专利名称：基于酶促法合成共轭亚油酸糖酯类衍生物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新型共轭亚油酸衍生物。具体讲是一种基于酶促方法合成 的共轭亚油酸糖酯类衍生物，其属于生物化学领域。
背琴技术
共轭亚油酸(Conjugated linoleic acids, CLA)是十八碳共轭二烯酸的多个位 置和几何异构体的混合物。研究表明共轭亚油酸以及其酯类、盐类衍生物具有 抗癌、降血压、降血脂、抗动脉粥样硬化、增加免疫力、减肥等多种有益的生 物活性，因而引起了人们的重视，竞相开发其在食品、医药、饲料工业的产品。
共轭亚油酸在空气中不稳定，容易发生氧化变质且口感不佳，货架寿命低。 为了提高其稳定性，常将其制备成盐类或酯类衍生物。但多数盐类衍生物的水 溶性差，因而应用范围比较狭窄。若能将共轭亚油酸转化为糖酯类衍生物，则 其稳定性和口感均会大幅提高。同时由于脂肪酸糖酯类衍生物均具有良好的乳 化能力，从而将会在食品、医药等领域具有更为广泛的应用前景。但目前尚未 有关制备共轭亚油酸糖酯类衍生物的报道。
传统的饱和脂肪酸糖酯类的合成采用均相无溶剂法、相转移催化等化学方 法，所采用的催化剂通常是钠皂。由于糖环上-OH众多，化学法的缺点在于选 择性差，糖酯产率低。且由于化学法需要在高温高压等苛刻条件进行。而共轭 亚油酸不稳定，因此化学法均不适合共轭亚油酸糖酯的合成。
专利内容
本发明的目的在于针对目前存在的问题，基于酶促合成方法在常温常压下
制备共轭亚油酸糖酯类衍生物，避免共轭亚油酸的氧化变质，提高其稳定性， 改善口感。增加共轭亚油酸产品的品种，扩大应用范围。
本发明所述的共轭亚油酸糖酯类衍生物，包括共轭亚油酸葡萄糖酯、共轭 亚翁酸麦芽糖酯、共轭亚油酸乳糖酯、共轭亚油酸海藻糖酯、共轭亚油酸蔗糖 酯、共轭亚油酸阿拉伯糖酯、共轭亚油酸果糖酯、共轭亚油酸半乳糖酯、共轭 亚油酸甘露糖酯等。是将富含亚油酸的油脂经碱异构化、提纯后得到较高纯度 的共轭亚油酸，然后与各种糖类化合物发生酶促催化反应，合成得到共轭亚油 酸糖酯类衍生物。
共轭亚油酸糖酯类衍生物的酶促合成，是按照下列步骤进行的-
(1) 异构化在惰性气体保护下，将富含亚油酸的油脂与碱催化剂在乙二醇、 甘油等高沸点多元醇溶剂中混合均匀，在100。C 20(TC回流反应，得到 共轭亚油酸盐。
(2) 酸化调节PH值为1 5，得到混合脂肪酸。
(3) 分子蒸馏提纯，使共轭亚油酸纯度达到80%以上。剩余的废料中主要含硬
脂酸、软脂酸、油酸等饱和或单不饱和脂肪酸，可作为制皂、合成饲料、 油脂化工等产业的原料使用。以此实现废料利用，提高经济效益，防止环 境污染。
(4) 酶促酯化将糖类化合物和上述共轭亚油酸在有机溶剂中混合后，加入适 量酶催化剂和分子筛，酶用量为共轭亚油酸质量的0.5%~10%。惰性气体 保护下在3(TC 7(TC搅拌反应20 90小时。蒸馏除去有机溶剂，提纯后得 到共轭亚油酸糖酯类衍生物。
制备共轭亚油酸糖酯类衍生物的原料为玉米油、红花油、葵花籽油等富含 亚油酸的油脂，或直接以共轭亚油酸为原料。
酶促合成中，所用的酶可以是从假丝酵母、根霉、肠杆菌、曲霉、假单胞 菌、色杆菌、念珠菌、黏液菌和青霉属等微生物中提取的脂肪酶，或直接应用 商业化脂肪酶。所用的糖类化合物可以是蔗糖、麦芽糖、乳糖、海藻糖、葡萄
糖、阿拉伯糖、果糖、半乳糖、甘露糖等。所用的有机溶剂可以是DMSO、 DMF、 叔丁醇、四氢呋喃、乙腈、正己垸、正辛垸、异辛垸、氯仿、吡啶、苯、甲苯 或上述某几种的混合溶剂。
本发明的优点在于利用酶促合成方法，在常温常压下即制备出了共轭亚油 酸糖酯类衍生物，避免了共轭亚油酸的氧化变质。所得到的共轭亚油酸糖酯类 衍生物，其稳定性得到提高，口感也有明显改善。增加了共轭亚油酸产品的种 类，扩大了应用范围。可应用于保健营养品、食品添加剂、功能性饲料添加剂 及医药等领域。由于采用的原料包括玉米油、红花油等，本发明同时也为玉米、 红花等作物的深加工开辟了一条新的技术路线。
