一種用對甲基苯磺酸催化合成阿魏酸單甘油酯的方法
2024-02-03 12:42:15
專利名稱：一種用對甲基苯磺酸催化合成阿魏酸單甘油酯的方法
技術領域：
一種用對甲基苯磺酸催化合成阿魏酸單甘油酯的方法，屬於具有生物活性保健食品的製備技術領域。
背景技術：
阿魏酸(Ferulic acid)是植物界普遍存在的一種酚酸，是米糠活性物質谷維素的主要組成成分，具有很好的抗氧化活性，對過氧化氫、超氧自由基、羥自由基、過氧化亞硝基都有強烈的清除作用，另外還有抗動脈粥樣硬化、抗血小板凝集和血栓、抗腫瘤和預防突變作用等多種良好的功能，臨床主要用於冠心病、腦血管病、脈管炎及白細胞和血小板減少等病症。但由於阿魏酸分子中的烷烴鏈較短，並含有雙鍵，親水性較強，難以深入生物膜脂質結構中發揮其抗氧化作用。因此，對阿魏酸進行分子修飾，增強療效、擴大療效範圍、降低毒副作用的開發研究日趨活躍。另外，阿魏酸酯在280～340nm具有較強的紫外吸收能力，David L.Compton等用Novozyme 435催化阿魏酸乙酯與三油酸甘油酯酯交換合成新的遮光劑產品。利用對甲基苯磺酸催化合成阿魏酸單甘油酯的工藝尚未見文獻報導。
發明內容
本發明的目的是提供一種用對甲基苯磺酸催化合成阿魏酸單甘油酯的方法，利用本發明的方法阿魏酸的轉化率為93.25％，產物中單酯含量為88.12％。
本發明的技術方案一種用對甲基苯磺酸催化合成阿魏酸單甘油酯的方法準確稱取一定量的阿魏酸置於錐形瓶中，加入一定量的甘油，甘油與阿魏酸的用量為醇酸摩爾比25-30，另外準確稱取一定量的對甲基苯磺酸，溶於一定體積的丙酮中，然後取一定量的對甲基苯磺酸溶液加入上述錐形瓶中，催化劑對甲基苯磺酸的加量為原料阿魏酸和甘油總質量的6％-10％，封口，置於恆溫振蕩水浴中，轉速130～140r/min，在75-85℃溫度下，反應8-12小時，反應完畢，採用液相色譜對反應物中單酯含量進行定量分析。
優選的反應條件為醇酸摩爾比為30，催化劑對甲基苯磺酸的加量為原料阿魏酸和甘油總質量的8％，反應溫度80℃，反應時間10小時。採用高效液相色譜面積歸一化法定量，阿魏酸的轉化率為93.25％，產物中單酯含量為88.12％。
製備的樣品用95％乙醇定容，用高效液相色譜儀進行分析，採用歸一化法進行定量。色譜條件色譜儀，WATERS 2996；分析柱，Sunfire C-18，4.6×150mm，5μm；柱溫，35℃；流速，1ml/min；進樣量，3μL；檢測器，PDA；檢測波長，300nm；流動相，A，20mmol/L醋酸銨20％甲醇溶液；B，甲醇；洗脫條件，梯度洗脫，0min，100％A，30min，100％B，40min，100％A。
採用單因素實驗，考察溫度、時間、催化劑加量、醇酸摩爾比對產物中單酯含量的影響。
1、溫度對單酯含量的影響準確稱取5份0.5g阿魏酸，置於5個25ml錐形瓶中，分別加入5.00ml甘油，另準確稱取6.4g對甲基苯磺酸溶於40ml丙酮，分別取5ml加入5個錐形瓶中，在65℃、70℃、75℃、80℃、85℃下維持10h，考察溫度對單酯含量的影響，結果顯示，在65℃～80℃範圍內單酯含量隨著溫度升高迅速增大，而在溫度超過80℃後，單酯含量基本不隨溫度升高而變化，因此反應溫度選擇75-85℃，優選80℃。
2、時間對單酯含量的影響準確稱取5份0.5g阿魏酸，置於5個25ml錐形瓶中，分別加入5.00ml甘油，另準確稱取6.4g對甲基苯磺酸溶於40ml丙酮，分別取5ml加入5個錐形瓶中，置於75℃恆溫振蕩水浴中分別保持4h、6h、8h、10h、12h，考察時間對單酯含量的影響，結果顯示，在4～10h範圍內，單酯含量隨時間的延長增大較快，10h以後單酯含量隨時間的延長變化較小，因此反應時間選擇8-12h，優選10h。
3、催化劑加量對單酯含量的影響準確稱取5份0.5g阿魏酸，分別置於5個25ml錐形瓶中，分別加入5.00ml甘油，另分別稱取對甲基苯磺酸0.4g、0.8g、1.2g、1.6g、2.0g溶於10ml丙酮，並分別取5ml加入5個錐形瓶，使對甲基苯磺酸的質量分別佔反應物總質量的2％、4％、6％、8％、10％，置於75℃恆溫振蕩水浴中維持10h，考察催化劑加量對單酯含量的影響，結果顯示，催化劑加量小於8％時，單酯含量隨著催化劑加量的增大而迅速增大，當催化劑加量超過8％時，單酯含量基本維持不變，因此催化劑加量選擇反應體系總質量的6-10％，優選8％。
