一種l-抗壞血酸蓖麻酸酯及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于食品添加劑領(lǐng)域，具體涉及一種L-抗壞血酸蓖麻酸酯及其制備方法與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]L-抗壞血酸是一種常用的水溶性抗氧化劑，然而它的親水性限制了它在疏水體系中的應(yīng)用，在食品領(lǐng)域也就是限制了它在脂溶性食品中的應(yīng)用。L-抗壞血酸分子通過酯化反應(yīng)與含有疏水性長鏈的脂肪酸基團結(jié)合成酯后，其親油性增加，抗氧化性仍然保留。L-抗壞血酸棕櫚酸酯就是其代表性的例子。在L-抗壞血酸棕櫚酸酯中，棕櫚酸本身就是棕櫚油中的一部分，所以其安全性是有保障的。棕櫚酸屬于長鏈飽和脂肪酸，從構(gòu)效關(guān)系的角度考慮，在L-抗壞血酸分子中引入長鏈不飽和脂肪酸，對增加其脂溶性也是有好處的，不飽和基團的存在對抗氧化性的影響也是值得研宄的。蓖麻酸存在于蓖麻油中，是一個長鏈不飽和脂肪酸，且在長鏈上還含有一個羥基，蓖麻油具有一定的藥用價值。
[0003]目前，L-抗壞血酸脂肪酸酯的合成可以分為兩種:化學(xué)合成法和酶催化法?；瘜W(xué)合成法產(chǎn)率較高，但反應(yīng)條件劇烈，副產(chǎn)物多，產(chǎn)品提純困難，且對環(huán)境的影響大。而酶法是利用脂肪酶催化直接酯化反應(yīng)合成酯，反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)率高，副產(chǎn)物少，產(chǎn)物提純?nèi)菀?，對環(huán)境的影響小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種L-抗壞血酸蓖麻酸酯。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于提供上述L-抗壞血酸蓖麻酸酯的制備方法。
[0006]本發(fā)明的再一目的在于提供上述L-抗壞血酸蓖麻酸酯的應(yīng)用。
[0007]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0008]一種L-抗壞血酸蓖麻酸酯，其羧酸部分為不飽和長鏈脂肪酸蓖麻酸，且脂肪酸部分還含有一個輕基。
[0009]上述L-抗壞血酸蓖麻酸酯的制備方法，包括以下步驟:
[0010](I)將L-抗壞血酸和蓖麻酸溶于叔丁醇，然后加入4A分子篩和固定化脂肪酶，在超聲波輔助下，水浴恒溫反應(yīng)一定時間；
[0011](2)步驟⑴的反應(yīng)液經(jīng)固液分離，去除固定化脂肪酶和4A分子篩，所得濾液經(jīng)減壓蒸餾蒸去除叔丁醇，得到粗產(chǎn)物；
[0012](3)將步驟⑵得到的粗產(chǎn)物用乙酸乙酯溶解，然后用飽和碳酸鈉溶液洗滌，再分液，最后將有機相用無水硫酸鎂干燥；
[0013](4)對步驟(3)干燥后的有機相減壓蒸餾去除溶劑，然后將剩余物真空干燥、及柱層析純化得淡黃色油狀物，即為所述L-抗壞血酸蓖麻酸酯。
[0014]優(yōu)選的，步驟(I)所述固定化脂肪酶為固定化德氏根霉菌(Rhizopus delemar) ο
[0015]優(yōu)選的，步驟(I)所述超聲波的功率為0.50W/cm2。
[0016]優(yōu)選的，步驟(I)所述反應(yīng)溫度是50°C。
[0017]優(yōu)選的，步驟(I)所述反應(yīng)時間是6h。
[0018]上述L-抗壞血酸蓖麻酸酯在作為食品抗氧化劑的應(yīng)用。
[0019]在制備L-抗壞血酸蓖麻酸酯的過程中，本發(fā)明采用了酶催化法，具體是使用了一種固定化的脂肪酶，與化學(xué)合成法相比有諸多優(yōu)點。
[0020]為提高產(chǎn)率，在制備L-抗壞血酸蓖麻酸酯的過程中，本發(fā)明采用了超聲波輔助催化，并且探討了超聲波功率與制備產(chǎn)率的關(guān)系。
[0021]為節(jié)約成本，在制備L-抗壞血酸蓖麻酸酯的過程中，脂肪酶可以重復(fù)使用。酶在使用過程中活力是逐步衰減的，本發(fā)明摸索出了酶的最佳使用次數(shù)，重復(fù)使用次數(shù)可達8次。
