[发明专利]维生素C脂肪酸双酯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种L-抗坏血酸双酯及其制备方法。

背景技术

维生素C能够控制自由基的过氧化作用，对与自由基有关的衰老、肿瘤、心血管等疾病有预防作用。但是，脂溶性差及易氧化变性的缺陷限制了其在脂质体中及化妆品中的应用。与维生素C相比，维生素C酯的溶解度和配伍性有所改善，是一类兼具抗肿瘤、抗衰老、抗生物氧化、清除体内自由基等多种功能特性的安全新型食品添加剂及化妆品添加剂。

目前，已有的维生素C酯主要有两种，分别是维生素C单酯和维生素C四酯。维生素C单酯因母核分子中还含有三个羟基，使其脂溶性不高，复配时易出现难乳化、难配伍的缺点，同时，复配后放置一段时间后会因晶体析出产生絮状沉淀或结块儿现象；维生素C四酯的脂溶性明显提高，易乳化，但由于四个长烷基链的存在，使其有效成分母核即维生素C的相对含量减少，导致其抗氧化能力明显降低。

维生素C双酯的合成方法目前未见文献报道。维生素C单酯的合成方法有生物酶法和化学法两种，其中酶法仅限于维C分子中活性较高的伯羟基发生酯化反应，而分子中剩余的仲羟基和酚羟基不能被酯化。化学法有：(1)酯交换法是将维生素C制备成维生素C甲酯，然后再与长链脂肪酸发生酯交换反应，该方法存在步骤多、反应时间长、收率低等缺点；(2)硫酸法是以浓度为98％的浓硫酸做溶剂，对设备的抗腐蚀能力要求极高，同时，粗品的收率仅为80％左右；(3)酰氯法是以维生素C和酰氯为原料、以HCl气体作催化剂，显然，HCl气体腐蚀性强，污染环境。专利CN03129677以酰氯和维生素C为原料，以水-乙腈等混合溶剂做溶媒，有机或无机碱做缚酸剂，制备出了维生素C的四酯，该方法为提高维生素C在有机溶剂中的溶解度，以水-乙腈等混合溶剂做溶媒，不可避免地使酰氯发生水解，所以酰氯过量较多，收率仅有45～75％。上述所有制备方法的反应时间都在24小时以上。综上所述，参照已有的单酯或四酯的合成方法，简单地改变原料的比例、反应温度等参数，不能高效率地制备出高收率、高纯度的维生素C双酯。

发明内容

本发明是为了改善维生素C单酯难配伍、四酯抗氧化能力弱的现象，从分子结构角度入手，将维生素C分子中伯羟基和仲羟基进行酯化，使该类产品的配伍能力明显增强。实验结果表明，所合成的维生素C双酯按与维生素C棕榈酸单酯相同的配方进行复配时，放置一年，未见结块变色现象，表明其配伍性和抗氧化能力明显增强。

本发明维生素C脂肪酸双酯的结构式为：

其中R为碳数是6～17的直链烷基链或碳数是6～17的支链烷基链。

上述维生素C脂肪酸双酯的制备方法，按以下步骤进行：

步骤一：将维生素C与乙酸乙酯混合后，加入吡啶做缚酸剂，再加入相转移催化剂，然后向反应体系中滴加脂肪酰氯，体系开始放热，维持滴加速度，使体系温度保持在45～50℃，滴加脂肪酰氯完毕后，继续反应0.5～1h，加入质量浓度为10～20％稀硫酸，调节pH值至5～7，分出水层，油层再水洗2～3次，蒸出乙酸乙酯，得无色油状维生素C双酯粗品；

步骤二：将维生素C双酯粗品用甲醇-水混合溶剂溶解，降温至-5～5℃，产品凝固于溶液底层，分出甲醇层，产品层经高真空(5～30Pa真空度)除去微量甲醇及乙酸乙酯，得纯品，即为维生素C脂肪酸双酯。

步骤一中相转移催化剂是四乙基溴化铵、四丁基溴化铵、四庚基溴化铵、四辛基溴化铵、四十六烷基溴化铵、苄基三甲基溴化铵、四乙基氯化铵、四丁基氯化铵、四庚基氯化铵、四辛基氯化铵、四十六烷基氯化铵或苄基三甲基氯化铵。

步骤一中脂肪酰氯为硬脂酸、棕榈酸、月桂酸等碳数是C7～18的直链脂肪酰氯或者异硬脂酸、异十六酸、异壬酸、异辛酸、异庚酸等碳数是C7～18的支链脂肪酰氯。

本发明的有益效果如下：

1、本发明从分子结构角度入手，将维生素C分子中伯羟基和仲羟基进行酯化，由于分子中又引入两个长烷基链，使其脂溶性明显增强，研究结果表明，该类产品能很好地溶解于食用油中，同维生素C单酯相比，久置无絮状沉淀。同时，所合成的维生素C双酯按与维生素C棕榈酸单酯相同的配方进行乳化复配时，放置一年，未见结块变色现象，表明其配伍性和抗氧化能力明显增强。

2、为改善现有维生素C在有机溶剂中溶解度低、反应速度慢的缺点，本发明选用季铵盐做相转移催化剂，能有效增加维生素C在有机溶剂中的溶解度，使酯化反应速率明显提高。按此方法，有机溶剂的体积量仅是维生素C质量的1～5倍，反应即可快速完成。