专利名称：一种用对甲基苯磺酸催化合成阿魏酸单甘油酯的方法
技术领域：
一种用对甲基苯磺酸催化合成阿魏酸单甘油酯的方法，属于具有生物活性保健食品的制备技术领域。
背景技术：
阿魏酸(Ferulic acid)是植物界普遍存在的一种酚酸，是米糠活性物质谷维素的主要组成成分，具有很好的抗氧化活性，对过氧化氢、超氧自由基、羟自由基、过氧化亚硝基都有强烈的清除作用，另外还有抗动脉粥样硬化、抗血小板凝集和血栓、抗肿瘤和预防突变作用等多种良好的功能，临床主要用于冠心病、脑血管病、脉管炎及白细胞和血小板减少等病症。但由于阿魏酸分子中的烷烃链较短，并含有双键，亲水性较强，难以深入生物膜脂质结构中发挥其抗氧化作用。因此，对阿魏酸进行分子修饰，增强疗效、扩大疗效范围、降低毒副作用的开发研究日趋活跃。另外，阿魏酸酯在280～340nm具有较强的紫外吸收能力，David L.Compton等用Novozyme 435催化阿魏酸乙酯与三油酸甘油酯酯交换合成新的遮光剂产品。利用对甲基苯磺酸催化合成阿魏酸单甘油酯的工艺尚未见文献报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种用对甲基苯磺酸催化合成阿魏酸单甘油酯的方法，利用本发明的方法阿魏酸的转化率为93.25％，产物中单酯含量为88.12％。
本发明的技术方案一种用对甲基苯磺酸催化合成阿魏酸单甘油酯的方法准确称取一定量的阿魏酸置于锥形瓶中，加入一定量的甘油，甘油与阿魏酸的用量为醇酸摩尔比25-30，另外准确称取一定量的对甲基苯磺酸，溶于一定体积的丙酮中，然后取一定量的对甲基苯磺酸溶液加入上述锥形瓶中，催化剂对甲基苯磺酸的加量为原料阿魏酸和甘油总质量的6％-10％，封口，置于恒温振荡水浴中，转速130～140r/min，在75-85℃温度下，反应8-12小时，反应完毕，采用液相色谱对反应物中单酯含量进行定量分析。
优选的反应条件为醇酸摩尔比为30，催化剂对甲基苯磺酸的加量为原料阿魏酸和甘油总质量的8％，反应温度80℃，反应时间10小时。采用高效液相色谱面积归一化法定量，阿魏酸的转化率为93.25％，产物中单酯含量为88.12％。
制备的样品用95％乙醇定容，用高效液相色谱仪进行分析，采用归一化法进行定量。色谱条件色谱仪，WATERS 2996；分析柱，Sunfire C-18，4.6×150mm，5μm；柱温，35℃；流速，1ml/min；进样量，3μL；检测器，PDA；检测波长，300nm；流动相，A，20mmol/L醋酸铵20％甲醇溶液；B，甲醇；洗脱条件，梯度洗脱，0min，100％A，30min，100％B，40min，100％A。
采用单因素实验，考察温度、时间、催化剂加量、醇酸摩尔比对产物中单酯含量的影响。
1、温度对单酯含量的影响准确称取5份0.5g阿魏酸，置于5个25ml锥形瓶中，分别加入5.00ml甘油，另准确称取6.4g对甲基苯磺酸溶于40ml丙酮，分别取5ml加入5个锥形瓶中，在65℃、70℃、75℃、80℃、85℃下维持10h，考察温度对单酯含量的影响，结果显示，在65℃～80℃范围内单酯含量随着温度升高迅速增大，而在温度超过80℃后，单酯含量基本不随温度升高而变化，因此反应温度选择75-85℃，优选80℃。
2、时间对单酯含量的影响准确称取5份0.5g阿魏酸，置于5个25ml锥形瓶中，分别加入5.00ml甘油，另准确称取6.4g对甲基苯磺酸溶于40ml丙酮，分别取5ml加入5个锥形瓶中，置于75℃恒温振荡水浴中分别保持4h、6h、8h、10h、12h，考察时间对单酯含量的影响，结果显示，在4～10h范围内，单酯含量随时间的延长增大较快，10h以后单酯含量随时间的延长变化较小，因此反应时间选择8-12h，优选10h。
3、催化剂加量对单酯含量的影响准确称取5份0.5g阿魏酸，分别置于5个25ml锥形瓶中，分别加入5.00ml甘油，另分别称取对甲基苯磺酸0.4g、0.8g、1.2g、1.6g、2.0g溶于10ml丙酮，并分别取5ml加入5个锥形瓶，使对甲基苯磺酸的质量分别占反应物总质量的2％、4％、6％、8％、10％，置于75℃恒温振荡水浴中维持10h，考察催化剂加量对单酯含量的影响，结果显示，催化剂加量小于8％时，单酯含量随着催化剂加量的增大而迅速增大，当催化剂加量超过8％时，单酯含量基本维持不变，因此催化剂加量选择反应体系总质量的6-10％，优选8％。
