[发明专利]十八碳共轭多烯脂肪酸的新型合成方法

说明书

技术领域

本发明属于营养化学领域，涉及共轭多烯脂肪酸的合成方法。

背景技术

十八碳共轭多烯脂肪酸是指分子中含有二个、三个、四个等多个共轭双键的一类不饱和脂肪酸。近年来的研究表明，此类共轭多烯脂肪酸大多具有一些非常重要的生物活性，如抗癌、降血脂、抗氧化、抗动脉粥样硬化、增加免疫力、防治糖尿病、降低甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇含量、减肥等[1，2]。十八碳共轭多烯脂肪酸目前已经成为在生物化学、食品营养、保健品及药物开发等领域的热点，引发了世界范围内的研究热潮。

根据共轭程度的高低，十八碳共轭多烯脂肪酸可分为共轭二烯、共轭三烯、共轭四烯、共轭五烯、共轭六烯等几大类。研究表明共轭程度越高，活性越强[3，4]。例如，共轭亚麻酸(十八碳共轭三烯脂肪酸，CLnA)比共轭亚油酸(十八碳共轭二烯脂肪酸，CLA)多了一个共轭双键，其活性就比CLA高。而共轭程度更高的十八碳共轭四烯酸(PnA)则具有比CLA，CLnA更强的抗癌活性，因而引起了化学家、生物医学专家、营养学家等的极大兴趣，目前有关PnA的生物活性的研究才刚刚兴起[5]。

十八碳共轭多烯脂肪酸在自然界含量较低，通过合成才能满足日益增长的需要。目前合成十八碳共轭多烯脂肪酸的方法主要有：碱异构化法、脱水法、炔键加成法、氧化-脱水法、醛酯链引伸法、钠汞齐催化消去法、交叉偶联法、溴化-脱溴化氢法等，这些方法各有优缺点。其中，碱异构化法是利用不同浓度的碱溶液催化异构多不饱和脂肪酸，脱水法是利用DBU(1，8-二氮杂环[5，4，0]十一烯-7)或氢氧化钾催化脱水含羟基的脂肪酸[6-8]。这两类方法步骤简单，成本较低廉，已经实现工业化。但它们主要适合于共轭二烯脂肪酸的合成。

对于十八碳共轭三烯脂肪酸的合成，文献报导的主要有炔键加成法和氧化-脱水法[9，10]。这些方法都存在反应步骤多、试剂昂贵、产率低等缺点。对于十八碳共轭四烯脂肪酸的合成，主要有醛酯链引伸法、钠汞齐催化消去法、交叉偶联法、溴化-脱溴化氢法等方法[11-15]。这些方法步骤复杂、试剂昂贵，涉及到氘代铝锂、KN[Si(CH3)₂]₂、三苯基膦、二异丁基氢化铝、正丁基锂、钠汞齐、三甲基硅锂乙炔、联乙炔、氰化钠、CuCN、(E)-1-丁烯基硼酸等。药物残留高且产率偏低。2004年Kuklev等亦用溴化-脱溴化氢法合成了十八碳共轭四烯酸的四种异构体[16]。该法是先将非共轭的十八碳三烯酸(亚麻酸)溴化，以DBU催化脱溴化氢之后得到十八碳共轭四烯酸。尽管该法步骤较为简单，但利用强氧化性的液溴作为溴化剂会导致大部分亚麻酸发生氧化变质。此外昂贵的催化剂DBU也使得该法成本过高，难于工业化。

总之，现有的合成方法均存在步骤复杂，反应条件剧烈、试剂昂贵、产率较低且不适合共轭程度高的多烯脂肪酸的合成等缺点。此外，这些合成方法均只能得到一类共轭多烯脂肪酸产品。目前仍然缺乏共轭程度更高的多烯脂肪酸的有效合成方法。有鉴于此，探索出一种步骤少，条件温和，产率高、适合多类高共轭脂肪酸的高效合成方法，对共轭多烯脂肪酸的研究和生产是非常必要的，具有很高的经济价值和应用前景。

专利内容

本发明的目的在于：提供十八碳共轭多烯脂肪酸的新型合成方法。

本发明的主要内容如下：以亚油酸或者富含亚油酸的植物油为原料，经甲酯化、溴化、脱溴反应之后，合成含有多种十八碳共轭多烯脂肪酸的粗产物。利用低温重结晶法除去未反应原料物后，得到仅含多种十八碳共轭多烯脂肪酸的混合物。再利用硅胶柱层析法对该混合物进行分离，分别得到十八碳共轭二烯脂肪酸以及更高共轭程度的十八碳共轭三烯脂肪酸和十八碳共轭四烯脂肪酸。

十八碳共轭多烯脂肪酸的具体合成步骤如下：

(1)甲酯化：氮气保护下将原料油与1.0mol/L的H₂SO₄/CH₃OH溶液在40～80℃温度下

反应30～60分钟，加入饱和食盐水分层后，分液得到不饱和脂肪酸甲酯。

(2)溴化：氮气保护下于30-80℃温度间，将上述不饱和脂肪酸甲酯与一定比例的溴化剂在有机溶剂中混合搅拌1-20小时，发生溴化反应。减压蒸发除去有机相，得到不饱和脂肪酸的溴化物。

(3)脱溴：氮气保护下，将上述不饱和脂肪酸的溴化物与1.5-4.5mol/LNaOH/CH₃CH₂OH溶液在30-80℃温度下反应1-5h，酸化至PH值为1-3。得到含有十八碳共轭多烯脂肪酸的粗产物。