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538-24-9 / 甘油三酸酯的制备

背景及概述[1][2]

甘油三酸酯油具有结合三个酰基的甘油骨架。它们可以被合成地制备或可以来源于天然产品。在天然产品中,酰基通常是不同脂肪酸残基的混合物。一些天然产生的甘油三酸酯油是有价值的商业产品。例如,来源于棕榈树的甘油三酸酯油在食品工业中被广泛地应用。来源于鱼的甘油三酸酯油在健康补充品中被应用。代表性地,与天然产生的原油相比,在最终产品中使用所述油之前,要精炼它们。精炼经常涉及中和所述油、漂白和除臭。由于不饱和油对于空气中的氧化往往相对不稳定,因此在脱臭油中经常加入抗氧化剂。

中链甘油三酸酯是通过化学方法获得的一种产品,被广泛应用于多种食品的配制和加工,既可用于溶解并赋予食品以特有的滋气味及颜色、降低如微生物和卵磷脂之类的亲油性食品配料的粘性,还可作为混浊剂用于饮料中或者用作香肠压膜的润滑剂和脱模剂。中链,指的是其脂肪酸的碳链小于12的甘油三酸酯。中链甘油三酸酯也可以作为中长链脂肪乳的原料药,临床应用证明比长链油吸收快、疗效快,特别用于手术后病人及胃肠道疾病,婴幼儿等方面,深受患者欢迎。

目前,现有的制备中链甘油三酸酯的方法包括两种:一是通过在天然椰子油或棕榈油中分离提取以制得;二是通过中链脂肪酸与甘油进行酯化反应制得。但是,由于在天然椰子油或棕榈油中分离提纯的制备方法成本高昂,且产率极低,油脂含量也低,所以一般都采用酯化反应制备。但是,现有的酯化反应产率普遍较低,约为85%,想要进一步提高产率比较困难。

甘油三酸酯的制备

制备[2]

(ⅰ)将溶胶状酮缩醇(3.3g,25mmol),四丁基硫酸氢铵(425mg,1.25mmol,5mol%),氢氧化钠(6.0g,150mmol),4-甲氧基苄基氯(4.7g,30mmol),水(6ml)和反-1,2-二氯乙烯(20ml)的混合物一边回流一边充分搅拌,直到薄层色谱(10%丙酮/已烷)检查表明反应已完全(一般3-7小时)。一旦反应完成后,将反应混合物进行冷却并用水(20ml)和二氯甲烷(20ml)进行稀释。倒出有机相并用水洗至中性(4×30ml),然后用MgSO4进行干燥并浓缩至干。用闪层析(8%丙酮/已烷)纯化制备出无色油状的全被护甘油。

(ⅱ)将全被护甘油(见上文)(1.0g)、盐酸(1M,10ml)和甲(15ml)的混合物在室温下搅拌反应1小时。(在此薄层色谱分析(25%乙酸乙酯/已烷)表明初始反应物完全消失,相应于形成的产物有新斑点出现)。除去大部分溶剂后加入盐水(20ml),产物用二氯甲烷提取出来(4×30ml)。用MgSO4将合并的提取物进行干燥并浓缩至干。置于高真空中使产物结晶。尽管一般不必要,但有时也把产物通过闪层析(3%甲醇/二氯甲烷)进行纯化。这种单保护的甘油是用于接上脂肪酸的初始物。

(ⅲ)在室温和氮环境下将DCC(2.8g,13.5mmol)和DMAP(1.5g,12.4mmol)的二氯甲烷(20ml)溶液加到单保护的甘油(1.15g,5.4mmol)和GLA(95%,3.5g,12.4mmol)的二氯甲烷(40ml)溶液中。随着反应的进行,双环已脲沉淀不断产生。二小时后薄层色谱(25%乙酸乙酯/已烷)分析表明反应已完全。再加入已烷(60ml)使之沉淀出更多的双环已脲,然后进行过滤并将反作用物浓缩至干。用闪层析(25%乙酸乙酯/已烷)纯化产生无色油状的单保护双酰甘油。

(ⅳ)用注射器将溴二甲基甲硼烷(85μl,0.84mmol)在-78℃氮环境中加入到单保护的双酰甘油(310mg,0.42mmol)的二氯甲烷(10ml)溶液中。在-78℃三分钟后,加入乙醚(100ml)使反应骤停。薄层分析(4%丙酮/氯仿)表明反应已基本完全。生成的混合物用水(5×100ml)和盐水(100ml)洗涤,用MgSO4干燥后浓缩至干。产物可在下一步直接使用,无需进一步纯化。

(ⅴ)在室温并在氮环境下将DCC(120mg,0.55mmol)和DMAP(60mg,0.48mmol)的二氯甲烷(5ml)溶液加入到粗制的双酰甘油(0.42mmol)和EPA(98%,145mg,0.48mmol)的二氯甲烷(10ml)溶液中。随着反应的进行,不断形成双环氧化已基脲沉淀。加入已烷(30ml)使之产生更多双环氧已基脲沉淀,过滤后,将反作用物浓缩至干。用闪层析(5%乙酸乙酯/已烷)纯化后得到无色油状的纯甘油三酸酯。

中链甘油三酸酯合成:

一种原料药中链甘油三酸酯合成方法,100g甘油与500g脂肪酸混合,其中构成脂肪酸的辛酸与癸酸质量份数比例为2:1,加入到密闭容器中,真空调至≤-0.090Mpa,缓慢升至150℃用时55分钟,保温200分钟。真空随温度升高逐步调整至-0.070MPa。计时结束后利用真空将剩余原料脱除。真空≤-0.090MPa,脱除时间40分钟。取样检测脂肪酸组成。脂肪酸质量含量检测:己酸0.08%、辛酸71.10%、癸酸28.82%、月桂酸未检出,产品收率83.5%。

主要参考资料

[1]王辉, 许学勤, & 陈洁. (2003). 蛋黄甘油三酸酯的脂肪酸组成分析. 中国油脂, 28(6), 28-29.

[2] 陈建平, 黄儒珠, 吴松刚, 陈静, & 陆树春. (1998). 碱性脂肪酶水解纸浆中的甘油三酸酯的研究. 福建师大学报(自然科学版)(3), 72-76.

[3] 艾买提江·萨伍提, 吾满江·艾力, & 司马义·努尔拉. (2009). 臭氧氧化蓖麻油制备甘油三酸酯多元酸的研究. 中国油脂, 34(7), 42-46.