[发明专利]一锅法制备亲水性植物甾醇/甾烷醇衍生物的方法

说明书

本发明公开了一锅法制备亲水性植物甾醇/甾烷醇衍生物的方法，属于食品、化妆品、医药和化工等技术领域。本发明将植物甾醇/甾烷醇与二元酸或二元酸酐在离子液体的作用下反应一段时间，生成高纯度的中间产物植物甾醇/甾烷醇二元酸单酯；中间产物不经分离，直接向反应体系中添加亲水修饰剂，继续反应一段时间，即可制备高纯度亲水性植物甾醇/甾烷醇衍生物。经萃取分离后，即可得到纯度为95％以上的亲水性植物甾醇/甾烷醇衍生物。本发明将两步酯化反应合并在一锅内进行，工艺操作简单，减少了溶剂的使用和分离，工艺流程短，降低了能耗。所得亲水性植物甾醇/甾烷醇衍生物产品纯度高，收率高，成本低，利于工业化生产。

技术领域

本发明涉及一锅法制备亲水性植物甾醇/甾烷醇衍生物的方法，属于食品、化妆品、医药和化工等技术领域。

背景技术

植物甾醇是一类以环戊烷全氢菲为主体骨架的甾体化合物，广泛存在于各类植物组织中。植物甾醇主要包括β-谷甾醇、豆甾醇、菜籽甾醇、菜油甾醇四种，目前工业上主要从植物油精炼过程产生的脱臭馏出物中植物甾醇。植物甾醇中的碳碳双键被氢化饱和后即为植物甾烷醇，主要包括谷甾烷醇和菜籽甾烷醇两种。

自从上个世纪五十年代以来，科研人员先后对植物甾醇/甾烷醇的生理活性及应用展开了广泛研究。研究证实，植物甾醇/甾烷醇具有降胆固醇、消炎、抗癌、提高免疫力等众多功效。植物甾醇/甾烷醇的母体结构是三个六元环和一个五元环组成的甾核，并连接一个由九到十个碳原子组成的疏水侧链。植物甾醇/甾烷醇常以游离的结晶形式存在，其独特的化学结构和晶体形式决定了它具有溶解性差(表现为脂溶性低、水不溶)、生物利用率低等特点，极大地限制了它的实际应用。

因植物甾醇的脂溶性较低，近十几年以来国内外绕改善植物甾醇/甾烷醇脂溶性(或油溶性)的研究较多，主要有以下一些专利：

CN 1982326公开了一种多不饱和脂肪酸植物甾醇酯的制备方法。该法使用常见的对甲苯磺酸，浓硫酸、碳酸氢钠，二乙胺、三乙胺、甲醇钠、乙醇钠等作为催化剂合成了多不饱和脂肪酸植物甾醇酯。CN 101235067公开了一种植物甾醇酯的制备方法。该法使用一些金属氧化物如氧化钙，氧化镁等作为催化剂在无溶剂体系合成植物甾醇酯。CN 1458918公开了一种制备脂肪族酯的方法。该法所用的醇为甾醇，甾烷醇，4-甲基甾醇以及它们的氢化同系物，选用镧系元素氧化物以及这些氧化物的混合物作为固体催化剂合成脂肪酸甾醇酯。

US 6413571公开了一种共轭亚油酸甾醇酯的制备方法。该法以共轭亚油酸甲酯和甾醇或甾烷醇为原料，以甲醇钠为催化剂；或以共轭亚油酸和甾醇或甾烷醇为原料，以硫酸或氯化锡为催化剂，在真空加热条件下制备甾醇酯。US 6855837公开了一种植物甾烷醇酯的制备方法。该法将植物甾醇在氢化催化剂的作用下合成植物甾烷醇，然后过滤除去催化剂，再将脂肪酸酯和酯交换所用催化剂加入反应混合物并加热，制备植物甾烷醇脂肪酸酯。US 5892068公开了一种无溶剂体系里植物甾(烷)醇脂肪酸酯的制备方法。该法首先将脂肪酸熔融，熔化后的脂肪酸既是反应物又充当溶剂，与植物甾(烷)醇在加热的条件下直接酯化制备植物甾(烷)醇脂肪酸酯。US 2005027179公开了一种不饱和脂肪酸植物甾醇酯的制备方法。该法以植物甾醇和富含ω-3不饱和脂肪酸的物质如鱼油为原料，在碱性催化剂的作用下，真空加热制备不饱和脂肪酸植物甾醇酯。

通过这些化学催化、酶催化等方法将植物甾醇/甾烷醇与脂肪酸、脂肪酸酯反应制得的植物甾醇/甾烷醇脂肪酸酯，可以不同程度地改善植物甾醇/甾烷醇的脂溶性(或油溶性)，极大地拓宽了植物甾醇/甾烷醇的实际应用范围。

因植物甾醇/甾烷醇具有水不溶等特点，故植物甾醇/甾烷醇在含水体系中的应用几乎为一片空白。近几年来，陆续有人利用包埋、微乳化等方法改善植物甾醇/甾烷醇溶解性、水分散性的研究，主要有以下一些专利：