Page 174 - 《精细化工》2021年第8期
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·1668·                            精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 38 卷

                 结构磷脂具有独特的乳化性、营养性和功能性                  [1-3] ，     FTS 3100 型傅里叶变换红外光谱仪，美国 Digilab
            尤其富含短碳链脂肪酸的结构磷脂（短碳链结构磷                             公司；Invia basis 型拉曼光谱仪，英国 Renishaw 公
            脂）由于具有稳定性高、乳化性好、抗炎、抗肿瘤、                            司；2010 Plus 型气相色谱仪，日本 Shimadzu 公司。
            增强免疫力以及易于消化吸收等优越的特性功能而                             1.2   催化剂的制备
                     [4]
            备受关注 ，因此，关于如何经济、高效地合成短                                 C/Si-SO 3 H 催化剂按照文献[20]方法制备。
            碳链结构磷脂成为当前的研究热点。通常，结构脂                             1.3   催化剂表征
            质可通过天然脂质与特定链长脂肪酸酯之间的酯交                                 FTIR 用于对 C/Si-SO 3 H 催化剂中所引入酸性基
                                                                                                          –1
                   [5]
            换反应 进行合成，采用的催化剂主要包含均相催                             团的定性分析，采用 KBr 压片法，光谱分辨率为 4 cm ；
            化剂、多相催化剂         [6-8] 和生物酶催化剂     [9-12] 。相较于     拉曼光谱用于对 C/Si-SO 3 H 催化剂微观结构的分析，
            均相催化剂存在腐蚀设备、难以回收、污染环境等                             室温下测试，激光波长为 532 nm，功率为 0.7 mV。
            缺点，以及生物酶催化剂存在价格昂贵、反应时间                                 Boehm 酸含量滴定法       [21] 用于 C/Si-SO 3 H 催化剂
            长、容易失活等问题，多相催化剂具有价格低廉、                             表面酸性 基 团的定性 和 定量分析 ： 称 取 0.1 g
            高效稳定、绿色环保等优点，在结构脂质的催化合                             C/Si-SO 3 H 催化剂，加入 60 mL 0.02 mol/L 的 NaOH
            成中更受关注。基于此，研究多相催化天然磷脂与                             溶液，超声 1 h；过滤，以酚酞为指示剂，用 0.02 mol/L
            短碳链脂肪酸酯间酯交换，高效、绿色合成短碳链                             HCl 溶液进行滴定，当溶液颜色由红色变为无色且
            结构磷脂至关重要。                                          保持 30 s 不变色，即为达到滴定终点，根据 HCl 溶
                 多相催化剂中的固体酸，具有催化活性高、腐                          液用量可计算出 C/Si-SO 3 H 催化剂表面的总酸量，
            蚀性小、再生容易等优点多用于酯交换反应中                     [13-15] 。  即总酸含量。分别称取 0.1 g C/Si-SO 3 H 催化剂和 1 g
            其中，功能化碳/硅（C/Si）材料，生产成本更低、                          NaCl，加入 30 mL 去离子水，超声 1 h；过滤，以
            制备方法更简单，且具有更多潜在促进酯交换反应                             甲基红为指示剂，用 0.02 mol/L 的 NaOH 溶液进行
            的表面 Brӧnsted 酸性位点（B 酸位）           [16-19] ，目前尚     滴定，当溶液颜色由红色变为黄色且保持 30 s 不变
            无该材料催化合成结构磷脂的相关报道，因而其在                             色，即达到滴定终点，根据 NaOH 溶液用量可计算
            催化合成短碳链结构磷脂中将具有潜在的工业应用                             出催化剂表面的—SO 3 H 酸含量。
            前景。                                                1.4    催化反应
                 本文以聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共                         1.4.1   结构磷脂的合成
            聚物（P123）为模板剂，低温下通过化学活化有机磺                              称取 0.10 g 大豆卵磷脂、1.0 g 丙酸乙酯（或丁
                                                               酸甲酯）与一定量 C/Si-SO 3 H 催化剂，置于 25 mL
            酸前驱体来制备磺酸基功能化碳/硅（C/Si-SO 3H）材
                                                               圆底烧瓶中，随后加入 4 mL 正己烷，将混合物搅拌
            料，并用红外光谱（FTIR）、拉曼光谱（Raman）
                                                               均匀并于一定温度下进行加热反应。待反应结束后，
            及 Boehm 酸含量滴定等手段对 C/Si-SO 3 H 进行表
                                                               离心收集上清液，并用氯仿洗涤沉淀 3 次。将氯仿
            征。将 C/Si-SO 3 H 用于催化合成短碳链结构磷脂，
                                                               洗涤液与上清液合并，旋蒸除去混合液中的氯仿、
            探究了反应温度、反应时间、催化剂用量以及催化
                                                               正己烷，得到混合酯。采用丙酮沉淀法进一步从混
            剂循环对短碳链结构磷脂合成反应的影响。本文制
                                                               合酯中分离获得磷脂粗产物：向混合酯中加入 10
            得的 C/Si-SO 3 H 催化剂，表面大量的 B 酸位促进了
                                                               mL 丙酮，4  ℃下搅拌析出沉淀，离心分离，将得到
            酯交换反应并实现了短碳链结构磷脂的高效合成，
                                                               的结构磷脂粗产物真空干燥 1 h 并于–40  ℃保存用
            该材料有望替代生物酶并广泛用于短碳链结构磷脂                                   [22-23]
            的高效制备反应中。                                          于检测       。
                                                               1.4.2   结构磷脂的皂化甲酯化
            1   实验部分                                               采用文献中皂化甲酯化法            [24] 将混合磷脂粗产物
                                                               中的脂肪酸转化为脂肪酸甲酯。具体操作如下：将
            1.1   试剂与仪器                                        1.4.1 节所得样品溶于 5 mL 皂化试剂（0.50 mol/L 氢
                 三嵌段共聚物 P123（平均相对分子质量 5800），                   氧化钾甲醇溶液），95  ℃加热 5 min，再向其中加入
            上海麦克林生物化学有限公司；正硅酸乙酯，AR，                            15 mL 甲酯化试剂（将 8 g 氯化铵溶于 240 mL 甲醇，
            天津市科密欧化学试剂有限公司；对甲苯磺酸（质                             加入 12 mL 浓硫酸回流所得溶液），95  ℃加热 3 min；
            量分数 98%），国药集团化学试剂有限公司；大豆卵                          待混合物冷却至室温，分别用 25 mL 乙醚和 50 mL
            磷脂，生物纯，生工上海股份有限公司；脂肪酶（来                            去离子水进行萃取，洗涤，收集乙醚层；旋蒸除去
            源于米曲霉）、丙酸乙酯、丁酸甲酯，AR，上海阿拉                           乙醚，即得结构磷脂产物的脂肪酸甲酯样品。
            丁生化科技股份有限公司；浓硫酸（质量分数>95%）、                         1.4.3   结构磷脂中脂肪酸组成及含量的分析
            盐酸及其他有机试剂，AR，天津市大茂化学试剂厂。                               采用气相色谱仪（配有 Restek Rtx®-5 型熔融石
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