专利名称：新型共轭多烯脂肪酸多元醇酯、聚乙二醇酯、糖酯衍生物及用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及新型共轭多烯脂肪酸多元醇酯、聚乙ニ醇酯、糖酯衍生物及用途。
背景技术：
多种共轭多烯脂肪酸，如共轭十八碳三烯酸(又名共轭亚麻酸，Conjugated linolenic acid, CLnA)、共轭十八碳四烯酸(又名帕里拉油烯酸，Parinaric acid, PnA)、 共轭二十ニ碳六烯酸(Conjugated Docosahexenoic Acid ;CDHA)、共轭二十碳五烯酸 (Conjugated Eicosapntemacnioc Acid，CEPA)等均具有抗癌、降血脂、降血糖等生理活性， 例如他们对乳腺癌、肝癌、胃癌、神经瘤等恶性肿瘤具有很强的预防和治疗作用，因而引起了研究热潮[1]。但是，上述共轭多烯脂肪酸都极易氧化。例如本课题组发现在50°C的空气中，共轭十八碳三烯酸仅需20小时即完全氧化，而共轭十八碳四烯酸的氧化稳定性更差， 必须保存在液氮中[2]。研究发现共轭程度越高，其氧化稳定性就越差。易氧化的特性对这些共轭多烯脂肪酸的应用极其不利，大大影响到了相关产品的储存以及货架寿命，研究人员因此发展了多种方法来提高氧化稳定性。目前提高脂肪酸产品稳定性的常规方法主要包括与食用油脂混合、微囊化、添加抗氧化剂等。这些方法的保护原理及效果各不相同，其中与食用油脂混合法保护效果欠佳；微囊化是用淀粉、明胶、 阿拉伯胶等作为囊材，将游离共轭脂肪酸包裹或包合起来形成微小的囊泡而与外界空气隔绝，从而保护其免于氧化变质[3]。这类方法的保护效果很好，但过低的包封率导致产品中共轭多烯脂肪酸的有效浓度过低。上述保护方法中，添加抗氧化剂的效果相对较好，成为市场上最为常用的ー种手段。然而该法的巨大缺点在于，抗氧化剂在提高稳定性的同时也导致其抗癌活性几乎丧失殆尽[4]。然而，对于氧化稳定性极差的上述共轭多烯脂肪酸，现有的这些方法均不适用，因此有必要开发新的提高稳定性且同时能够保留其强烈抗癌活性的方法。本发明的目的在干，提供上述共轭多烯脂肪酸的新型衍生物，包括多元醇酯、聚乙ニ醇酯和糖酯类衍生物。 这些衍生物的特征在干，不仅氧化稳定性得到大大提高，同时还具有优秀的抗癌活性。从而在食品添加剤、营养强化剂、抗癌药物等方面具有广阔的应用前景。參考文献[1]Yasui Y. , Hosokawa Μ., Kohno H. , Tanaka Τ., Miyasnita K. Troglitazone and 9cis,lltrans,13trans-conjugated linolenic Acid :comparison οι their antiproliferative and apoptosis-inducing effects on different colon cancer cell lines,Chemotherapy,2006，52，220—225[2]Yang L. ,Cao Y. ,Chen J. N. ,Chen Z. Y. Oxidative Stability of Conjugated Linolenic Acids, Journal of Agricultural and Food Chemistry,2009,57,4212-4217.[3] Park C. W.，Kim S. J.，Park S. J.，Kim J. H.，Kim J. K.，Park G. B.，Kim J. 0.， HA Y. L. Inclusion Complex of Conjugated Linoleic Acid(CLA)with Cyclodextrins,Journal of Agricultural and Food Chemistry,2002,50,2977-2983.[4]Bougnoux P. , Hajjaji N. , Maheo K., Couet C., Chevalier S. Fatty acids and breast cancer-Sensitization to treatments and prevention of metastatic re-growth, Progress in Lipid Research,2010,49, 76-86.