4、醇酸摩爾比對單酯含量的影響準確稱取5份0.5g阿魏酸分別置於5個25ml錐形瓶中，分別加入2.5ml、3.75ml、5ml、6.25ml、7.5ml甘油，使醇酸摩爾比分別為10、15、20、25、30，加入一定量的對甲基苯磺酸丙酮溶液，使催化劑加量為反應體系總質量的8％，置於75℃恆溫振蕩水浴中維持10h，考察醇酸摩爾比對單酯含量的影響，結果顯示，醇酸摩爾比小於25時，單酯含量隨著催化劑加量的增大而迅速增大，當醇酸摩爾比大於25後，單酯含量隨醇酸比的增大變化緩慢，因此醇酸摩爾比選擇25-30∶1，優選30∶1。
採用正交實驗優化合成工藝，確定最佳合成條件，因素水平設計見表1。
表1 正交實驗設計
正交實驗結果見表2。
表2 正交實驗結果
其水平直觀趨勢圖如圖1所示。
由表1及圖1可知，溫度對單酯含量的影響最大，其次為醇酸摩爾比、催化劑加量，時間的影響最小。雖然單酯含量隨醇酸摩爾比的增大而一直呈增大趨勢，但增大的趨勢越來越慢，而且考慮到經濟性以及下一步分離的問題，選擇醇酸摩爾比30為最佳條件；溫度為85℃時，指標值比80℃有少許增大，但考慮到溫度升高，副反應增加，指標值增加較小，因此選擇80℃為最佳條件。
綜上所述，最佳工藝條件為溫度80℃，醇酸摩爾比30，催化劑加量8％，時間10小時。此條件下單酯含量為88.12％。
本發明的有益效果利用此工藝生產的阿魏酸單甘油酯可廣泛應用於藥物製備、食品保鮮和化妝品行業。
圖1正交法水平直觀趨勢圖。
具體實施例方式
實施例1準確稱取一定量的阿魏酸置於錐形瓶中，加入一定量的甘油，甘油與阿魏酸的用量為醇酸摩爾比30，另外準確稱取一定量的對甲基苯磺酸，溶於一定體積的丙酮中，然後取一定量的對甲基苯磺酸溶液加入上述錐形瓶中，催化劑對甲基苯磺酸的加量為原料阿魏酸和甘油總質量的8％，封口，置於恆溫振蕩水浴中，轉速130～140r/min，在80℃溫度下，反應10小時，反應完畢，採用液相色譜對反應物中單酯含量進行定量分析。阿魏酸的轉化率為93.25％，產物中單酯含量為88.12％。
實施例2操作同實施例1，工藝條件為溫度75℃，醇酸摩爾比30，催化劑加量8％，時間10小時。分析結果為阿魏酸的轉化率為90.14％，產物中單酯含量為86.17％。
實施例3操作同實施例1，工藝條件為溫度80℃，醇酸摩爾比25，催化劑加量8％，時間10小時。分析結果為阿魏酸的轉化率為91.36％，產物中單酯含量為87.32％。
實施例4操作同實施例1，工藝條件為溫度80℃，醇酸摩爾比30，催化劑加量8％，時間8小時。分析結果為阿魏酸的轉化率為92.17％，產物中單酯含量為87.75％。
權利要求
1.一種用對甲基苯磺酸催化合成阿魏酸單甘油酯的方法，其特徵是準確稱取一定量的阿魏酸置於錐形瓶中，加入一定量的甘油，甘油與阿魏酸的用量為醇酸摩爾比25-30，另外準確稱取一定量的對甲基苯磺酸，溶於一定體積的丙酮中，然後取一定量的對甲基苯磺酸溶液加入上述錐形瓶中，催化劑對甲基苯磺酸的加量為原料阿魏酸和甘油總質量的6％-10％，封口，置於恆溫振蕩水浴中，轉速130～140r/min，在75-85℃溫度下，反應8-12小時，反應完畢，採用液相色譜對反應物中單酯含量進行定量分析。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵是優選的反應條件為醇酸摩爾比為30，催化劑對甲基苯磺酸的加量為原料阿魏酸和甘油總質量的8％，反應溫度80℃，反應時間10小時。
全文摘要
一種用對甲基苯磺酸催化合成阿魏酸單甘油酯的方法，屬於具有生物活性保健食品的製備技術領域。本發明以阿魏酸和甘油為原料，用對甲基苯磺酸催化合成阿魏酸單甘油酯，確定的最佳工藝條件為醇酸摩爾比為30，催化劑加量為原料阿魏酸和甘油總質量的8％，反應溫度80℃，反應時間10h，採用高效液相色譜面積歸一化法定量，阿魏酸的轉化率為93.25％，產物中單酯含量為88.12％。利用此工藝生產的阿魏酸單甘油酯可廣泛應用於藥物的製備以及食品保鮮和化妝品行業。
文檔編號C07C67/00GK101058539SQ200710022780
公開日2007年10月24日 申請日期2007年5月29日 優先權日2007年5月29日
發明者金青哲, 王興國, 劉元法, 單良, 張娟 申請人:江南大學