Page 160 - 《精细化工》2021年第10期

·2090· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

更加绿色、高效和安全的合成新工艺具有重要的经 司；油酸（质量分数 99%），萨恩化学技术（上海）
济和社会效益。 有限公司；CRL（950 U/g）、洋葱假单胞菌脂肪酶（PCL，
目前，甾醇酯的合成方法有化学法和酶法两种。 400 U/g）、Lipozyme TLIM（疏棉状嗜热丝孢菌脂肪
其中，化学法催化合成甾醇酯存在催化过程所需温 酶固定于硅胶上，250 U/g）、Lipozyme RMIM（米
度较高、脱水和氧化副产物较多，化学催化剂残留 赫根毛霉脂肪酶固定在酚醛树脂上，200 U/g）、白
等问题 [5-7] 。酶法催化合成甾醇酯具有反应条件温 雪根脂肪酶（RNL，2200 U/g）、天门冬氨酸脂肪
和、副产物少、产品安全性高等特点，受到了国内 酶 A（AL AN，13000 U/g）、伯克霍尔德氏菌脂肪
外科研工作者的广泛关注 [8-9] 。么婷婷等 [10] 利用响应 酶（BCL，1270 U/g），美国 Sigma 公司；猪胰脂
曲面实验优化得到如下反应条件：在正己烷体系中， 肪酶（PPL，20 U/g）、牛胰脂肪酶（CPL，23 U/g），
褶皱假丝酵母脂肪酶（CRL）添加量为植物甾醇总质 美国阿拉丁试剂公司；Novozyme 435（南极假丝酵
量的 21.8%，植物甾醇和油酸的物质的量比为 1∶3， 母脂肪酶 B 固定于丙烯酸树脂上，2000 U/g），北京
反应温度 45.3 ℃，反应时间 25.3 h，植物甾醇油酸 高瑞森科技有限公司；丙酮（HPLC）、乙腈（HPLC）
酯的酯化率达 72.95%。姜绍通等 [11] 在正己烷体系 及其余试剂（分析纯），国药集团化学试剂有限公司。
中，以 18.4%（以植物甾醇质量计）的 CRL 为催化 Ultimate 3000 液相色谱仪，美国赛默飞世尔科
剂，油酸和植物甾醇的物质的量比为 2.4∶1，41 ℃ 技有限公司。
下反应 19 h，植物甾醇油酸酯的酯化率为 77.43%。 1.2 实验方法
CUI 等 [12] 以 10000 U/g 的固定在硅藻土上的解脂耶 1.2.1 木质甾醇油酸酯的制备
氏酵母脂肪酶（Ylip）为催化剂、油酸和植物甾醇 采用脂肪酶催化木质甾醇与油酸直接酯化法合
物质的量比为 2∶1，50 ℃反应 78 h 后植物甾醇油酸 成木质甾醇油酸酯。在自动控温磁力搅拌器上的
酯化率达 91.1%。CHOI 等 [13] 在环己烷体系中，植物 15 mL 反应管中，加入 5 mL 正己烷为反应介质，添
甾醇和来源于红花籽油的混合脂肪酸物质的量比为 加木质甾醇质量的 4%（下同）的脂肪酶为催化剂、
1∶1、16.8%（以植物甾醇质量计）的 CRL 为催化 1.0 mmol（0.42 g）的木质甾醇和 2.0 mmol（0.57 g）
剂，30 ℃反应 6 h 后，植物甾醇的转化率为 81%。 的油酸为底物，反应温度 45 ℃，转速 450 r/min 下
目前，植物甾醇多为从大豆油、玉米油、米糠 恒温搅拌 48 h，进行酯化反应。脂肪酶催化木质甾
油和菜籽油等植物油脂的脱臭馏出物和制浆造纸工 醇油酸酯的合成路线如下所示。
业副产物塔尔油沥青等低劣生物质原料中提取分离
制得。相比于油酯加工脱臭馏出物中得到的甾醇，
以松木为原料的制浆造纸工业副产物塔尔油沥青中
得到的木质甾醇质量分数>99%，且其中包含的菜油
甾醇、菜籽甾醇、豆甾醇和 β-谷甾醇等各种甾醇的
含量也差别较大。现有文献报道中甾醇酯合成使用
1.2.2 薄层色谱分析和产物纯化
的甾醇原料基本上来源于油酯脱臭馏出物，而且有
反应结束后，取少量样品进行 TLC 分析，其余
研究表明甾醇中各种甾醇与脂肪酸发生酯化反应的
活性存在差异 [14] 。此外 ，欧盟 2004 年颁布的 样品用于产品纯化。TLC 检测方法：V（石油醚）∶
V（乙酸乙酯）=8∶1 为展开剂，碘蒸气为显色剂，
EC258/97 条例强制要求食品中只能添加松树来源
并以油酸和木质甾醇为对照。产品纯化：将样品离
的植物甾醇酯，即木质甾醇酯。在植物甾醇酯产品
心除去脂肪酶，用质量分数 2% NaHCO 3 溶液洗涤萃
中，植物甾醇油酸酯的市场需求量最大。
取上清液多次，洗去油酸；萃取得到的油状物加入
本文以木质甾醇和油酸为原料，对酶促酯化反
50 ℃纯水洗涤萃取多次，洗去多余的 NaHCO 3 ；将
应的脂肪酶制剂及其工艺条件进行系统的考察，以
上步萃取得到的上层黄色油状物质加入乙醇，45 ℃
期发展一种高效的木质甾醇油酸酯酶法合成工艺。
加热搅拌洗涤萃取 3 次，洗去木质甾醇、油酸，最
1 实验部分 后使用正己烷溶解并旋转蒸发，得到淡黄色油状物
即为木质甾醇油酸酯。
1.1 材料、试剂与仪器 采用高效液相色谱法（HPLC）对木质甾醇及木
木质甾醇（β-谷甾醇质量分数 80.01%，菜油甾 质甾醇油酸酯进行定量分析 [15] ，使用丙酮作溶剂，
醇质量分数 11.15%，菜籽甾醇质量分数 4.40%，豆 色谱柱采用 Diamonsil-C18 反相色谱柱（5 µm×
甾醇质量分数 3.55%），江苏科鼐生物制品有限公 250 mm×4.6 mm），以 V（丙酮）∶V（腈）=3∶1