4、醇酸摩尔比对单酯含量的影响准确称取5份0.5g阿魏酸分别置于5个25ml锥形瓶中，分别加入2.5ml、3.75ml、5ml、6.25ml、7.5ml甘油，使醇酸摩尔比分别为10、15、20、25、30，加入一定量的对甲基苯磺酸丙酮溶液，使催化剂加量为反应体系总质量的8％，置于75℃恒温振荡水浴中维持10h，考察醇酸摩尔比对单酯含量的影响，结果显示，醇酸摩尔比小于25时，单酯含量随着催化剂加量的增大而迅速增大，当醇酸摩尔比大于25后，单酯含量随醇酸比的增大变化缓慢，因此醇酸摩尔比选择25-30∶1，优选30∶1。
采用正交实验优化合成工艺，确定最佳合成条件，因素水平设计见表1。
表1 正交实验设计
正交实验结果见表2。
表2 正交实验结果
其水平直观趋势图如图1所示。
由表1及图1可知，温度对单酯含量的影响最大，其次为醇酸摩尔比、催化剂加量，时间的影响最小。虽然单酯含量随醇酸摩尔比的增大而一直呈增大趋势，但增大的趋势越来越慢，而且考虑到经济性以及下一步分离的问题，选择醇酸摩尔比30为最佳条件；温度为85℃时，指标值比80℃有少许增大，但考虑到温度升高，副反应增加，指标值增加较小，因此选择80℃为最佳条件。
综上所述，最佳工艺条件为温度80℃，醇酸摩尔比30，催化剂加量8％，时间10小时。此条件下单酯含量为88.12％。
本发明的有益效果利用此工艺生产的阿魏酸单甘油酯可广泛应用于药物制备、食品保鲜和化妆品行业。
图1正交法水平直观趋势图。
具体实施例方式
实施例1准确称取一定量的阿魏酸置于锥形瓶中，加入一定量的甘油，甘油与阿魏酸的用量为醇酸摩尔比30，另外准确称取一定量的对甲基苯磺酸，溶于一定体积的丙酮中，然后取一定量的对甲基苯磺酸溶液加入上述锥形瓶中，催化剂对甲基苯磺酸的加量为原料阿魏酸和甘油总质量的8％，封口，置于恒温振荡水浴中，转速130～140r/min，在80℃温度下，反应10小时，反应完毕，采用液相色谱对反应物中单酯含量进行定量分析。阿魏酸的转化率为93.25％，产物中单酯含量为88.12％。
实施例2操作同实施例1，工艺条件为温度75℃，醇酸摩尔比30，催化剂加量8％，时间10小时。分析结果为阿魏酸的转化率为90.14％，产物中单酯含量为86.17％。
实施例3操作同实施例1，工艺条件为温度80℃，醇酸摩尔比25，催化剂加量8％，时间10小时。分析结果为阿魏酸的转化率为91.36％，产物中单酯含量为87.32％。
实施例4操作同实施例1，工艺条件为温度80℃，醇酸摩尔比30，催化剂加量8％，时间8小时。分析结果为阿魏酸的转化率为92.17％，产物中单酯含量为87.75％。
权利要求
1.一种用对甲基苯磺酸催化合成阿魏酸单甘油酯的方法，其特征是准确称取一定量的阿魏酸置于锥形瓶中，加入一定量的甘油，甘油与阿魏酸的用量为醇酸摩尔比25-30，另外准确称取一定量的对甲基苯磺酸，溶于一定体积的丙酮中，然后取一定量的对甲基苯磺酸溶液加入上述锥形瓶中，催化剂对甲基苯磺酸的加量为原料阿魏酸和甘油总质量的6％-10％，封口，置于恒温振荡水浴中，转速130～140r/min，在75-85℃温度下，反应8-12小时，反应完毕，采用液相色谱对反应物中单酯含量进行定量分析。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是优选的反应条件为醇酸摩尔比为30，催化剂对甲基苯磺酸的加量为原料阿魏酸和甘油总质量的8％，反应温度80℃，反应时间10小时。
全文摘要
一种用对甲基苯磺酸催化合成阿魏酸单甘油酯的方法，属于具有生物活性保健食品的制备技术领域。本发明以阿魏酸和甘油为原料，用对甲基苯磺酸催化合成阿魏酸单甘油酯，确定的最佳工艺条件为醇酸摩尔比为30，催化剂加量为原料阿魏酸和甘油总质量的8％，反应温度80℃，反应时间10h，采用高效液相色谱面积归一化法定量，阿魏酸的转化率为93.25％，产物中单酯含量为88.12％。利用此工艺生产的阿魏酸单甘油酯可广泛应用于药物的制备以及食品保鲜和化妆品行业。
文档编号C07C67/00GK101058539SQ200710022780
公开日2007年10月24日 申请日期2007年5月29日 优先权日2007年5月29日
发明者金青哲, 王兴国, 刘元法, 单良, 张娟 申请人:江南大学