[发明专利]一种制备富含高不饱和脂肪酸的磷脂酰丝氨酸的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备富含多不饱和脂肪酸的磷脂酰丝氨酸的工艺。

背景技术

鱼油中的n-3多不饱和脂肪酸(n-3 PUFA)，尤其是二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)，具有预防和治疗心血管疾病、抗炎抗癌、增强免疫力、有助于大脑发育和保护视力等生理活性。磷脂酰丝氨酸(PS)是哺乳动物细胞膜的重要组成成分，作为脂质体、乳化剂等在医药、化妆品、食品工业中广泛应用。磷脂酰丝氨酸还具有改善患有老年记忆障碍和Alzheimer氏症病人的记忆功能的活性。从天然产物中提取磷脂酰丝氨酸的工艺步骤繁杂，得率低，产品价格昂贵，限制了磷脂酰丝氨酸的进一步广泛应用。近年来，利用磷脂酶D催化酰基转移反应，从原料易得的磷脂酰胆碱(PC)制备PS，已有文献报道。从鱿鱼加工废弃物——鱿鱼卵中获得的PC，其脂肪酸组成中EPA和DHA含量很高，以其为原料，通过酶促反应制备的高n-3高不饱和脂肪酸的PS可兼具n-3多不饱和脂肪酸和PS的生物学功能，实现了废弃物的高值化利用。以往的酶催化反应主要是在传统的有机溶剂(正己烷等)中进行，反应时间长，产物分离步骤繁琐，产品收率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种在亚临界R134a体系中制备富含高不饱和脂肪酸磷脂酰丝氨酸的工艺，以克服现有工艺的上述缺点。

一种制备富含多不饱和脂肪酸的磷脂酰丝氨酸的工艺，其特征是先将反应釜加热至30℃-60℃，向反应釜中加入鱿鱼卵磷脂和L-丝氨酸，两者的质量比为1∶1-15，并加入磷脂酶D 2-15U/g反应底物，之后密闭反应釜，泵入R134a气体使反应釜压力达到4-6MPa，搅拌反应2-8小时后，减压，使反应混合物进入与反应釜连通的温度为30-60℃的分离釜，回收R134a，再从分离釜的接样口收集反应混合物，最后用丙酮洗涤反应混合物，离心5-10分钟分出固相，再进行纯化。

本发明利用亚临界R134a作为磷脂酶D催化反应的介质，制备富含高不饱和脂肪酸的磷脂酰丝氨酸，工艺简单，设备投入低，反应速度快，时间短，制得产品中的不饱和脂肪酸的含量高，产品得率高，且反应无需有机溶剂，在反应结束后R134a可完全回收，利于产物的分离和酶的重复利用，实现绿色的反应过程。

具体实施方式

实施例一

将反应釜加热至40℃，称取鱿鱼卵磷脂75mg，置于反应釜中；称取无水氯化钙(用于维持酶的稳定性)0.1g，固体L-丝氨酸0.85g，溶于2.4mlpH5.5的磷酸盐缓冲液，加入反应釜中；精密称取磷脂酶D 9.6U，加入反应釜中；反应釜密闭后，打开装有1，1，1，2-四氟乙烷(R134a)的储罐，使R134a气体经冷凝器液化后由柱塞泵加压进入反应釜。反应釜压力达到6MPa后，R134a达到亚临界状态。停止柱塞泵，关闭储罐，搅拌反应。反应3.5小时后，打开截流阀减压，使反应混合物进入与反应釜连通的温度为40℃的分离釜。打开压缩机从分离釜回收R134a；回收完成后，从分离釜的接样口收集反应混合物。用10ml丙酮洗涤反应混合物，离心5分钟，分出固相、纯化即得富含多不饱和脂肪酸的磷脂酰丝氨酸58mg，转化率为90.6％，EPA、DHA的含量分别为12.42％、32.09％。

实施例二

将反应釜与分离釜加热至40℃，称取鱿鱼卵磷脂300mg，置于反应釜中；称取无水氯化钙0.4g，固体L-丝氨酸3.5g，溶于10mlpH5.5的磷酸盐缓冲液，加入反应釜中；精密称取磷脂酶D38U，加入反应釜中；体系密闭后，打开R134a储罐，使R134a气体经冷凝器液化后由柱塞泵加压进入反应釜。反应釜压力达到6MPa后，停止柱塞泵，关闭储罐，搅拌反应。反应3.5小时后，打开截流阀减压，使反应混合物进入与反应釜连通的温度为40℃的分离釜。打开压缩机从分离釜回收R134a；回收完成后，从分离釜的接样口收集反应混合物。用20ml丙酮洗涤反应混合物，离心5分钟，分出固相、纯化即得富含高不饱和脂肪酸的磷脂酰丝氨酸260mg，转化率为91.3％，EPA、DHA的含量为12.39％、32.13％。

本发明所述的鱿鱼卵磷脂与L-丝氨酸的质量比为1∶1-15，每克反应底物加入磷脂酶D的量为2-15U，反应温度为30-60℃，反应压力为4-6MPa，反应时间为3-8小时，所述的亚临界是指流体的压力、温度这两项决定性工艺参数之一处于临界点之上，而另一参数处于临界点之下的状态。R134a是一种对大气臭氧层无害的新型制冷剂，其临界温度为101.1℃；其临界压力低于CO₂的临界压力，而亚临界R134a的溶解能力高于超临界CO₂，可以保证对溶质的足够溶解能力，又可以大大降低一次性设备投入及运行费用。亚临界R134a的粘度系数小于其超临界状态，扩散系数大于其超临界状态，可以更加有利于降低酶催化反应中底物与酶接触的扩散限制，改善酶促动力学，提高反应速率。