发明内容
本发明要解决的问题是提供新型共轭多烯脂肪酸多元醇酯、聚乙ニ醇酯、糖酯衍生物。本发明还要解决的问题是提供上述新型共轭多烯脂肪酸多元醇酯、聚乙ニ醇酷、 糖酯衍生物的用途。本发明所提供的新型共轭多烯脂肪酸多元醇酯、聚乙ニ醇酯、糖脂类衍生物，其特征是以多种共轭多烯脂肪酸以及多元醇、聚乙ニ醇、糖分子为原料，经催化脱水法合成的， 具有良好的氧化稳定性以及抗癌活性的酯类衍生物。所述的共轭多烯脂肪酸包括共轭十八碳三烯酸(又名共轭亚麻酸，Conjugated Linolenic Acid, CLnA)多种异构体，如α-桐酸、β -桐酸、石榴酸、蓝花楹酸、梓树酸、α -金盏花酸、β -金盏花酸等；共轭十八碳四烯酸 (又名帕里拉油烯酸，Parinaric Acid, PnA)多种异构体，如cis-PnA、trans-PnA等；共轭二十ニ碳六烯酸(Conjugated Docosahexenoic Acid ；CDHA)多种异构体；共轭二十碳五烯酸(ConjugatedEicosapntemacnioc Acid, CEPA)多禾中丼构体。本发明提供的新型共轭多烯脂肪酸多元醇酯、聚乙ニ醇酯、糖脂类衍生物，其制备方法为催化脱水法。主要步骤如下将共轭多烯脂肪酸与多元醇、聚乙ニ醇、糖等分子按摩尔比1 10 10 1的比例溶解于适当的有机溶剂中，加入质量百分比浓度10% 220% 的ニ环己基碳ニ亚胺、1-乙基-3-(3-ニ甲基氨丙基)碳ニ亚胺或ニ异丙基碳ニ亚胺中的一种或其混合物作为脱水剂，同时加入质量百分比浓度0. 100%的ニ甲胺、4-ニ甲氨基吡啶、三乙胺、吡啶、碳酸钾等中的一种或其混合物为催化剂，充N2密封后在-5°C 50°C 温度下搅拌反应1 72小时小吋，反应结束后收集滤液，用0. 5 1. 5M的硫酸水溶液洗涤 3 5遍，收集有机相，旋转蒸发浓缩后，TLC薄板分离得到产物。其中所用的多元醇、聚乙 ニ醇、糖等分子包括甘油、乙ニ醇、山梨醇、木糖醇、聚乙ニ醇400、聚乙ニ醇2000、聚乙ニ醇 6000、聚乙ニ醇12000、聚乙ニ醇20000、蔗糖、麦芽糖、葡萄糖、果糖、乳糖、半乳糖、海藻糖、 阿拉伯糖、甘露糖等。所用有机溶剂包括ニ氯甲烷、三氯甲烷、丙酮、乙酸乙酷、DMS0、DMF、四氢呋喃中的一种或其混合溶剤。本发明提供的新型共轭多烯脂肪酸多元醇酯、聚乙ニ醇酯、糖脂类衍生物，其特征是具有以下光谱特征(1)红外光谱中共轭碳碳双键的特征吸收在999(^4,881(^4,721(3!^1 左右，酯键中C = O的特征吸收在1738CHT1左右，C-O-C的对称伸縮振动特征吸收在1160CHT1 左右，C-O-C的不对称伸縮振动的特征吸收在ΙΟδΟοπΓ1左右；羟基的特征吸收在3460(31^1左右(2)核磁共振氢谱中共轭烯氢的特征化学位移在5 7ppm处，羟基氢的特征化学位移在 3 5ppm处。和游离共轭多烯脂肪酸相比，本发明提供的的氧化稳定性大大提高，因而可用作食品添加剂以及营养强化剂，提高共轭多烯脂肪酸产品的货架寿命；此外在提高稳定性的同吋，上述衍生物还具有较强的抗癌活性，可用作新型抗癌药物。总之，本发明提供的新型共轭多烯脂肪酸多元醇酯、聚乙ニ醇酯、糖脂类衍生物，不仅大大提高了氧化稳定性，而且还保留了较强的抗癌活性，填补了目前共轭多烯脂肪酸的研究空白，因而具有广阔的应用前景。
图1 石榴酸甘油酯衍生物的红外光谱图2 石榴酸甘油酯衍生物的核磁共振氢谱图3 游离石榴酸(空心圆标记实线)以及石榴酸甘油酯衍生物(三角形标记实线)在50°C空气中的氧化稳定性曲线图4 石榴酸甘油酯对NIH3T3細胞生长的抑制作用图5 β -桐酸聚乙ニ醇400酯衍生物的红外光谱
