油酸豆甾醇酯的合成與分離方法的研究.pdf

1、植物甾醇是一種天然的活性物質(zhì)，其化學(xué)結(jié)構(gòu)與膽固醇相似。植物甾醇具有重要的生理活性，可以降低人體血液中的膽固醇含量，有消炎退熱、抗炎抗癌，改善健康狀況等功效。因此，植物甾醇被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥、食品和化妝品等行業(yè)。但是植物甾醇的水溶性和脂溶性都較差，從而限制了其使用范圍。而脂肪酸植物甾醇酯不改變植物甾醇的生物功效，同時具有良好的脂溶性，成功地解決了植物甾醇的這個問題。因此，本文旨在探索一條高效合成脂肪酸植甾醇酯的工藝路線。考慮到脂肪酸和植物

2、甾醇都是混合物，研究不便，為了方便研究其酯化規(guī)律，本文選擇油酸和豆甾醇為模型化合物進(jìn)行酯化反應(yīng)條件的研究，以期得到對人體有益的不飽和脂肪酸植物甾醇酯。
　　本文主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　1.豆甾醇和豆甾醇酯的分析方法研究
　　建立了豆甾醇和油酸豆甾醇酯的氣相色譜分析方法。采用DB-5ht型石英毛細(xì)管色譜柱(30 m×0.25 mm×0.10μm)，F(xiàn)ID檢測器:進(jìn)樣溫度為350℃，檢測器溫度為350℃，進(jìn)樣量為1.

3、0μL，載氣為高純氮?dú)?，色譜柱溫度為180℃程序升溫到350℃，分流比為50∶1，氮?dú)饬髁繛?mL/min，分流比為50∶1。本文采用氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)和氣相色譜法(GC)確定了豆甾醇和豆甾醇酯的出峰時間，其中，豆甾醇約在22.262 min出峰，豆甾醇酯約在19.543 min出峰。然后，用氣相色譜外標(biāo)法對豆甾醇和油酸豆甾醇酯進(jìn)行定量分析。
　　2.植物甾醇酯化反應(yīng)催化劑的篩選以及酯化合成研究
　　以酯化率為指標(biāo)，通過

4、催化劑的篩選、反應(yīng)條件的優(yōu)化等得到油酸豆甾醇酯的最佳合成工藝條件。首先，篩選出高效的硫酸鹽-金屬氧化物復(fù)合催化劑催化油酸和豆甾醇的酯化反應(yīng)。通過與其他硫酸鹽的酯化效果進(jìn)行比較，篩選出KHSO4是適用于酯化合成中高效且安全的催化劑，并將其和不同的金屬氧化物MgO，Al2O3，ZnO，CaO進(jìn)行組合作為復(fù)合催化劑進(jìn)一步研究酯化效果。通過實(shí)驗結(jié)果比較，KHSO4-ZnO作催化劑的酯化率最高。然后，以KHSO4-ZnO為復(fù)合催化劑，通過單因素實(shí)

5、驗研究催化劑的周量、反應(yīng)的溫度和反應(yīng)的時間、酸醇摩爾比四個因素對反應(yīng)酯化率和選擇性的影響。在各單因素合適的范圍內(nèi)，通過正交設(shè)計實(shí)驗得到最佳反應(yīng)條件:在通氮?dú)獾臈l件下，用3.0％ KHSO4+1.0％ ZnO(豆甾醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù))作催化劑，反應(yīng)的溫度為155℃，反應(yīng)的時間為7h，油酸與豆甾醇的摩爾比為1.8∶1，此時酯化反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率為97.05±3.64％，酯化率為93.26±2.88％，選擇性為96.09％。
　　3.油酸豆甾醇酯的

6、分離純化
　　通過兩次流動相為環(huán)己烷:乙酸乙酯(12∶1，v∶v)的硅膠柱層析分離，得到了純度為99％的油酸豆甾醇酯。并通過氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)、氣相色譜法(GC)、元素分析(EA)、紅外光譜法(FT-IR)、核磁共振波譜法(NMR)鑒定了油酸豆甾醇酯的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
　　比較了豆甾醇和油酸豆甾醇酯在各種有機(jī)溶劑中的溶解度，可以得到在20℃的條件下，油酸豆甾醇酯和豆甾醇在正己烷中的溶解度之比達(dá)到了216.47，豆甾醇和油酸豆甾

7、醇酯在乙醇中的溶解度之比達(dá)到了10.29，所以選用正己烷和無水乙醇混合溶劑萃取目標(biāo)產(chǎn)物。以油酸豆甾醇酯的回收率和純度為指標(biāo)，篩選出分離提純的工藝路線:以熱的正己烷/無水乙醇混合溶劑對粗產(chǎn)物萃取，用熱的(50℃)0.5 mol/L碳酸氫鉀溶液洗滌的分離提純路線。最終確定優(yōu)化的分離工藝參數(shù)為:溫度為50℃，其中正己烷:無水乙醇體積比(v∶v)為1∶1.5、正己烷:粗產(chǎn)物的液料比(v∶m，mL/g)為8。對最佳酯化條件下得到的油酸豆甾醇酯粗產(chǎn)