具体实施例
实蹲例1
共轭亚油酸葡萄糖酯的合成
(1) 异构化将50克KOH加入到600毫升乙二醇中溶解，该碱溶液与100 克玉米油混合均匀，在氮气流保护下，16(TC回流反应2小时后冷却，得到含有 共轭亚油酸盐的混合物。
(2) 酸化采用l.OMHCl溶液酸化脂肪酸盐混合物，调节PH值为3。静置分 层之后收集上层有机相，水洗至中性，得到混合脂肪酸85克。气相色谱分析表 明，玉米油中的亚油酸被转化为共轭亚油酸，转化率达到93%以上。
(3、分子蒸馏将混合脂肪酸转入分子蒸馏装置中，控制条件为真空度5-10Pa， 蒸馏温度在15(TC以下。得到纯度为80%左右的共轭亚油酸28克。产率达到33% 左右。
(4)酶促酯化将上述28克共轭亚油酸溶于800毫升正己烷，加入50克葡 萄糖、50克分子筛和2克从假丝酵母中提取的催化剂CY-1。混合均匀后充氮密 封，在3(TC搅拌33小时。反应结束后蒸馏除去正己烷，过柱分离提纯后得到 酯化产物20克，其核磁共振氢谱如附图所示。其中位于6.3(m，lH),5.9(m,lH)，
5.7 (m,lH), 5.3 (m,lH)的信号分别是共轭亚油酸四个烯氢的化学位移。位于4.18 (m, 2H)的信号是酯键结构的化学位移。这表明该酯化产物为共轭亚油酸葡萄糖 单酯。其产率达到49%。
实f例2
共轭亚油酸蔗糖酯的合成
(1) 异构化将50克KOH加入到600毫升乙二醇中溶解，该碱溶液与100 克玉米油混合均匀，在氮气流保护下，16(TC回流反应2小时后冷却，得到含有 共轭亚油酸盐的混合物。
(2) 酸化采用l.OMHCl溶液酸化脂肪酸盐混合物，调节PH值为3。静置分 层之后收集上层有机相，水洗至中性，得到混合脂肪酸85克。气相色谱分析表 明，玉米油中的亚油酸被转化为共轭亚油酸，转化率达到93%以上。
(^分子蒸馏将混合脂肪酸转入分子蒸馏装置中，控制条件为真空度5-10Pa， 蒸馏温度在150°C以下。得到纯度为80%左右的共轭亚油酸28克。产率达到33% 左右。
(4)酶促酯化将上述28克共轭亚油酸溶于800毫升正己烷，加入卯克蔗糖、 50克分子筛和2克从假丝酵母中提取的催化剂CY-1。混合均匀后充氮密封，在 30。C搅拌65小时。反应结束后蒸馏除去正己烷，过柱分离提纯后得到共轭亚油 酸蔗糖酯31克，酶促反应的产率达到45%。
实施例3
共轭亚油酸半乳糖酯的合成
(1) 异构化将50克KOH加入到600毫升乙二醇中溶解，该碱溶液与100 克玉米油混合均匀，在氮气流保护下，16(TC回流反应2小时后冷却，得到含有 共轭亚油酸盐的混合物。
(2) 酸化采用l.OMHCl溶液酸化脂肪酸盐混合物，调节PH值为3。静置分
层之后收集上层有机相，水洗至中性，得到混合脂肪酸85克。气相色谱分析表 明，玉米油中的亚油酸被转化为共轭亚油酸，转化率达到93%以上。 (3)分子蒸馏将混合脂肪酸转入分子蒸馏装置中，控制条件为真空度5-10Pa， 蒸馏温度在15(TC以下。得到纯度为80%左右的共轭亚油酸28克。产率达到33% 左右。
("酶促酯化将上述28克共轭亚油酸溶于800毫升吡啶，加入50克半乳糖、 50克分子筛和2克从曲霉中提取的催化剂CY-2。混合均匀后充氮密封，在45°C 搅拌50小时。反应结束后蒸馏除去吡啶，过柱分离提纯后得到共轭亚油酸半乳 糖酯19克，产率达到35%。
实施例4
共轭亚油酸果糖酯的合成
(1) 异构化将50克KOH加入到600毫升乙二醇中溶解，该碱溶液与100 克i米油混合均匀，在氮气流保护下，16(TC回流反应2小时后冷却，得到含有 共轭亚油酸盐的混合物。
