專利名稱:一種酶催化醇解制備溶血磷脂酰膽堿的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及了一種酶催化磷脂酰膽堿醇解制備溶血磷脂酰膽堿的方法，具體而言是在無(wú)溶劑體系下采用脂肪酶催化磷脂酰膽堿與醇進(jìn)行醇解制備溶血磷脂酰膽堿的方法。
背景技術(shù)：
溶血磷脂酰膽堿由磷脂酰膽堿去掉一個(gè)脂肪?；玫降漠a(chǎn)物。磷脂酰膽堿(亦稱卵磷脂)，廣泛存在于動(dòng)植物體內(nèi)，在動(dòng)物的腦，腎上腺及細(xì)胞中含量較多。相比于磷脂酰膽堿，溶血磷脂酰膽堿的HLB值(親水親油性平衡值)大，不僅保留了親油性，也因非極性基團(tuán)的減少而使其親水性能增加，其潤(rùn)濕能力、乳化性、乳化能力均優(yōu)于磷脂酰膽堿。溶血磷脂酰膽堿在改善焙烤產(chǎn)品的組織結(jié)構(gòu)上有著重要的作用。溶血磷脂酰膽堿亦有生物活性， 對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化的預(yù)防、診斷和治療有著很重要的作用。目前，溶血磷脂酰膽堿在食品、化妝品、醫(yī)藥等方面有著越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，所以有效地制備高純度的溶血磷脂酰膽堿就顯得至關(guān)重要。
傳統(tǒng)制備溶血磷脂酰膽堿的方法都是經(jīng)磷脂酶~、A2水解磷脂酰膽堿而得到。日本的平居博之等發(fā)明了由磷脂酶A1或A2組成的水解酶作用于用作原料的水合卵磷脂生產(chǎn)溶血卵磷脂(日本專利公開號(hào)CN1197115)。美國(guó)的大衛(wèi)發(fā)明了利用磷脂_A2催化磷脂酰膽堿在混合試劑中水解制備溶血磷脂酰膽堿(美國(guó)專利公開號(hào)CN1210560)。由于磷脂酶的價(jià)格很高，工業(yè)化生產(chǎn)成本較高。故近幾年開始采用脂肪酶催化水解卵磷脂制備溶血卵磷脂，孫清瑞等以正己烷為溶劑，采用脂肪酶催化大豆磷脂制備溶血磷脂(孫清瑞，谷克仁， 仁衛(wèi)東.脂肪酶催化大豆磷脂制備溶血磷脂的研究.中國(guó)油脂，2005，30(6):31-34)。溶劑法水解制備溶血磷脂酰膽堿的不足在于磷脂酰膽堿在正己烷中的溶解性不是很好，水解反應(yīng)中會(huì)生產(chǎn)大量的脂肪酸，對(duì)體系的PH值造成影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題而提供了一種新的有效地制備溶血磷脂酰膽堿的方法，反應(yīng)物和產(chǎn)物在反應(yīng)體系中的相溶性好，且克服了水解過(guò)程中產(chǎn)生較多的脂肪酸對(duì)體系PH的影響，效率高；反應(yīng)的副產(chǎn)物一脂肪酸酯、少量的甘油磷脂酰膽堿和脂肪酸很容易從產(chǎn)物混合物中除去，溶血磷脂酰膽堿的分離提純更容易。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明的酶催化醇解制備溶血磷脂酰膽堿的方法，具體步驟如下將磷脂酰膽堿加入低碳醇溶液中，在30-60°C下攪拌混合均勻后，加入脂肪酶，在恒溫下攪拌將脂肪酶催化磷脂酰膽堿醇解生成溶血磷脂酰膽堿，脂肪酶的加入量為磷脂酰膽堿質(zhì)量的1_20%。[0009]在本發(fā)明中，酶催化醇解反應(yīng)2-4 后停止反應(yīng)，采用離心或過(guò)濾的方法除去脂肪酶，得到的反應(yīng)混合物經(jīng)真空脫除去反應(yīng)物乙醇，溶得到溶血磷脂酰膽堿初產(chǎn)品。
磷脂酰膽堿在低碳醇溶液的含量為100g/L 5000g/L;所述低碳醇的濃度為 90-99. 8%，所用磷脂酰膽堿可為大豆磷脂酰膽堿或蛋黃磷脂酰膽堿。
所用脂肪酶為各種動(dòng)植物及微生物脂肪酶或這些酶經(jīng)過(guò)固定化或修飾后得到的脂肪酶，可為L(zhǎng)ipozyme TLIM、Novozym 435、Lipozyme RMIM、豬胰酯酶和經(jīng)過(guò)修飾的豬胰酯酶。
此反應(yīng)是在無(wú)其他有機(jī)溶劑下進(jìn)行的酶催化磷脂酰膽堿的醇解反應(yīng)。
