酯后，在植物油中的溶解度会明显增加，而生理活性没有明显改变。同时，抗油品氧化性能明显优于阿魏酸。该方法合成的脂溶性阿魏酸衍生物不仅可以作为油脂本身的抗氧化剂，还可以作为抗血栓，抗紫外线辐射，抗自由基以及调节人体免疫功能的营养强化剂。但采用化学法合成食品抗氧化剂阿魏酸酯也遇到了巨大的障碍化学合成法副产物多、产物转化率低、剧烈的反应条件常常会破坏天然化合物的结构。另外，大量的在化学法合成过程中使用的反应介质和分离中所用的溶剂常常会造成严重的环境污染。当前广泛使用的有机溶剂在使用过程中有的会引起地面臭氧的形成，有的会引起水源污染，有的是食品工业中禁止使用的。
发明内容本发明的目的是提供一种无溶剂体系酶促合成抗氧化剂阿魏酸双丁酸甘油酯的方法。无溶剂体系(solvent-freesystem)酶催化反应是在不含有机溶剂的条件下将反应物简单混合进行酶催化反应(底物以固体或熔化形式存在)，它具有有机相酶催化反应的全部优点，如反应热力学平衡由水解向合成方向移动，酶具有高度的稳定性等)，同时又克服了有机溶剂毒性大，易燃易挥发，对环境造成污染，回收和循环使用成本高等缺点。同时，无溶剂合成为反应提供了与传统溶剂不同的新的分子环境，在无溶剂体系中，酶直接作用于底物。本发明提高了底物和产物浓度以及反应选择性，纯化过程容易、步骤少。该方法反应条件更加安全、温和，便于食品加工的工业化。本发明的无溶剂体系酶促合成抗氧化剂阿魏酸双丁酸甘油酯的方法，反应式如下本发明的无溶剂体系酶促合成功能性食品抗氧化剂阿魏酸双丁酸甘油酯的方法，包括下列步骤(1)在亚硫酰氯催化下，阿魏酸与无水乙醇回流加热反应后，溶于乙醚，碳酸氢钠萃取，去除乙醚，静止析出结晶，得阿魏酸乙酯，并纯化；(2)所得阿魏酸乙酯与丁酸甘油酯、在Novozym435脂肪酶催化下反应，纯化，得阿魏酸双丁酸甘油酯。所述阿魏酸与无水乙醇的用量比为1/10(g/mL);所述的碳酸氢钠是饱和的碳酸氢钠溶液；所述步骤(1)中的回流加热反应是50-8(TC反应3-7h;所述的阿魏酸乙酯与丁酸甘油酯的摩尔比为1:4-1:8;所述步骤(2)中的反应是40-60。C反应48-144h;所述步骤(1)和(2)中的纯化是硅胶柱层析纯化，溶剂是乙酸乙酯及苯，分阶段洗脱，洗脱液比例从苯乙醚=10:3逐渐增加至苯乙醚比例为1:10。本发明的有益效果(1)本发明的制备方法温和，原料来源方便，便于工业化；(2)制备的氧化剂符合目前国际上对食品添加剂的新要求，即天然、新鲜、具有一定的功能性；(3)在无溶剂体系中酶直接作用于底物，提高了底物和产物浓度以及反应选择性，纯化过程容易、步骤少、减少对环境的污染；(4)该氧化剂同时保持了阿魏酸及丁酸的性质，在人体内酯酶的作用下缓慢释放，具有抗氧化、抗疲劳、清除体内有害自由基的作用，具有预防及治疗各种心脑血管疾病的作用。图1是本发明的阿魏酸双丁酸甘油酯的结构示意图2是纯化前后的阿魏酸乙酯薄层分析图，(a)是纯化前的阿魏酸乙酯薄层分析图，(b)是纯化后的阿魏酸乙酯薄层分析图。具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1(1)底物阿魏酸疏水化5g阿魏酸与50mL无水乙醇在3mL亚硫酰氯催化下，80'C回流加热并连续搅拌5h，将反应液旋转蒸发除去溶剂得到淡黄色油状物质，溶于少量乙醚中，用饱和的碳酸氢钠溶液萃取3次后旋转蒸发除去乙醚，得到的液态物质，静止至致大量的白色针状结晶析出，得到阿魏酸乙酯。(2)阿魏酸乙酯的柱层析纯化纯化条件装柱取2530g硅胶G，以正己烷为溶剂湿法装柱，控制流速为l滴/s。层析条件采用分阶段洗脱的方法，洗脱液比例控制流速5min接流出液，从苯乙醚=10:3逐渐增加至苯乙醚比例为I:IO。