甘油酯型脂肪酸羟基脂肪酸酯及其制备方法

本发明属于油脂改性，更具体地，本发明涉及一种甘油酯型脂肪酸羟基脂肪酸酯及其制备方法。

背景技术：

1、脂肪酸羟基脂肪酸酯是近年来发现的一类具有抗糖尿病和抗慢性炎症等生物功能的新型内源性脂质。目前合成化学法合成脂肪酸羟基脂肪酸酯存在一些不足之处：(1)、低选择性：化学方法的选择性较低，可能导致合成产物中包含多个异构体或对映异构体。这可能对生物学活性产生不利影响，因为有些对映异构体具有不同的生物学效应；(2)、复杂的合成路线：化学合成策略的复杂性是由引入羟基化基团而带来的挑战，羟基化涉及苛刻的反应条件，如高温、有害的有机溶剂和复杂的基团保护步骤，从而增加了合成的难度和成本，例如以1,9-壬二醇为原料，经过十一个步骤合成了10-羟基硬脂酸棕榈酸脂，导致低产率和低收率；(3)、环境影响：一些化学合成方法涉及使用有害溶剂、催化剂等，对环境造成负面影响，这与可持续和环保的生产要求相悖。

2、为克服上述不足，研究人员越来越多地转向酶法合成。酶法具有较高的立体选择性、催化效率和对环境友好的特点，有望在生产脂肪酸羟基脂肪酸酯等化合物时提供更可持续和绿色的解决方案。与化学催化剂相比，自然演化出了可用于合成羟基脂肪酸脂的酶类包括脂氧合酶、细胞色素p450和脂肪酸水合酶等，可利用脂肪酸(级联)催化合成脂肪酸羟基脂肪酸酯。脂肪酸羟基脂肪酸酯单体不稳定，易降减成脂肪酸和羟基脂肪酸，或者聚合成脂肪酸羟基脂肪酸酯聚脂。

3、甘油酯型脂肪酸羟基脂肪酸酯具有更稳定的结构，且在体内具有生物学功能。然而，目前仅在生物体内发现有合成甘油酯型脂肪酸羟基脂肪酸酯，无体外全酶法合成催化的报道。羟基脂肪酸脂具有较大的空间位阻，以及和溶剂兼容性差，是目前限制体外合成甘油酯型脂肪酸羟基脂肪酸酯的主要难题。

技术实现思路

1、基于此，本发明的目的是提供了一种甘油酯型脂肪酸羟基脂肪酸酯及其制备方法，本发明的制备方法催化效率高，且产物得率高。

2、实现上述发明目的的具体技术方案包括如下。

3、本发明的第一方面，提供了一种甘油酯型脂肪酸羟基脂肪酸酯的制备方法，包括以下步骤：将脂肪酸羟基脂肪酸酯与甘油骨架酰基受体混合，加入脂肪酶和催化助剂，40～60℃搅拌反应，反应结束后，去除油相的催化助剂，即得；所述脂肪酶为cala、novozyme435、lipozyme 435、lipozyme tl im、lipozyme rm im中的一种或几种；所述催化助剂为叔丁醇、正己烷、甲苯、二甲基亚砜、4-二甲氨基吡啶、1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺中的两种或以上；所述甘油骨架酰基受体为甘油或单甘酯。

4、本发明的第二方面，提供了上述制备方法制得的甘油酯型脂肪酸羟基脂肪酸酯。

5、本发明具有以下有益效果：

6、在本发明中，选择特定的脂肪酶作为催化剂，混合溶剂作为催化助剂，将脂肪酸羟基脂肪酸酯与甘油骨架酰基受体甘油或单甘酯全酶法催化合成得到甘油酯型脂肪酸羟基脂肪酸酯，有效克服了羟基脂肪酸脂较大的空间位阻、以及和溶剂兼容性差的缺陷，本发明的制备方法催化效率高，产物得率高，催化合成过程条件温和，工艺简易，产物易分离纯化，减少成本，具有更好的经济性和环保性。