图6 β -桐酸聚乙ニ醇400酯衍生物的核磁共振氢谱图7 游离β -桐酸(空心三角形标记实线)以及β -桐酸聚乙ニ醇400酯衍生物(实心圆标记实线)在50°C空气中的氧化稳定性曲线图8 β -桐酸聚乙ニ醇400酯对ΝΙΗ3Τ3細胞生长的抑制作用图9 =Cis-PnA蔗糖酯衍生物的红外光谱图10 =Cis-PnA蔗糖酯衍生物的核磁共振氢谱图11 游离cis-PnA (空心三角标记实线)以及cis-PnA蔗糖酯衍生物(实心圆标记实线)在50°C空气中的氧化稳定性曲线图12 =Cis-PnA蔗糖酯对NIH3T3細胞生长的抑制作用
具体实施例方式通过下述实施例将有助于理解本发明，但并不限制本发明的内容。实施例1 石榴酸甘油酯将石榴酸(Imol)与甘油Qmol)溶解于ニ氯甲烷中，加入ニ环己基碳ニ亚胺 (0. 5mol)以及吡啶(ImL)，充N2密封后在15°C温度下搅拌反应M小吋。反应结束后收集滤液，用l.Omol/L的稀硫酸水溶液洗涤5遍，收集上层ニ氯甲烷相。旋转蒸发浓缩后，TLC 薄板(正己烷氯仿=10 1)分离得到产物石榴酸甘油酷。该衍生物的红外光谱、核磁共振氢谱如图1，2所示。游离石榴酸以及石榴酸甘油酯衍生物在50°C空气中的氧化稳定性曲线如图3所收，结果表明石榴酸甘油酯衍生物的稳定性比游离石榴酸大大提高。将石榴酸甘油酯以0. 008-lmg/mL的浓度添加到RPMI1640細胞培养液中，用于NIH3T3細胞培养。 培养2天后计数，结果如图4，结果表明石榴酸甘油酯具有较强的抗癌活性，且随着浓度增加，其抗细胞増殖能力増加。 实施例2 β -桐酸聚乙ニ醇400酷 将β -桐酸Qmol)与聚乙ニ醇400 (Imol)溶解于乙酸乙酯中，加入1_乙基-3-(3-ニ甲基氨丙基)碳ニ亚胺(1.5mol)以及ニ甲胺(0. 5mL)，充N2密封后在35°C温度下搅拌反应18小吋。反应结束后收集滤液，用1. 5mol/L的稀硫酸水溶液洗涤5遍，收集上层乙酸乙酯相。旋转蒸发浓缩后，TLC薄板(正己烷氯仿=8 2.1)分离得到产物 β-桐酸聚乙ニ醇400酷。该衍生物的红外光谱、核磁共振氢谱如图5，6所示。游离β-桐酸以及β -桐酸聚乙ニ醇400酯衍生物在50°C空气中的氧化稳定性曲线如图7所收，结果表明β-桐酸聚乙ニ醇400酯衍生物的稳定性比游离石榴酸大大提高。游离石榴酸以及石榴酸甘油酯衍生物在50°C空气中的氧化稳定性曲线如图2所收，结果表明石榴酸甘油酯衍生物的稳定性比游离石榴酸大大提高。将β-桐酸聚乙ニ醇400酯以0.008-lmg/mL的浓度添加到RPMI1640細胞培养液中，用于NIH3T3細胞培养。培养2天后计数，结果如图8，结果表明β-桐酸聚乙ニ醇400酷具有较强的抗癌活性，且随着浓度增加，其抗细胞増殖能力增加。实施例3 =Cis-PnA蔗糖酷-Cis-PnA(Sm0I)与蔗糖(Imol)溶解于DMF中，加入ニ异丙基碳ニ亚胺(3. 2mol) 以及三乙胺(ImL)，充N2密封后在45°C温度下搅拌反应48小吋。反应结束后收集滤液，用 1. 5mol/L的稀硫酸水溶液洗涤5遍。加入ニ氯甲烷萃取粗产物，旋转蒸发浓缩后，TLC薄板 (正己烷氯仿=6 2.9)分离得到产物cis-ΡηΑ蔗糖酷。该衍生物的红外光谱、核磁共振氢谱如图9，10所示。游离cis-PnA以及cis-PnA蔗糖酯衍生物在50°C空气中的氧化稳定性曲线如图11所收，结果表明cis-PnA蔗糖酯衍生物的稳定性比游离石榴酸大大提高。 将cis-PnA蔗糖酯以0. 008-lmg/mL的浓度添加到RPMI1640细胞培养液中，用于NIH3T3细胞培养。培养2天后计数，结果如图12，结果表明cis-PnA蔗糖酷具有较强的抗癌活性，且随着浓度増加，其抗细胞増殖能力増加。
权利要求
1.本发明所述的新型共轭多烯脂肪酸多元醇酯、聚乙ニ醇酯、糖脂类衍生物，其特征是以多种共轭多烯脂肪酸以及多元醇、聚乙ニ醇、糖分子为原料，经催化脱水法合成的，具有良好的氧化稳定性以及抗癌活性的酯类衍生物。