每管5mL;每管样品取5pL按试管编号顺序在同一块薄层板上依次点样，用双波^:薄层色谱扫描仪在波长为254nm下扫描并处理数据。合并阿魏酸乙酯峰范围内试管溶液，旋转蒸发后得到得到纯化后阿魏酸乙酯于棕色试剂瓶中保存待用。纯化前后薄层分析结果，见图2。从纯化前后的阿魏酸乙酯的薄层层析扫描图中可以看出通过5娥柱层析后的阿魏酸乙酯满足后续反应的纯度需要。(3)阿魏酸双丁酸甘油酯的制备酶催化反应在25mL的具塞三角瓶中，加入l.OmmoL阿魏酸乙酯，5.0mmoL丁酸甘油酯，120mgNovozym435脂肪酶，60'C度下空气浴振荡150r/min进行反应120h，纯化方法参见阿魏酸乙酯的柱层析分离方法。(4)阿魏酸双丁酸甘油酯抗氧化性评价采用卫生标准GB1046—88对其抗氧化效果进行评价，结果见表l。由表可知，添加抗氧化剂的花生油样品的诱导时间均大于空白样品的诱导时间。每组添加量阿魏酸双丁酸甘油酯的保护系数均大于1，说明该物质对花生油具有抗氧化作用，且随着添加量的增加，其对猪油的抗氧化作用增强。阿魏酸双丁酸甘油酯的添加量达到0.06%时，即具有明显的抗氧化活性(PF〉2);当添加量达到0.08%时，其抗氧化能力已大于BHT。表l不同剂量阿魏酸双丁酸甘油酯对花生油抗氧化能力的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>注PF〉2表示具有显著的抗氧化效果权利要求1.无溶剂体系酶促合成抗氧化剂阿魏酸双丁酸甘油酯的方法，包括下列步骤(1)在亚硫酰氯催化下，阿魏酸与无水乙醇回流加热反应后，溶于乙醚，碳酸氢钠萃取，去除乙醚，阴凉处避光放置，静止析出结晶，得阿魏酸乙酯，并纯化；(2)所得阿魏酸乙酯与丁酸甘油酯、在Novozym435脂肪酶催化下反应，纯化，得阿魏酸双丁酸甘油酯。2.根据权利要求1所述的无溶剂体系酶促合成抗氧化剂阿魏酸双丁酸甘油酯的方法，其特征在于所述阿魏酸与无水乙醇的重量体积比为1/10。3.根据权利要求1所述的无溶剂体系酶促合成抗氧化剂阿魏酸双丁酸甘油酯的方法，其特征在于所述的碳酸氢钠是饱和的碳酸氢钠溶液。4.根据权利要求1所述的无溶剂体系酶促合成抗氧化剂阿魏酸双丁酸甘油酯的方法，其特征在于所述步骤(1)中的回流加热反应是50-80。C反应3-7h。5.根据权利要求1所述的无溶剂体系酶促合成抗氧化剂阿魏酸双丁酸甘油酯的方法，其特征在于所述的阿魏酸乙酯与丁酸甘油酯的摩尔比为1:4-1:8。6.根据权利要求1所述的无溶剂体系酶促合成抗氧化剂阿魏酸双丁酸甘油酯的方法，其特征在于所述步骤(2)中的反应是40-60'C反应48-144h。7.根据权利要求1所述的无溶剂体系酶促合成抗氧化剂阿魏酸双丁酸甘油酯的方法，其特征在于所述步骤(1)和(2)中的纯化是硅胶柱层析纯化，溶剂是乙酸乙酯及苯，分阶段洗脱，洗脱液比例从苯乙醚=10:3逐渐增加至苯乙醚比例为1:10。全文摘要本发明涉及一种无溶剂体系酶促合成抗氧化剂阿魏酸双丁酸甘油酯的方法，包括(1)在亚硫酰氯催化下，阿魏酸与无水乙醇回流加热反应后，溶于乙醚，碳酸氢钠萃取，去除乙醚，静止析出结晶，得阿魏酸乙酯，并纯化；(2)所得阿魏酸乙酯与丁酸甘油酯利用丁酸甘油酯在常温下是液态的特点，直接作为反应介质及底物，在Novozym435脂肪酶催化下反应，纯化，得到阿魏酸双丁酸甘油酯。该方法反应条件温和、安全，制备的氧化剂保持了阿魏酸及丁酸的性质，在人体内酯酶的作用下缓慢释放，具有抗氧化、抗疲劳、清除体内有害自由基的作用，具有预防及治疗各种心脑血管疾病的作用。此方法不使用有机溶剂，使后处理简单易行且减少了对环境的污染。文档编号C12P7/62GK101168755SQ20071004728公开日2008年4月30日申请日期2007年10月19日优先权日2007年10月19日发明者朱利民,静权,波蒋,妍郑申请人:东华大学