[0022]反應(yīng)所得的粗產(chǎn)物，經(jīng)分離純化后得淡黃色油狀物，用國標GB 16314-1996測定產(chǎn)物的純度，用紅外、質(zhì)譜確定產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0024]本發(fā)明制備方法反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)率高，副產(chǎn)物少，產(chǎn)物提純?nèi)菀?，對環(huán)境的影響小。獲得了一種新型的食品抗氧化劑，與現(xiàn)有的食品抗氧化劑相比，本發(fā)明獲得的食品抗氧化劑脂溶性增加，應(yīng)用范圍更廣。
【附圖說明】
[0025]圖1為實施例1制得的L-抗壞血酸蓖麻酸酯的紅外光譜圖。
[0026]圖2為實施例1制得的L-抗壞血酸蓖麻酸酯的質(zhì)譜圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0028]實施例1
[0029]一種L-抗壞血酸蓖麻酸酯的制備方法，包括以下步驟:
[0030](I)將 1.76g (1mmol) L-抗壞血酸和 2.98g (1mmol)蓖麻酸溶于 50mL 叔丁醇，然后加入5g 4A分子篩和固定化脂肪酶(德氏根霉菌)(市場購買)，在功率為0.50W/cm2的超聲波輔助下，水浴恒溫50°C反應(yīng)6h ;
[0031](2)步驟(I)的反應(yīng)液經(jīng)固液分離，去除固定化脂肪酶和4A分子篩，所得濾液經(jīng)減壓蒸餾蒸去叔丁醇，得到粗產(chǎn)物；
[0032](3)將步驟⑵得到的粗產(chǎn)物用乙酸乙酯溶解，然后用飽和碳酸鈉溶液洗滌至近中性，再分液，最后將有機相用無水硫酸鎂干燥12h并抽濾；
[0033](4)對步驟(3)干燥后的有機相減壓蒸餾去除溶劑，然后將剩余物真空干燥、柱層析純化得淡黃色油狀物，柱層析純化得產(chǎn)物3.58g，折光率1.4780，產(chǎn)率78.51 %。
[0034]將步驟(4)得到的淡黃色油狀物，用國標GB 16314-1996測定產(chǎn)物的純度，用紅夕卜、質(zhì)譜確定產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。紅外光譜圖如圖1所示，從圖1中可以看出3395CHT1處出現(xiàn)-OH的吸收峰，在2928、2856CHT1出現(xiàn)了 CH 2的C-H伸縮振動吸收峰，在1711 cm—1出現(xiàn)了酯基的伸縮振動吸收峰，在1671CHT1出現(xiàn)了 L-抗壞血酸的C = C的吸收峰，指紋區(qū)的吸收峰(1290、1144>723cm_1)進一步提供了證明，符合L-抗壞血酸蓖麻酸醋的結(jié)構(gòu)特征。質(zhì)譜圖如2所示，從圖2中可以看出分子離子峰為456.6 (M+)，這也證實了所得產(chǎn)物為L-抗壞血酸蓖麻酸酯。
[0035]對比實施例1
[0036]上述L-抗壞血酸蓖麻酸酯的制備方法，包括以下步驟:
[0037](I)將 1.76g (1mmol) L-抗壞血酸和 2.98g (1mmol)蓖麻酸溶于 50mL 叔丁醇，然后加入5g 4A分子篩和0.35g固定化脂肪酶(德氏根霉菌)，在功率為0.40W/cm2的超聲波輔助下，水浴恒溫50°C反應(yīng)6h ;
[0038](2)步驟(I)的反應(yīng)液經(jīng)固液分離，去除固定化脂肪酶和4A分子篩，所得濾液經(jīng)減壓蒸餾蒸去叔丁醇，得到粗產(chǎn)物；
[0039](3)將步驟⑵得到的粗產(chǎn)物用乙酸乙酯溶解，然后用飽和碳酸鈉溶液洗滌至近中性，再分液，最后將有機相用無水硫酸鎂干燥12h，抽濾；
[0040](4)對步驟(3)干燥后的有機相減壓蒸餾去除溶劑，然后將剩余物真空干燥、柱層析純化得淡黃色油狀物，即為所述L-抗壞血酸蓖麻酸酯，柱層析純化得產(chǎn)物3.45g，折光率1.4780，產(chǎn)率 75.66%o
[0041]對比實施例2
[0042]上述L-抗壞血酸蓖麻酸酯的制備方法，包括以下步驟:
