[发明专利]一种氨基酸植物甾醇酯盐酸盐的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种备植物甾醇衍生物的方法，特别涉及一种氨基酸植物甾醇酯盐酸盐的制备方法。本产品的应用开发涉及到食品、医药、化工和化妆品等技术领域。 

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，具有非常好的降胆固醇作用。近年来，还发现植物甾醇在抗癌、抗炎、抗病毒和提高免疫力等方面具有重要作用，在化妆品工业中可作为乳化剂，目前受到了越来越多的重视。 

然而，游离型植物甾醇具有结晶性和难溶性，既不溶于水，在油中的溶解度也很小，限制了它在食品中的应用。目前植物甾醇一般只添加于脂肪食品，在低脂肪食品、减肥食品、饮料和其它水基质食品中的应用还受到很大限制，这就要求在不影响植物甾醇的生理功能前提下改变植物甾醇的形式，改善植物甾醇的水溶性，使其便于在食品加工中应用。 

目前植物甾醇衍生物主要是酯化型的植物甾醇，例如饱和脂肪酸植物甾醇酯和不饱和脂肪酸植物甾醇酯，目的是改善植物甾醇的油溶性。改善植物甾醇水溶性的方法多集中在制备微乳体系或者微胶囊包埋等方面，但这两种方法面临贮藏稳定性和实际应用中添加形式受限制的问题。关于水溶性植物甾醇衍生物的相关报道也比较少，目前只有柠檬酸植物甾醇酯和丁二酸植物甾醇糖醇酯。氨基酸是人类必须的营养物质，存在于蛋白质中的20种主要氨基酸中有8种人体必需氨基酸，所有的氨基酸都含有极性基团氨基和羧基(除脯氨酸是含亚胺基)，一些氨基酸还含有羟基，如丝氨酸和苏氨酸，其中有些氨基酸的水溶性很大，如脯氨酸、精氨酸、赖氨酸、丝氨酸和甘氨酸，它们在水中的溶解度分别达到1620g/L、856g/L、739g/L、422g/L和250g/L，因此氨基酸植物甾醇酯的水溶性应该会比植物甾醇的水溶性高，能方便植物甾醇在水基质食品中的加工应用，同时氨基酸植物甾醇酯能兼有植物甾醇和氨基酸两者的生理活性，生物学效价得到提高。 

目前关于氨基酸植物甾醇酯的报道只有一篇文献，Pang等人以一水硫酸氢钠为催化剂，以正丁醇为溶剂，植物甾醇和谷氨酸在70～90℃下反应6～10小时，但重复该试验，并不能得到谷氨酸植物甾醇酯，尝试其它氨基酸，在相同反应条件下使其与植物甾醇反应，也得不到相应的氨基酸植物甾醇酯。本发明探索出一种氨基酸植物甾醇酯盐酸盐的高效制备方法，先催化合成N-叔丁氧羰基(BOC-)氨基酸植物甾醇酯，再脱除BOC保护基，虽然要分两步反 应，但这两步反应都不需要加热和除水措施以促进反应，且第二步BOC脱除方法快速又简便，脱除率高达99％，产品不需要进一步分离纯化。 

发明内容

本发明提供一种氨基酸植物甾醇酯盐酸盐的制备方法。本方法分两步进行，第一步使用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)、4-二甲氨基吡啶(DMAP)和三乙胺(Et₃N)复合催化剂催化N-BOC-氨基酸与植物甾醇酯化，第二步使用氯化氢/乙酸乙酯溶液脱除BOC保护基，两步方法都操作简单、能耗低且产率高，适合用于食品工业生产。 

本发明采用以下技术方案： 

使用EDC，DMAP和Et₃N复合催化剂催化植物甾醇与N-BOC-氨基酸进行酯化，反应溶剂为无水二氯甲烷，间隔一定时间取样，采用薄层层析(TLC)检测反应进程，反应结束后反应混合物经硅胶柱层析分离纯化得到N-BOC-氨基酸植物甾醇酯；将N-BOC-氨基酸植物甾醇酯溶于3～4mol/L的氯化氢/乙酸乙酯溶液，室温下搅拌反应0～2小时，减压旋转蒸发除去氯化氢/乙酸乙酯溶剂，得到氨基酸植物甾醇酯盐酸盐；中间体N-BOC-氨基酸豆甾醇酯和产物氨基酸豆甾醇酯盐酸盐经高效液相色谱(HPLC)测定纯度，红外光谱、质谱和核磁共振波谱进行结构表征。 

本发明所述的植物甾醇为谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇和菜籽甾醇中一种或几种以上的任意比例的混合物。 

本发明所述的N-BOC-氨基酸为N-BOC-甘氨酸、N-BOC-谷氨酸和N-BOC-天冬氨酸。 

本发明所述的植物甾醇与N-BOC-氨基酸的物质的量比为1∶1～1∶3，优选1∶1.5；N-BOC-氨基酸与EDC，DMAP和Et₃N的物质的量比为1∶1∶1∶1.5～1∶2∶2∶3，优选1∶1.2∶1.2∶1.8。 

本发明所述的反应温度为先在0℃冰浴下反应2～10小时，再升温至25℃室温下反应1～22小时，优选先在0℃下反应8小时，再升温至25℃室温下反应16小时。