专利名称：一种用微波辅助脂肪酶催化合成酯化改性egcg的方法
技术领域：
本发明涉及一种用微波辅助脂肪酶催化合成酯化改性EGCG的方法，具体说是以EGCG和脂肪酸乙烯酯为原料，在有机溶剂体系中，经微波辐射与脂肪酶催化共同作用合成改性EGCG，属于有机化合物的生物合成领域。
背景技术：
儿茶素是茶叶中最重要的生理活性物质，约占茶多酚总量的60%_80%，是茶叶保健功能的主要物质成分。儿茶素中以表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)含量最高，约占儿茶素总量的50%左右。由于EGCG优异的抗氧化、抗突变、防辐射、抗肿瘤、调节免疫和延缓衰老等生理活性作用，近来有关EGCG的研究引人瞩目，但就其应用而言，存在脂溶性差、生物利用度低、生理环境下不稳定和体内吸收缓慢等问题。
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基于这些问题，通过保留其活性基团而使其改性的分子修饰，成为近年来EGCG研究的热点之一。分子修饰是目前国内外改造物质性质的重要途径，是改变物质生物学活性的重要手段。儿茶素的酰化分子修饰，就是利用生物或化学合成的方法，将儿茶素分子结构某些部位的羟基部分或全部被酰化修饰，使得新构成的分子成为脂溶性的或活性改变的新物质。在采用化学方法酰化的过程中，由于EGCG羟基较多，且所处环境相似，每一个羟基均有可能与酰化试剂形成酯键，故此类化合物的区域选择性合成一直是有机合成中颇具挑战性的问题。利用化学法酰化EGCG存在诸多缺点区域选择性差，易产生大量的副产物，产物产率低；采用基团保护等措施，反应步骤多，耗时长，且引入溶剂多，分离纯化困难；多用碱性催化剂，产生大量含碱废液等。而酶促酯化EGCG具有反应条件温和，区域选择性高，副反应少，反应步骤少、简单可控、环境友好等优点。自1986年Gedye等利用微波辐射有效地加速有机反应以来，微波促进有机化学反应的研究已逐渐深入。微波辐射不仅能加快反应速度，减少催化剂用量，有时还可以改变反应选择性。1990年以来，微波辐射被应用于生物催化反应尤其是非水相酶催化反应中。在很多具体酶促反应体系中，适当的微波辐射与常规加热相比已表现出明显的优势，它能加快反应速度、提高反应产率以及产物的选择性、有时甚至能改变产物的立体异构结构。目前还没有微波辐射与脂肪酶催化共同作用合成改性EGCG的报道。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种用微波辅助脂肪酶催化合成酯化改性EGCG的方法，以EGCG和脂肪酸乙烯酯为原料，在异丙醇体系中，经微波辐射与脂肪酶催化共同作用合成改性EGCG。按照本发明提供的技术方案，一种用微波辅助脂肪酶催化合成酯化改性EGCG的方法，步骤如下将表没食子儿茶素没食子酸酯和脂肪酸乙烯酯按摩尔比1-2 I溶解于400-500倍质量的异丙醇中，加入80-120U/g EGCG的脂肪酶，将反应器置于微波反应装置中，启动微波辐射，微波功率选择在30-60W，温度设定为40-60°C之间，反应30_60min后停止反应；取所得反应液过滤，滤液50-60°C旋转蒸发，在真空度为0. 05-0. IMPa条件下真空干燥2-4h，得到产品酯化改性的表没食子儿茶素没食子酸酯。所述脂肪酸乙烯酯为乙酸乙烯酯，丙酸乙烯酯，丁酸乙烯酯，戊酸乙烯酯，己酸乙烯酯，新壬酸乙烯酯，新癸酸乙烯酯，月桂酸乙烯酯或棕榈酸乙烯酯。所述脂肪酶为Novo Nordisk公司生产的脂肪酶LIP0ZYME TL IM (产品说明见实质审查参考资料I)和LPOZYME RM IM (产品说明见实质审查参考资料2)，AmanoPharmarceutial公司生产的脂肪酶Lipase AYS “Amano”(产品说明见实质审查参考资料3)。本发明制备得到的EGCG乙酰化产物(EGCG与乙酸乙烯酯反应)经质谱确证(图1)，产物为I个羟基被乙酰化、2个羟基被乙酰化、3个羟基被乙酰化的EGCG改性衍生物。
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本发明具有如下优点本发明所提供的合成酯化EGCG的方法综合利用了微波加热和酶催化反应的优点，能达到常规加热条件下酶催化反应所不具备的效果。微波辐射能使反应体系均匀受到微波场的作用，体系升温速度快，温度保持稳定，可明显加快反应速度，提高反应产率，大大缩短反应时间。从而提供一种高效、快速、符合绿色化学的合成方法。
图I实施例I中EGCG乙酰化产物质谱分析图。A :乙酰化反应后产物在280nm下的液相色谱图:EGCG分子中3个羟基被乙酰化产物(Mw=585)的质谱选择离子图；C =EGCG分子中2个羟基被乙酰化产物(Mw=543)的质谱选择离子图；D =EGCG分子中I个羟基被乙酰化产物(Mw=501)的质谱选择离子图；E :EGCG分子(Mw=459)的质谱选择离子图)。
具体实施例方式以下给出实施例，对本发明作进一步说明。实施例I
