专利名称：维生素a的大豆油单酯衍生物的合成方法
技术领域：
本发明涉及到维生素A的大豆油单酯衍生物的合成方法，属于酶在药物合 成中的应用领域。维生素A及其衍生物在化妆品领域和医药领域都有广阔的商业前景。维生 素A的化学名为视黄醇,是最早被发现的维生素。维生素A有两种， 一种是维生 素A醇(retionl)，是最初的维生素A形态(只存在于动物性食物中)；另一种 是胡萝卜素(carotene)，在体内转变为维生素A的预成物质(provitamin A，可从 植物性及动物性事物中摄取)。早在1000多年前，唐朝孙思邈在《千金方》中记载动物肝脏可治疗夜盲症。 1913年，美国戴维斯等4位科学家发现，鱼肝油可以治愈干眼病。并从鱼肝油 中提纯出一种黄色粘稠液体，1920年英国科学家曼俄特将其正式命名为维生素 A。国际上正式将维生素A看作营养上的必须因素，缺乏后会导致夜盲症。维生素A是一个具有酯环的不饱和一元醇，其结构式如下尽管水溶性不好，但是维生素A仍具有多种生理功能，它能够加快正常细 胞的生长，对于维持健康的上皮组织并通过剌激正常细胞分化来阻止皮肤癌的 扩散是非常必要的，同时，它对视力、生长、上皮组织及骨骼的发育、精子的 生成和胎儿的生长发育也都是必需的。
背景技术：
但是，维生素A本身有很多不足。首先，它对人体产生的副作用很多，并 且对皮肤有刺激性。因此，很多时候人们都不得不服用其他药物来治疗或者抑 制这些副作用。此外，维生素A自身也很不稳定，它会在空气中缓慢氧化，并 且在紫外光照射下失去活性。同时，维生素A很难将其配方化以局部施用。
因此，为了解决维生素A的紫外光下失去活性以及对皮肤有刺激性等问题， 人们将维生素A转化成维生素A的酯衍生物来使其变得更稳定。目前，维生素 A的酯化主要为化学法。但是，化学法中维生素A的降解通常会导致酯化反应 产率很低。而且，化学法中反应会伴随着最终产物生成大量不需要的其他产物， 如盐等。
由于维生素A的酯衍生物更多的用于化妆品、医药以及营养品等领域，因 此，与化学法相比，维生素A的酶法酯化作为一种"绿色合成法"，有着独特的 优点。其中，水解酶由于可以高立体选择性地催化有机酸和醇，因而受到了更
多的关注。目前，这些水解酶的催化己经广泛用于香料和脂肪酸酯的合成、糖 的立体选择性酰化、氨基-糖衍生物的化学选择性酰化以及内酯、肽和手性药物 合成中。但是，目前的酶法酯化仍然需要以有机溶剂为载体，在工业生产中会 产生大量的有机废液，并增加成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是将提供一种不会产生有机废液、经济且环 保的维生素A的大豆油单酯衍生物的合成方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为维生素A的大豆油单酯 衍生物的合成方法，其结构式为上式中R为脂肪酸；其特点是包括如下步骤(一) 4-60。C下，将装有浓度为8 12%的维生素A溶液的三颈瓶用锡箔 纸包好避光；(二) 将大豆油加入三颈瓶中，并且大豆油维生素A的重量比为 0.8-1 : 1， 50-400rpm电动搅拌器搅拌；(三) 按照1克酶/1毫升大豆油~1克酶/32毫升大豆油的比例将脂肪酶 加至大豆油中；(四) 恒温搅拌反应，直至得到所需的产物； 上述的合成路线用反应方程式表示如下上式&、 R2、 R3分别为含有14个碳到24个碳的脂肪族碳链。上述的脂肪酶选自南极洲假丝酵母(Candida Antartica)酯酶B、洋葱伯克霍尔德氏菌脂肪酶(Burkholderia cepacia Lipase)、疏棉状嗜热丝孢菌脂肪酶(Thermomyces lanuginosus Lipase)、枯草杆菌蛋白酶交联酶晶体(Cross-LinkingEnzyme Crystal,CLECs)中的一种。在上述的恒温搅拌反应时加入占反应液体积0 2%的7乂；优选加入占反应液体积1%的水。加入一定比例的水至体系中，可提高酶的活性，但是对反应的转化率没有太大的影响；在上述的恒温搅拌反应的过程中，还可定时取样用高效液相色谱(HPLC)法测定产物酯和原料维生素A的比例，以便监测反应的进程。厂OCOR, —OCOR2 —OCOR3一OH —OCOR2 L~OCOR3反应停止后，将体系离心，可以将酶回收使用。
