[发明专利]以植物甾醇为原料制备胆固醇及其衍生物的方法

说明书

本发明公开一种以植物甾醇为原料制备胆固醇及其衍生物的方法。包括如下步骤：以植物甾醇为起始原料，对植物甾醇的3位羟基进行醚化保护，经生物发酵、氧化、GM‑2氧化、witting反应、氢化、水解得到胆固醇及其衍生物。本发明对这些甾醇进行开发利用，不仅解决了原料来源问题，更是解决了废水废渣的环保问题。

技术领域

本发明属于胆固醇制备领域，具体涉及一种以植物甾醇为原料制备胆固醇及其衍生物的方法。

背景技术

胆固醇又称胆甾醇，其是一种环戊烷多氢菲的衍生物，广泛存在于动物体内，尤以脑及神经组织中最为丰富，在肾、脾、皮肤、肝和胆汁中含量也高。胆固醇是动物组织细胞所不可缺少的重要物质，它不仅参与形成细胞膜，而且是合成胆汁酸、维生素D以及许多甾体激素的原料。其衍生物25-羟基胆固醇则是合成25羟基维生素D3的原料。

胆固醇的传统的来源中最主要的方式是从各种动物的脑、内脏、脊髓中或羊毛酯中提取，提取工艺及分离技术也比较复杂，如已有报道的专利文献CN101270141和CN108640961。目前最大的胆固醇提取及分离企业为花园生物从羊毛酯中提取，采用分子精馏的方式进行胆固醇提纯，设备及技术门槛相对较高；动物体内器官提取，存在安全风险，如疯牛病、猪链球菌病等感染。

从其他非动物源合成方法报道相对较少，现有技术CN1772760A报道了从皂素出发合成，经过水解、磺酰化、还原、水解等步骤合成胆固醇的方法，具体路径如下：

然而该方法存在原料资源的枯竭、收率低，工艺复杂，生产污染大，成本高等问题。

发明内容

本发明提供一种胆固醇及其衍生物的制备方法，包括如下步骤：以植物甾醇为起始原料，对植物甾醇的3位羟基进行醚化保护，经生物发酵、氧化、GM-2氧化、witting反应、氢化、水解得到胆固醇及其衍生物。

进一步地，所述胆固醇及其衍生物的制备方法包括如下步骤：

(1)以植物甾醇为起始原料，对植物甾醇的3位羟基进行醚化保护，得到GM-1；

(2)所述GM-1经生物发酵，得到GM-2；

(3)所述GM-2与2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)发生氧化反应，得到GM-3；

(4)所述GM-3与异戊基三苯基溴化膦通过witting反应合成GM-4；

(5)所述GM-4经氢化、水解，得到胆固醇及其衍生物。

本发明方法采用的的合成路线如下：

进一步地，所述植物甾醇具有如式1所示的结构：

即，所示植物甾醇可以选自菜籽甾醇、菜油甾醇、豆甾醇或β-谷甾醇。

进一步地，步骤(1)中，所述醚化保护的过程包括：将植物甾醇与二甲氧基甲烷混合，然后加入硅藻土、五氧化二磷，搅拌反应，待反应完全后升温，趁热过滤，洗涤，烘干，得到植物甾醇醚化物粗品；采用丙酮对所述植物甾醇醚化物粗品进行纯化，得到所述植物甾醇醚化物GM-1。

优选地，所述植物甾醇与二甲氧基甲烷的质量比为1:(10-20)，例如1:15。

优选地，所述植物甾醇、硅藻土和五氧化二磷的质量比为1:1:(0.2-1)，例如1:1:0.5。

优选地，所述五氧化二磷加入时需要缓慢加入，且控制体系温度不超过30℃。

优选地，所述搅拌反应的温度为20-27℃，例如25℃；所述搅拌反应的时间为1-1.5小时。