在50mL具塞圆底烧瓶中分别加入EGCG 50mg，乙酸乙烯酯9. 5mL (EGCG和乙酸乙烯酯摩尔比为I :1)，再加入异丙醇20mL，将反应器置于微波反应装置中，加入80U/g EGCG的脂肪酶LIP0ZYME TL頂，在40°C、40W下反应30min，停止反应后，反应液经过滤、旋转蒸发、真空干燥得到EGCG酯化产品35. 8mg,回收率为71. 6%。经高效液相色谱分析EGCG的转化率为 65. 4%oEGCG乙酰化产物质谱分析如图I所示。A :乙酰化反应后产物在280nm下的液相色谱图；B :EGCG分子中3个羟基被乙酰化产物(Mw=585)的质谱选择离子图；C =EGCG分子中2个羟基被乙酰化产物(Mw=543)的质谱选择离子图；D :EGCG分子中I个羟基被乙酰化产物(Mw=501)的质谱选择离子图；E :EGCG分子(Mw=459)的质谱选择离子图)
对比实施例I
在50mL具塞圆底烧瓶中分别加入EGCG 50mg，乙酸乙烯酯9. 5mL (EGCG和乙酸乙烯酯摩尔比为I :1)，再加入异丙醇20mL，80U/g EGCG的脂肪酶LIP0ZYME TL頂，在40°C水浴反应12小时,停止反应后，反应液经过滤、旋转蒸发、真空干燥得到EGCG酯化产品36. 4 mg,回收率为72. 8%。经高效液相色谱分析EGCG的转化率为67. 9%。实施例2
在50mL具塞圆底烧瓶中分别加入EGCG 50mg，丁酸乙烯酯16. ImUEGCG和丁酸乙烯酯摩尔比为I :1)，再加入异丙醇20mL，将反应器置于微波反应装置中，加入100U/g EGCG的脂肪酶Lipase AYS “Amano”,在60°C、50W下反应40min,停止反应后，反应液经过滤、旋转蒸发、真空干燥得到EGCG酯化产品30. 8 mg,回收率为61. 6%。经高效液相色谱分析EGCG的转化率为73. 4%。对比实施例2
在50mL具塞圆底烧瓶中分别加入EGCG 50mg，丁酸乙烯酯16. ImUEGCG和丁酸乙烯酯摩尔比为I :1)，再加入异丙醇20mL, 100U/g EGCG的脂肪酶Lipase AYS “Amano，，，在60·。。水浴反应16小时,停止反应后,反应液经过滤、旋转蒸发、真空干燥得到EGCG酯化产品29. 8mg,回收率为59. 6%。经高效液相色谱分析EGCG的转化率为72. 7%。实施例3
在IOOmL具塞圆底烧瓶中分别加入EGCG 150mg,己酸乙烯酯15. 6mL(EGCG和己酸乙烯酯摩尔比为I. 5 :1 )，再加入异丙醇40mL，将反应器置于微波反应装置中，加入100U/g EGCG的脂肪酶Lipase AYS “Amano”，在50°C、60W下反应50min，停止反应后，反应液经过滤、旋转蒸发、真空干燥得到EGCG酯化产品81. 5mg,回收率为81. 5%。经高效液相色谱分析EGCG的转化率为76. 3%。实施例4
在IOOmL具塞圆底烧瓶中分别加入EGCG 50mg，新癸酸乙烯酯22mL (EGCG和新癸酸乙烯酯摩尔比为I :1)，再加入异丙醇30mL，将反应器置于微波反应装置中，加入60U/g EGCG的脂肪酶LPOZYME RM頂，在60°C、40W下反应50min，停止反应后，反应液经过滤、旋转蒸发、真空干燥得到EGCG酯化产品37. 9 mg,回收率为75. 8%。经高效液相色谱分析EGCG的转化率为76. 9%。
权利要求
1.一种用微波辅助脂肪酶催化合成酯化改性EGCG的方法，其特征是步骤如下将表没食子儿茶素没食子酸酯和脂肪酸乙烯酯按摩尔比1-2 I溶解于400-500倍质量的异丙醇中，加入80-120U/g EGCG的脂肪酶，将反应器置于微波反应装置中，启动微波辐射，微波功率选择在30-60W，温度设定为40-60°C之间，反应30_60min后停止反应；取所得反应液过滤，滤液50-60°C旋转蒸发，在真空度为O. 05-0. IMPa条件下真空干燥2_4h，得到产品酯化改性的表没食子儿茶素没食子酸酯。
2.如权利要求I所述用微波辅助脂肪酶催化合成酯化改性EGCG的方法，其特征是所述脂肪酸乙烯酯为乙酸乙烯酯，丙酸乙烯酯，丁酸乙烯酯，戊酸乙烯酯，己酸乙烯酯，新壬酸乙烯酯，新癸酸乙烯酯，月桂酸乙烯酯或棕榈酸乙烯酯。
3.如权利要求I所述用微波辅助脂肪酶催化合成酯化改性EGCG的方法，其特征是所述脂肪酶为Novo Nordisk公司生产的脂肪酶LIP0ZYME TL頂和LPOZYME RM IM, AmanoPharmarceutial 公司生产的脂肪酶 Lipase AYS “Amano”。
全文摘要
本发明涉及一种用微波辅助脂肪酶催化合成酯化改性EGCG的方法，属于有机化合物的生物合成领域。其以EGCG和脂肪酸乙烯酯为原料，在有机溶剂体系中，经微波辐射与脂肪酶催化共同作用合成改性EGCG得到产品。本发明所提供的合成酯化EGCG的方法综合利用了微波加热和酶催化反应的优点，能达到常规加热条件下酶催化反应所不具备的效果。微波辐射能使反应体系均匀受到微波场的作用，体系升温速度快，温度保持稳定，可明显加快反应速度，提高反应产率，大大缩短反应时间。从而提供一种高效、快速、符合绿色化学的合成方法。
文档编号C12P7/62GK102787146SQ201210264118
公开日2012年11月21日 申请日期2012年7月28日 优先权日2012年7月28日
发明者朱松, 李哲, 王洪新, 马朝阳 申请人:江南大学