上述的HPLC条件色谱柱为CHRAPAK OD (0.46X25厘米column, Daicel);流动相为己垸/异丙醇/三氟乙酸(90/10/0.1);流速为1毫升/分钟，紫 外检测波长为320纳米。维生素A单酯的保留时间为3.61分钟，维生素A的保 留时间为5.28分钟(低浓度下看不到大豆油的峰；提高浓度，其保留时间为4.05 分钟)
本发明的有益效果是本发明中以脂肪酶为催化剂通过酯交换反应来进行 维生素A的酶法单酯化，体系中大豆油既为反应物同时也是反应溶剂，减少了 有机废液的产生，既经济且环保，反应产率高，催化剂可回收。
具体实施例方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的描述，但不以任何方式限制本发明。
实施例1:
5(TC水浴下，将装有10%维生素A溶液的500毫升三颈瓶用锡箔纸包好避 光；加入400毫升大豆油至上述三颈瓶中，电动搅拌器搅拌，搅拌速度为300rpm。 将25克洋葱伯克霍尔德氏菌脂肪酶(Burkholderia cepacia Lipase)加至大豆油中， 恒温搅拌反应，定时取样用HPLC测定产物酯和原料维生素A的比例。2小时 后，转化率为83%， IO小时后，转化率升至92%， 24小时后，转化率几乎没有 变化，为93%。停止反应，将体系离心，将酶回收使用。
实施例2:
50。C水浴下，将装有10%维生素A溶液的500毫升三颈瓶用锡箔纸包好避光;加入400毫升大豆油至上述三颈瓶中，电动搅拌器搅拌，搅拌速度为300rpm。 将20克疏棉状嗜热丝孢菌脂肪酶(Thermomyces lanuginosus Lipase)加至大豆油 中，恒温搅拌反应，定时取样用HPLC测定产物酯和原料维生素A的比例。3 小时后，转化率为56.3%， 21小时后，转化率升至85.3%。停止反应，将体系离 心，将酶回收使用。实施例3:室温下，将装有10%维生素A溶液的500毫升三颈瓶用锡箔纸包好避光； 加入400毫升大豆油至上述三颈瓶中，电动搅拌器搅拌，搅拌速度为300rpm。 将20克洋葱伯克霍尔德氏菌脂肪酶(Burkholderia cepaciaLipase)加至大豆油中， 并加入1毫升水，恒温搅拌反应，定时取样用HPLC测定产物酯和原料维生素A 的比例。3小时后，转化率为76.0%， 24小时后，转化率升至81.7%。停止反应， 将体系离心，将酶回收使用。实施例4:室温下，将装有10%维生素A溶液的500毫升三颈瓶用锡箔纸包好避光； 加入400毫升大豆油至上述三颈瓶中，电动搅拌器搅拌，搅拌速度为300rpm。 将20克疏棉状嗜热丝孢菌脂肪酶(Thermomyces lanuginosus Lipase)加至大豆油 中，并加入4毫升水，恒温搅拌反应，定时取样用HPLC测定产物酯和原料维 生素A的比例。3小时后，转化率为86.0%， 24小时后，转化率升至90.5%。停 止反应，将体系离心，将酶回收使用。实施例5:
室温下，将装有10%维生素A溶液的1000毫升三颈瓶用锡箔纸包好避光；
加入400毫升大豆油至上述三颈瓶中，电动搅拌器搅拌，搅拌速度为200rpm。 将400克洋葱伯克霍尔德氏菌脂肪酶(Burkholderia cepacia Lipase)加至大豆油中， 恒温搅拌反应，定时取样用HPLC测定产物酯和原料维生素A的比例。1小时 后，转化率为14.2%， 3小时后，转化率升至68.9%，24小时后，转化率升至94.9%。 停止反应，将体系离心，将酶回收使用。