[0043](I)將 1.76g (1mmol) L-抗壞血酸和 2.82g (1mmol)蓖麻酸溶于 50mL 叔丁醇，然后加入5g 4A分子篩和0.35g固定化脂肪酶(德氏根霉菌)，在功率為0.60W/cm2的超聲波輔助下，水浴恒溫50°C反應(yīng)6h ;
[0044](2)步驟(I)的反應(yīng)液經(jīng)固液分離，去除固定化脂肪酶和4A分子篩，所得濾液經(jīng)減壓蒸餾蒸去叔丁醇，得到粗產(chǎn)物；
[0045](3)將步驟(2)得到的粗產(chǎn)物用乙酸乙酯溶解，然后用飽和碳酸鈉溶液洗滌至近中性，再分液，最后將有機相用無水硫酸鎂干燥12h ；
[0046](4)對步驟(3)干燥后的有機相減壓蒸餾去除溶劑，然后將剩余物真空干燥、柱層析純化得淡黃色油狀物，即為所述L-抗壞血酸蓖麻酸酯，柱層析純化得產(chǎn)物3.50g，折光率1.4780，產(chǎn)率 76.75%o
[0047]上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種L-抗壞血酸蓖麻酸酯，其特征在于，其羧酸部分為不飽和長鏈脂肪酸蓖麻酸，且脂肪酸部分還含有一個羥基。
2.權(quán)利要求1所述的L-抗壞血酸蓖麻酸酯的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將L-抗壞血酸和蓖麻酸溶于叔丁醇，然后加入4A分子篩和固定化脂肪酶，在超聲波輔助下，水浴恒溫反應(yīng)一定時間； (2)步驟(I)的反應(yīng)液經(jīng)固液分離，去除固定化脂肪酶和4A分子篩，所得濾液經(jīng)減壓蒸餾蒸去叔丁醇，得到粗產(chǎn)物； (3)將步驟(2)得到的粗產(chǎn)物用乙酸乙酯溶解，然后用飽和碳酸鈉溶液洗滌，再分液，最后將有機相用無水硫酸鎂干燥； (4)對步驟(3)干燥后的有機相減壓蒸餾去溶劑，然后將剩余物真空干燥，柱層析純化得淡黃色油狀物，即為所述L-抗壞血酸蓖麻酸酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟(I)所述固定化脂肪酶為固定化德氏根霉菌(Rhizopus deIemar) ο
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟(I)所述超聲波的功率為0.50W/cm2o
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟(I)所述反應(yīng)溫度是50°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟(I)所述反應(yīng)時間是6h。
7.權(quán)利要求1所述的L-抗壞血酸蓖麻酸酯作為食品抗氧化劑的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種L-抗壞血酸蓖麻酸酯及其制備方法與應(yīng)用。所述L-抗壞血酸蓖麻酸酯，其羧酸部分為不飽和長鏈脂肪酸蓖麻酸，且脂肪酸部分還含有一個羥基。上述制備方法為：將L-抗壞血酸和蓖麻酸溶于叔丁醇，然后加入4A分子篩和固定化脂肪酶，在超聲波輔助下，水浴恒溫反應(yīng)一定時間；反應(yīng)液經(jīng)固液分離，濾液經(jīng)減壓蒸餾得到粗產(chǎn)物；粗產(chǎn)物用乙酸乙酯溶解，然后用飽和碳酸鈉溶液洗滌、分液，有機相用無水硫酸鎂干燥、減壓蒸餾，最后將剩余物真空干燥、柱層析純化得淡黃色油狀物，即為所述L-抗壞血酸蓖麻酸酯。本發(fā)明制備方法反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)率高，副產(chǎn)物少，產(chǎn)物提純?nèi)菀?，對環(huán)境的影響小，獲得了一種新型的食品抗氧化劑。
【IPC分類】C12P17-04, A23L3-3544, C07D307-62
【公開號】CN104610201
【申請?zhí)枴緾N201410808619
【發(fā)明人】晏日安, 江晨, 李卓, 劉柳, 江新慧
【申請人】暨南大學(xué)
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月19日