制備過(guò)程如下(1)將一定質(zhì)量的磷脂酰膽堿和一定體積的乙醇/水溶液置于一定體積的反應(yīng)器中，攪拌、恒溫回流，使磷脂酰膽堿溶于乙醇/水溶液中；(2)待磷脂酰膽堿完全溶于乙醇/水溶液后，稱取1% 20%的脂肪酶(以磷脂酰膽堿的質(zhì)量計(jì)，m/m)加入反應(yīng)體系中，磷脂酰膽堿的醇解反應(yīng)開始，反應(yīng)溫度為30°C 80°C，反應(yīng)時(shí)間為池 48h。(3) 采用離心或過(guò)濾的方法除去脂肪酶，得到的反應(yīng)混合物經(jīng)真空脫除去反應(yīng)物乙醇，溶得到溶血磷脂酰膽堿初產(chǎn)品。
本發(fā)明的工藝特點(diǎn)是(1)無(wú)溶劑體系，產(chǎn)物分離更簡(jiǎn)單；(2)與體系溶劑(如正己烷)體系中的水解反應(yīng)相比，磷脂酰膽堿在乙醇中的溶解性好，反應(yīng)物在同一相中；(3 )催化劑采用脂肪酶，相比于磷脂酶活性穩(wěn)定、成本更低；(4)反應(yīng)過(guò)程中游離脂肪酸的生成量很小，不會(huì)改變體系的PH，有利于脂肪酶活性的發(fā)揮；(5)反應(yīng)穩(wěn)定、重復(fù)性好。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所具備的的優(yōu)點(diǎn)在于
(1)磷脂酰膽堿、產(chǎn)物溶血磷脂酰膽堿及副產(chǎn)物脂肪酸酯、甘油磷酸膽堿和極少量的脂肪酸在反應(yīng)體系中的溶解性好，溶血磷脂酰膽堿的轉(zhuǎn)化率高。
(2)醇解反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生脂肪酸酯、少量的甘油磷酸酯和極少量的脂肪酸，但不會(huì)改變體系的PH，且能減小溶劑對(duì)酶活性的影響，酶的催化反應(yīng)活性較高。
(3)反應(yīng)物一醇易于除去。
(4)提供了一種新的有效地制備溶血磷脂酰膽堿的方法，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)溶血磷脂酰膽堿有指導(dǎo)意義。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明以下結(jié)合實(shí)施例做進(jìn)一步描述， 實(shí)施例1
將30g磷脂酰膽堿和IOOmL乙醇/水溶液(乙醇/水=99. 8 :0. 2，ν/ν)置于250mL的圓底燒瓶中；連接回流裝置，加熱(30°C)并攪拌，使磷脂酰膽堿完全溶解于乙醇/水溶液中； 稱取4. 5g Lipozyme TLIM加入反應(yīng)物中，在30°C下反應(yīng)20h后停止反應(yīng)，采用離心或過(guò)濾的方法除去脂肪酶，得到的反應(yīng)混合物經(jīng)真空脫除去反應(yīng)物乙醇，溶得到溶血磷脂酰膽堿初產(chǎn)品。
實(shí)施例2
將15g磷脂酰膽堿和IOOmL乙醇/水溶液(乙醇/水=92 :8，ν/ν)置于250mL的圓底燒瓶中；連接回流裝置，加熱(30°C)并攪拌，使磷脂酰膽堿完全溶解于乙醇/水溶液中；稱取2.25g Lipozyme TLIM加入加入反應(yīng)物中，在30°C下反應(yīng)IMi后停止反應(yīng)，采用離心或過(guò)濾的方法除去脂肪酶，得到的反應(yīng)混合物經(jīng)真空脫除去反應(yīng)物乙醇，溶得到溶血磷脂酰膽堿初產(chǎn)品。
實(shí)施例3
將20g磷脂酰膽堿和IOmL乙醇/水溶液(乙醇/水=95 :5，ν/ν)于150mL的圓底燒瓶中；連接回流裝置，加熱(30°C)并攪拌，使磷脂酰膽堿完全溶解于乙醇/水溶液中；稱取3g Lipozyme RMIM加入反應(yīng)物中，在30°C下反應(yīng)40h后停止反應(yīng)，采用離心或過(guò)濾的方法除去脂肪酶，得到的反應(yīng)混合物經(jīng)真空脫除去反應(yīng)物乙醇，溶得到溶血磷脂酰膽堿初產(chǎn)
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實(shí)施例4
將20g磷脂酰膽堿和IOmL乙醇/水溶液(乙醇/水=92 :8，ν/ν)于150mL的圓底燒瓶中；連接回流裝置，加熱(30°C)并攪拌，使磷脂酰膽堿完全溶解于乙醇/水溶液中；稱取 4. Og Lipozyme RMIM加入反應(yīng)物中，在30°C下反應(yīng)3 后停止反應(yīng)，采用離心或過(guò)濾的方法除去脂肪酶，得到的反應(yīng)混合物經(jīng)真空脫除去反應(yīng)物乙醇，溶得到溶血磷脂酰膽堿初產(chǎn)品。
實(shí)施例5