实施例6:
50。C水浴下，将装有10%维生素A溶液的1000毫升三颈瓶用锡箔纸包好避 光；加入400毫升大豆油至上述三颈瓶中，电动搅拌器搅拌,搅拌速度为200rpm。 将400克疏棉状嗜热丝孢菌脂肪酶(Thermomyces lanuginosus Lipase)加至大豆油 中，恒温搅拌反应，定时取样用HPLC测定产物酯和原料维生素A的比例。24 小时后，转化率升至94.8%。停止反应，将体系离心，将酶第一次回收。第二次 重复上述反应，24小时后，转化率为93.3%。停止反应，将体系离心，将酶第 二次回收。第三次重复上述反应，24小时后，转化率为90.3%。停止反应，将 体系离心，将酶第三次回收。第四次重复上述反应，24小时后，转化率为92.1%。 停止反应，将体系离心，将酶第四次回收。第五次重复上述反应，24小时后， 转化率为96.2%。
权利要求
1、维生素A的大豆油单酯衍生物的合成方法，其结构式为 上式中R为脂肪酸；其特征在于包括如下步骤(一)4-60℃下，将装有浓度为8～12％的维生素A溶液的三颈瓶用锡箔纸包好避光；(二)将大豆油加入三颈瓶中，并且大豆油∶维生素A的重量比为0.8～1∶1，50-400rpm电动搅拌器搅拌。(三)按照1克酶/1毫升大豆油～1克酶/32毫升大豆油的比例将脂肪酶加至大豆油中；(四)恒温搅拌反应，直至得到所需的产物。上述的合成路线用反应方程式表示如下上式R1、R2、R3分别为含有14个碳到24个碳的脂肪族碳链。
2、 根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于所述的脂肪酶选自南极 洲假丝酵母(CandidaAntartica)酯酶B、洋葱伯克霍尔德氏菌脂肪酶(Burkholderia cepacia Lipase)、疏棉状嗜热丝孢菌月旨肪酉每(Thermomyces lanuginosus Lipase)、枯 草杆菌蛋白酶交联酶晶体(Cross-Linking Enzyme Crystal,CLECs)中的一种。
3、 根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于在恒温搅拌反应时加入占反应液体积0~2%的水。
4、 根据权利要求3所述的合成方法，其特征在于在恒温搅拌反应时加入 占反应液体积1%的水。
5、 根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于在恒温搅拌反应的过程中，定时取样用高效液相色谱(HPLC)法测定产物酯和原料维生素A的比 例，以便监测反应的进程。
全文摘要
本发明公开了一种维生素A的大豆油单酯衍生物的合成方法，包括如下步骤(一)4-60℃下，将装有浓度为8～12％的维生素A溶液的三颈瓶用锡箔纸包好避光；(二)将大豆油加入三颈瓶中，并且大豆油∶维生素A的重量比为0.8～1∶1，50-400rpm电动搅拌器搅拌；(三)按照1克酶/1毫升大豆油～1克酶/32毫升大豆油的比例将脂肪酶加至大豆油中；(四)恒温搅拌反应，直至得到所需的产物；本发明中以脂肪酶为催化剂通过酯交换反应来进行维生素A的酶法单酯化，体系中大豆油既为反应物同时也是反应溶剂，减少了有机废液的产生，既经济且环保，反应产率高，催化剂可回收。
文档编号C12N9/18GK101285088SQ20081012386
公开日2008年10月15日 申请日期2008年6月11日 优先权日2008年6月11日
发明者姚亦明, 锐 李, 方 袁, 韩国霞 申请人:常州恩滋生物科技有限公司