[发明专利]一种没食子酸植物甾醇酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型油溶性植物甾醇酯的制备方法，属于食品、医药、化工和化妆品等技术领域。

背景技术

植物甾醇又称植物固醇，是一类以环戊烷全氢菲为主体骨架的甾体化合物，是一种重要的植物活性成分。植物甾醇一般从植物油精炼时的脱臭馏出物中提取，目前国内已有大规模工业化生产。植物甾醇主要包括β-谷甾醇、豆甾醇、菜籽甾醇和菜油甾醇四种，其中以β-谷甾醇为主。植物甾醇最被人知晓的是其降胆固醇作用，近年来还发现植物甾醇在抗癌、抗炎、抗病毒和提高免疫力等方面具有重要作用。

植物甾醇具有非常好的降胆固醇作用，其主要原因可能是，植物甾醇和植物甾烷醇是动物胆固醇的植物等价物，它们在小肠内能与胆固醇形成竞争性吸收关系，替代部分胆固醇被吸收，而其本身不能被利用，从而达到降低血液中低密度胆固醇水平的功效。自然界中存在的植物甾醇有游离型和酯化型两种，坚果、油料作物中以游离型为主，谷类食物中以酯化型为主。我们广泛接触的植物甾醇几乎都是游离型植物甾醇，它在应用中存在以下两方面的问题，一方面由于植物甾醇的难溶性和较低的生物利用性，极易引发高植物甾醇血症。另一方面，由于游离型植物甾醇的结晶性和难溶性，植物甾醇既不溶于水，在油中的溶解度也很小，限制了它在食品中的应用。由于植物甾醇对人体无毒副作用、具有上述多种重要生理功能，这就要求在不影响植物甾醇的生理功能前提下改变植物甾醇的形式，使其便于在食品加工中应用。

酯化型的植物甾醇更易溶于有机溶剂，其吸收利用率与游离型相比约提高5倍，其功能作用也更加广泛。植物甾醇酯化制得的植物甾醇酯由于具有比植物甾醇更好的脂溶性、分散性和更高的降胆固醇效果，可作为喷雾和口服药物中的吸收载体及营养补充剂，以及皮肤细胞促进剂、抗炎剂、伤口愈合剂和非离子乳化剂。同时，植物甾醇酯具有酸和醇的双重功效，没食子酸植物甾醇酯除了植物甾醇的降胆固醇功能外，还具有没食子酸的功能特性，例如，作为传统的食品抗氧化剂，用于脂肪类、奶油类物质的抗氧化，也可作为生物柴油及某些材料的抗氧化稳定剂或抗老化剂，或用于抗微生物和抑制生物酶等。

目前酯化型的植物甾醇主要是饱和脂肪酸植物甾醇酯和不饱和脂肪酸植物甾醇酯，目的是改善植物甾醇的油溶性，其反应都存在着效率低和能耗高的问题。改善植物甾醇水溶性的方法多集中在制造微乳体系或者微胶囊包埋，但这两种常用的物理改性方法都存在稳定性和实际应用限制多的问题。没食子酸是我国特色林产品五倍子的重要衍生物，原料丰富，价格低廉，制备容易，没食子酸酯分子中三个酚羟基处于邻位，是质子的供体，表现出活泼的还原性，具有良好的抗氧化性能。以没食子酸为原料生产的没食子酸丙酯已经作为一种常见的油溶性抗氧化剂已被广泛应用于各类产品中。没食子酸植物甾醇酯的油溶性较植物甾醇高，方便了植物甾醇在各种利用渠道中的加工应用，同时没食子酸植物甾醇酯能兼有植物甾醇和没食子酸两者的生理活性，生物学效价得到提高。

目前未见关于没食子酸植物甾醇酯的报道，常见是以没食子酸与长链糖醇反应的报道，但其共同点都是反应温度较高，副产物较多，且整个反应过程毒性太大，没有工业利用价值。所以本发明探索出一种没食子酸植物甾醇酯的高效制备方法，先以水相法绿色合成三乙酰没食子酸，后在超声辅助下催化合成三乙酰没食子酸植物甾醇酯，最后用三氯甲烷-甲醇-碳酸钠回流法脱去乙酰基。除第三步反应需要热源外，整体反应不需加热，室温下即可发生反应，且催化效果好，催化剂回收利用率高，仅有少量低毒试剂参与反应，遵循绿色合成的原则，符合食品工业级生产的要求，并且第三步脱除乙酰基的方法效果优异，经过多次萃取后，产品不需要再进行硅胶柱分离纯化。

发明内容

目前植物甾醇的改性研究偏重于脂肪酸，对其他有机酸研究较少，且存在实用性低、应用限制多等特点，本发明的目的是针对这些特点而开发的一种典型酚酸——没食子酸与植物甾醇酯化改性方法。本方法分三步完成，第一步水相法绿色合成三乙酰没食子酸，第二步在超声辅助下催化合成三乙酰没食子酸植物甾醇酯，第三步脱乙酰化反应生成没食子酸植物甾醇酯，三步方法都操作简单、能耗低、绿色环保、效率好且产率高，适合用于规模化生产。

本发明采用以下技术方案：

本发明的制备方法分为三步，分别是：a)水相法绿色合成三乙酰没食子酸；b)超声辅助催化合成三乙酰没食子酸植物甾醇酯；c)三氯甲烷-甲醇-碳酸钠回流法脱乙酰化。下面对各步进行详细的描述：