(2) 酸化采用l.OMHCl溶液酸化脂肪酸盐混合物，调节PH值为3。静置分 层之后收集上层有机相，水洗至中性，得到混合脂肪酸85克。气相色谱分析表 明，玉米油中的亚油酸被转化为共轭亚油酸，转化率达到93%以上。
(3) 分子蒸馏将混合脂肪酸转入分子蒸馏装置中，控制条件为真空度5-10Pa， 蒸馏温度在150'C以下。得到纯度为80%左右的共轭亚油酸28克。产率达到33%左有。
(4) 酶促酯化将上述28克共轭亚油酸溶于800毫升叔丁醇，加入50克果糖、 50克分子筛和2克从假丝酵母中提取的催化剂CY-1。混合均匀后充氮密封，在 4(TC搅拌43小时。反应结束后蒸馏除去有机溶剂，过柱分离提纯后得到共轭亚 油酸果糖酯20克，转化率达到37% 。
附图为共轭亚油酸葡萄糖酯(1H solvent: CDC13)核磁共振氢谱
权利要求
1. 基于酶促合成方法制备的共轭亚油酸糖酯类衍生物，包括共轭亚油酸葡萄糖酯、共轭亚油酸麦芽糖酯、共轭亚油酸乳糖酯、共轭亚油酸海藻糖酯、共轭亚油酸蔗糖酯、共轭亚油酸阿拉伯糖酯、共轭亚油酸果糖酯、共轭亚油酸半乳糖酯、共轭亚油酸甘露糖酯等。其特征在于是将富含亚油酸的油脂经碱异构化、分子蒸馏提纯后得到较高纯度的共轭亚油酸，与各种糖类经酶促催化反应，合成共轭亚油酸糖酯类衍生物。
2.根据权利要求1所述的共轭亚油酸糖酯类衍生物，其特征在于按照下列步 骤合成(1) 异构化在惰性气体保护下，将富含亚油酸的油脂与碱催化剂在乙二醇、 甘油等高沸点多元醇溶剂中混合均匀，在100'C 20(TC回流反应，得到 共轭亚油酸盐。(2) 酸化调节PH值为1 5，得到混合脂肪酸。(3) 分子蒸馏提纯，使共轭亚油酸纯度达到80%以上。(4) 酶促酯化将糖类化合物和上述共轭亚油酸在有机溶剂中混合后，加入适量酶催化剂和分子筛。惰性气体保护下在30。C 7(TC搅拌反应20-90小时。 蒸馏除去有机溶剂，提纯后得到共轭亚油酸糖酯类衍生物。
3.根据权利要求2所述的共轭亚油酸糖酯类衍生物的合成，其特征在于制 备该产品的原料为玉米油、红花油、葵花籽油等富含亚油酸的油脂，或直 接以共轭亚油酸为原料。
4.根据权利要求2所述的共轭亚油酸糖酯类衍生物的合成，其特征在于，所 用的糖类化合物可以是葡萄糖、麦芽糖、乳糖、海藻糖、蔗糖、阿拉伯糖、 果糖、半乳糖、甘露糖等。
5.根据权利要求2所述的共轭亚油酸糖酯类衍生物的合成，其特征在于所用酶可以是从假丝酵母、根霉、肠杆菌、曲霉、假单胞菌、色杆菌、念珠菌、黏液菌和青霉属等微生物中提取的脂肪酶。或直接应用商品化脂肪酶 作为催化剂。
6. 根据权利要求2所述的共轭亚油酸糖酯类衍生物的合成方法，其特征在 于所用的有机溶剂可以是DMSO、 DMF、叔丁醇、四氢呋喃、乙腈、 正己烷、正辛烷、异辛垸、氯仿、吡啶、苯、甲苯或上述某几种的混合溶剂。
7. 根据权利要求1所述的共轭亚油酸糖酯类衍生物在抗肿瘤、抗高脂血症、 减肥、增强免疫力等的药品或在食品、营养品、奶制品等作为添加剂的应 用。
8. 根据权利要求1所述的共轭亚油酸糖酯类衍生物在动物饲料中作为添加剂的应用。
全文摘要
本发明涉及共轭亚油酸糖酯类衍生物，主要包括共轭亚油酸葡萄糖酯、共轭亚油酸麦芽糖酯、共轭亚油酸乳糖酯、共轭亚油酸海藻糖酯、共轭亚油酸蔗糖酯、共轭亚油酸阿拉伯糖酯、共轭亚油酸果糖酯、共轭亚油酸半乳糖酯、共轭亚油酸甘露糖酯等。该类产品是以富含亚油酸的油脂为原料，经碱异构化、分子蒸馏提纯后得到较高纯度的共轭亚油酸，然后与糖类化合物经酶促催化反应，在常温常压下制备得到的。本类产品较共轭亚油酸更为稳定，货架期大幅提高。口感明显改善，扩大了应用范围，可广泛应用于医药、营养保健品、食品添加剂、功能性饲料添加剂等领域。
文档编号C12R1/845GK101386875SQ20071014541
公开日2009年3月18日 申请日期2007年9月11日 优先权日2007年9月11日
发明者莹 曹, 林 杨, 陈振宇 申请人:河南师范大学