技术特征：

1.一种甘油酯型脂肪酸羟基脂肪酸酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将脂肪酸羟基脂肪酸酯与甘油骨架酰基受体混合，加入脂肪酶和催化助剂，40～60℃搅拌反应，反应结束后，去除油相的催化助剂，即得；所述脂肪酶为cala、novozyme 435、lipozyme 435、lipozyme tl im、lipozyme rm im中的一种或几种；所述催化助剂为叔丁醇、正己烷、甲苯、二甲基亚砜、4-二甲氨基吡啶、1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺中的两种或以上；所述甘油骨架酰基受体为甘油或单甘酯。

2.根据权利要求1所述的甘油酯型脂肪酸羟基脂肪酸酯的制备方法，其特征在于，所述脂肪酶为cala、lipozyme 435或lipozyme rm im，更优选为cala。

3.根据权利要求1所述的甘油酯型脂肪酸羟基脂肪酸酯的制备方法，其特征在于，所述脂肪酶的添加量为脂肪酸羟基脂肪酸酯质量的5～10％。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脂肪酸羟基脂肪酸酯为2-羟基花生酸辛酸酯、2-羟基花生酸棕榈酸酯、2-羟基花生酸油酸酯、10-羟基硬脂酸棕榈酸酯、12-羟基硬脂酸辛酸酯、12-羟基硬脂酸月桂酸酯、12-羟基硬脂酸棕榈酸酯、12-羟基硬脂酸油酸酯、13-羟基亚油酸棕榈酸酯、13-羟基硬脂酸甲酯棕榈酸酯中的一种或以上。

5.根据权利要求1所述的甘油酯型脂肪酸羟基脂肪酸酯的制备方法，其特征在于，所述催化助剂为叔丁醇、甲苯和二甲基亚砜的其中一种与4-二甲氨基吡啶或1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺的混合溶剂。

6.根据权利要求5所述的甘油酯型脂肪酸羟基脂肪酸酯的制备方法，其特征在于，所述催化助剂中叔丁醇、甲苯和二甲基亚砜与4-二甲氨基吡啶或1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺的质量比为3～5:1。

7.根据权利要求6所述的甘油酯型脂肪酸羟基脂肪酸酯的制备方法，其特征在于，所述催化助剂为质量比5:1的叔丁醇和4-二甲氨基吡啶、或质量比5:1的叔丁醇和1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺。

8.根据权利要求1～7任一项所述的甘油酯型脂肪酸羟基脂肪酸酯的制备方法，其特征在于，所述脂肪酸羟基脂肪酸酯与甘油骨架酰基受体的质量比为1:1～1:2。

9.根据权利要求1～7任一项所述的甘油酯型脂肪酸羟基脂肪酸酯的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为40～50℃，所述反应的时间为6～12h。

10.权利要求1～9任一项所述的制备方法制得的甘油酯型脂肪酸羟基脂肪酸酯。

技术总结
本发明公开了一种甘油酯型脂肪酸羟基脂肪酸酯及其制备方法，其将脂肪酸羟基脂肪酸酯与甘油骨架酰基受体混合，加入脂肪酶和催化助剂，40～60℃搅拌反应，反应结束后，去除油相的催化助剂，即得；所述脂肪酶为CALA、Novozyme 435、Lipozyme 435、Lipozyme TL IM、Lipozyme RM IM中的一种或几种；所述催化助剂为叔丁醇、正己烷、甲苯、二甲基亚砜、4‑二甲氨基吡啶、1‑乙基‑3‑(3‑二甲氨基丙基)碳二亚胺中的两种或以上。本发明的全酶法制备方法催化效率高，产物得率高，催化合成过程条件温和，工艺简易，产物易分离纯化，减少成本，具有更好的经济性和环保性。

技术研发人员：周鹏飞,邓媛元,张名位,张雁,赵志浩,刘光,唐小俊,李萍,曾嘉锐
受保护的技术使用者：广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24