2.如权利要求1所述的新型共轭多烯脂肪酸多元醇酯、聚乙ニ醇酯、糖脂类衍生物， 其特征在于所述的共轭多烯脂肪酸包括共轭十八碳三烯酸(又名共轭亚麻酸，Conjugated Linolenic Acid, CLnA)及其多种异构体，如α -桐酸、β -桐酸、石榴酸、蓝花楹酸、梓树酸、α-金盏花酸、β-金盏花酸等；共轭十八碳四烯酸(又名帕里拉油烯酸，Parinaric Acid, PnA)及其多种异构体，如cis-PnA、trans-PnA等；共轭二十ニ碳六烯酸(Conjugated Docosahexenoic Acid ；CDHA)及其多种异构体；共轭二十碳五烯酸(Conjugated Eicosapntemacnioc Acid, CEPA)及其多种异构体。
3.如权利要求1所述的新型共轭多烯脂肪酸多元醇酯、聚乙ニ醇酯、糖脂类衍生物， 其制备采用催化脱水法，主要步骤如下将共轭多烯脂肪酸与多元醇、聚乙ニ醇、糖等分子按摩尔比1 10 10 1的比例溶解于适当的有机溶剂中，加入质量百分比浓度10% 220%的ニ环己基碳ニ亚胺、1-乙基-3-(3- ニ甲基氨丙基)碳ニ亚胺或ニ异丙基碳ニ亚胺中的一种或其混合物作为脱水剂，同时加入质量百分比浓度0. 100%的ニ甲胺、 4- ニ甲氨基吡啶、三乙胺、吡啶或碳酸钾等中的一种或其混合物作为催化剂，充N2密封后在-5°C 50°C温度下搅拌反应1 72小时小吋，反应结束后收集滤液，用0. 5 1. 5M的硫酸水溶液洗涤3 5遍，收集有机相，旋转蒸发浓缩后，TLC薄板分离得到产物。
4.如权利要求3所述的新型共轭多烯脂肪酸多元醇酯、聚乙ニ醇酯、糖脂类衍生物的制备方法，其特征在于所用的多元醇、聚乙ニ醇、糖等分子包括甘油、乙ニ醇、山梨醇、木糖醇、聚乙ニ醇400、聚乙ニ醇2000、聚乙ニ醇6000、聚乙ニ醇12000、聚乙ニ醇20000、蔗糖、麦芽糖、葡萄糖、果糖、乳糖、半乳糖、海藻糖、阿拉伯糖、甘露糖等；所用有机溶剂包括ニ氯甲烷、三氯甲烷、丙酮、乙酸乙酷、DMSO、DMF、四氢呋喃中的一种或其混合溶剤。
5.如权利要求1所述的新型共轭多烯脂肪酸多元醇酯、聚乙ニ醇酯、糖脂类衍生物，其特征是具有以下光谱特征(1)红外光谱中共轭碳碳双键的特征吸收在gggcnT^ssicnr1， 721cm"1左右，酯键中C = O的特征吸收在1738CHT1左右，C-O-C的对称伸縮振动特征吸收在IieocnT1左右，C-O-C的不对称伸縮振动的特征吸收在IOSOcnr1左右；羟基的特征吸收在 3460cm-1左右；( 核磁共振氢谱中共轭烯氢的特征化学位移5 7ppm处，羟基氢的特征化学位移在3 5ppm处。
6.如权利要求1所述的新型共轭多烯脂肪酸多元醇酯、聚乙ニ醇酯、糖脂类衍生物的用途，其特征在于和游离共轭多烯脂肪酸相比，上述衍生物的氧化稳定性大大提高，因而可用作食品添加剂以及营养强化剂，提高共轭多烯脂肪酸产品的货架寿命。
7.如权利要求1所述的新型共轭多烯脂肪酸多元醇酯、聚乙ニ醇酯、糖脂类衍生物的用途，其特征在于具有较强的抗癌活性，可用作新型抗癌药物。
全文摘要
本发明涉及新型共轭多烯脂肪酸多元醇酯、聚乙二醇酯、糖酯衍生物及用途。多种共轭多烯脂肪酸均具有抗癌、降血脂、降血糖等生理活性，因而备受关注。但共轭多烯脂肪酸极易氧化的特性，这对他们的应用极其不利。本发明提供的新型衍生物，是以多种共轭多烯脂肪酸以及多元醇、聚乙二醇、糖分子为原料，经催化脱水法合成的，具有良好的氧化稳定性以及抗癌活性的酯类衍生物。和游离共轭多烯脂肪酸相比，本发明提供的新型酯类衍生物的氧化稳定性大大提高，可用作食品添加剂以及营养强化剂，提高共轭多烯脂肪酸产品的货架寿命。尤其重要的是，在提高氧化稳定性的同时，上述衍生物还保留了较强的抗癌活性，可用作新型抗癌药物，因而具有广阔的应用前景。
文档编号C07C67/08GK102584583SQ201110009100
公开日2012年7月18日 申请日期2011年1月12日 优先权日2011年1月12日
发明者余学红, 和明莉, 张延华, 曹翠, 曹莹, 杨林, 王华杰 申请人:河南师范大学