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538-24-9 / 甘油三酸酯的制備

背景及概述[1][2]

甘油三酸酯油具有結合三個?;母视凸羌?。它們可以被合成地制備或可以來源于天然產品。在天然產品中,酰基通常是不同脂肪酸殘基的混合物。一些天然產生的甘油三酸酯油是有價值的商業產品。例如,來源于棕櫚樹的甘油三酸酯油在食品工業中被廣泛地應用。來源于魚的甘油三酸酯油在健康補充品中被應用。代表性地,與天然產生的原油相比,在最終產品中使用所述油之前,要精煉它們。精煉經常涉及中和所述油、漂白和除臭。由于不飽和油對于空氣中的氧化往往相對不穩定,因此在脫臭油中經常加入抗氧化劑。

中鏈甘油三酸酯是通過化學方法獲得的一種產品,被廣泛應用于多種食品的配制和加工,既可用于溶解并賦予食品以特有的滋氣味及顏色、降低如微生物和卵磷脂之類的親油性食品配料的粘性,還可作為混濁劑用于飲料中或者用作香腸壓膜的潤滑劑和脫模劑。中鏈,指的是其脂肪酸的碳鏈小于12的甘油三酸酯。中鏈甘油三酸酯也可以作為中長鏈脂肪乳的原料藥,臨床應用證明比長鏈油吸收快、療效快,特別用于手術后病人及胃腸道疾病,嬰幼兒等方面,深受患者歡迎。

目前,現有的制備中鏈甘油三酸酯的方法包括兩種:一是通過在天然椰子油或棕櫚油中分離提取以制得;二是通過中鏈脂肪酸與甘油進行酯化反應制得。但是,由于在天然椰子油或棕櫚油中分離提純的制備方法成本高昂,且產率極低,油脂含量也低,所以一般都采用酯化反應制備。但是,現有的酯化反應產率普遍較低,約為85%,想要進一步提高產率比較困難。

甘油三酸酯的制備

制備[2]

(ⅰ)將溶膠狀酮縮醇(3.3g,25mmol),四丁基硫酸氫銨(425mg,1.25mmol,5mol%),氫氧化鈉(6.0g,150mmol),4-甲氧基芐基氯(4.7g,30mmol),水(6ml)和反-1,2-二氯乙烯(20ml)的混合物一邊回流一邊充分攪拌,直到薄層色譜(10%丙酮/已烷)檢查表明反應已完全(一般3-7小時)。一旦反應完成后,將反應混合物進行冷卻并用水(20ml)和二氯甲烷(20ml)進行稀釋。倒出有機相并用水洗至中性(4×30ml),然后用MgSO4進行干燥并濃縮至干。用閃層析(8%丙酮/已烷)純化制備出無色油狀的全被護甘油。

(ⅱ)將全被護甘油(見上文)(1.0g)、鹽酸(1M,10ml)和甲(15ml)的混合物在室溫下攪拌反應1小時。(在此薄層色譜分析(25%乙酸乙酯/已烷)表明初始反應物完全消失,相應于形成的產物有新斑點出現)。除去大部分溶劑后加入鹽水(20ml),產物用二氯甲烷提取出來(4×30ml)。用MgSO4將合并的提取物進行干燥并濃縮至干。置于高真空中使產物結晶。盡管一般不必要,但有時也把產物通過閃層析(3%甲醇/二氯甲烷)進行純化。這種單保護的甘油是用于接上脂肪酸的初始物。

(ⅲ)在室溫和氮環境下將DCC(2.8g,13.5mmol)和DMAP(1.5g,12.4mmol)的二氯甲烷(20ml)溶液加到單保護的甘油(1.15g,5.4mmol)和GLA(95%,3.5g,12.4mmol)的二氯甲烷(40ml)溶液中。隨著反應的進行,雙環已脲沉淀不斷產生。二小時后薄層色譜(25%乙酸乙酯/已烷)分析表明反應已完全。再加入已烷(60ml)使之沉淀出更多的雙環已脲,然后進行過濾并將反作用物濃縮至干。用閃層析(25%乙酸乙酯/已烷)純化產生無色油狀的單保護雙酰甘油。

(ⅳ)用注射器將溴二甲基甲硼烷(85μl,0.84mmol)在-78℃氮環境中加入到單保護的雙酰甘油(310mg,0.42mmol)的二氯甲烷(10ml)溶液中。在-78℃三分鐘后,加入乙醚(100ml)使反應驟停。薄層分析(4%丙酮/氯仿)表明反應已基本完全。生成的混合物用水(5×100ml)和鹽水(100ml)洗滌,用MgSO4干燥后濃縮至干。產物可在下一步直接使用,無需進一步純化。

(ⅴ)在室溫并在氮環境下將DCC(120mg,0.55mmol)和DMAP(60mg,0.48mmol)的二氯甲烷(5ml)溶液加入到粗制的雙酰甘油(0.42mmol)和EPA(98%,145mg,0.48mmol)的二氯甲烷(10ml)溶液中。隨著反應的進行,不斷形成雙環氧化已基脲沉淀。加入已烷(30ml)使之產生更多雙環氧已基脲沉淀,過濾后,將反作用物濃縮至干。用閃層析(5%乙酸乙酯/已烷)純化后得到無色油狀的純甘油三酸酯。

中鏈甘油三酸酯合成:

一種原料藥中鏈甘油三酸酯合成方法,100g甘油與500g脂肪酸混合,其中構成脂肪酸的辛酸與癸酸質量份數比例為2:1,加入到密閉容器中,真空調至≤-0.090Mpa,緩慢升至150℃用時55分鐘,保溫200分鐘。真空隨溫度升高逐步調整至-0.070MPa。計時結束后利用真空將剩余原料脫除。真空≤-0.090MPa,脫除時間40分鐘。取樣檢測脂肪酸組成。脂肪酸質量含量檢測:己酸0.08%、辛酸71.10%、癸酸28.82%、月桂酸未檢出,產品收率83.5%。

主要參考資料

[1]王輝, 許學勤, & 陳潔. (2003). 蛋黃甘油三酸酯的脂肪酸組成分析. 中國油脂, 28(6), 28-29.

[2] 陳建平, 黃儒珠, 吳松剛, 陳靜, & 陸樹春. (1998). 堿性脂肪酶水解紙漿中的甘油三酸酯的研究. 福建師大學報(自然科學版)(3), 72-76.

[3] 艾買提江·薩伍提, 吾滿江·艾力, & 司馬義·努爾拉. (2009). 臭氧氧化蓖麻油制備甘油三酸酯多元酸的研究. 中國油脂, 34(7), 42-46.