將30g磷脂酰膽堿和IOmL (乙醇/水=96 :4，ν/ν)置于150mL的圓底燒瓶中；連接回流裝置，加熱(60°C)并攪拌，使磷脂酰膽堿完全溶解于乙醇中；稱取l.Og Novozym 435加入反應(yīng)物中，在60°C下反應(yīng)14h后停止反應(yīng)，采用離心或過(guò)濾的方法除去脂肪酶，得到的反應(yīng)混合物經(jīng)真空脫除去反應(yīng)物乙醇，溶得到溶血磷脂酰膽堿初產(chǎn)品。
實(shí)施例6
將30g磷脂酰膽堿和IOmL乙醇/水溶液(乙醇/水=90 :10，ν/ν)于150mL的圓底燒瓶中；連接回流裝置，加熱(60°C)并攪拌，使磷脂酰膽堿完全溶解于乙醇/水溶液中；稱取 1.2g Novozym 435加入反應(yīng)物中，在60°C下反應(yīng)IOh后停止反應(yīng)，采用離心或過(guò)濾的方法除去脂肪酶，得到的反應(yīng)混合物經(jīng)真空脫除去反應(yīng)物乙醇，溶得到溶血磷脂酰膽堿初
Φ 口
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實(shí)施例7
將30g磷脂酰膽堿和30mL乙醇/水溶液(乙醇/水=95 :5，ν/ν)于150mL的圓底燒瓶中；連接回流裝置，加熱(60°C)并攪拌，使磷脂酰膽堿完全溶解于乙醇/水溶液中；稱取 3. Og修飾的豬胰酯酶加入反應(yīng)物中，在55°C下反應(yīng)4h后停止反應(yīng)，采用離心或過(guò)濾的方法除去脂肪酶，得到的反應(yīng)混合物經(jīng)真空脫除去反應(yīng)物乙醇，溶得到溶血磷脂酰膽堿初產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種酶催化醇解制備溶血磷脂酰膽堿的方法，其特征在于該方法具體步驟如下 將磷脂酰膽堿加入低碳醇溶液中，在一定溫度30-60°C下攪拌混合均勻后，加入脂肪酶，在恒溫下攪拌將脂肪酶催化磷脂酰膽堿醇解生成溶血磷脂酰膽堿，脂肪酶的加入量為磷脂酰膽堿質(zhì)量的1_20%。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的酶催化醇解制備溶血磷脂酰膽堿的方法，其特征在于酶催化醇解反應(yīng)2-4 后停止反應(yīng)，采用離心或過(guò)濾的方法除去脂肪酶，得到的反應(yīng)混合物經(jīng)真空脫除去反應(yīng)物乙醇，溶得到溶血磷脂酰膽堿初產(chǎn)品。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的酶催化醇解制備溶血磷脂酰膽堿的方法，其特征在于磷脂酰膽堿在低碳醇溶液的含量為100g/L 5000g/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1或3所述的酶催化醇解制備溶血磷脂酰膽堿的方法，其特征在于 所述低碳醇為乙醇，其濃度為90-99. 8%。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的酶催化醇解制備溶血磷脂酰膽堿的方法，其特征在于所用脂肪酶為各種動(dòng)植物及微生物脂肪酶或這些酶經(jīng)過(guò)固定化或修飾后得到的脂肪酶。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1或5所述的酶催化醇解制備溶血磷脂酰膽堿的方法，其特征在于 所述脂肪酶為L(zhǎng)ipozyme TLIM、Novozym 435，Lipozyme RMIM、豬胰酯酶和經(jīng)過(guò)修飾的豬胰酯酶。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的酶催化醇解制備溶血磷脂酰膽堿的方法，其特征在于所用磷脂酰膽堿為大豆磷脂酰膽堿或蛋黃磷脂酰膽堿。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的酶催化醇解制備溶血磷脂酰膽堿的方法，其特征在于此反應(yīng)是在無(wú)其他有機(jī)溶劑下進(jìn)行的酶催化磷脂酰膽堿的醇解反應(yīng)。
專利摘要
一種酶催化醇解制備溶血磷脂酰膽堿的方法,將磷脂酰膽堿加入低碳醇溶液中，在一定溫度下攪拌混合均勻后，加入脂肪酶，在恒溫下攪拌將脂肪酶催化磷脂酰膽堿醇解生成溶血磷脂酰膽堿。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是(1)磷脂酰膽堿、產(chǎn)物溶血磷脂酰膽堿及副產(chǎn)物脂肪酸酯、甘油磷酸膽堿和極少量的脂肪酸在反應(yīng)體系中的溶解性好，溶血磷脂酰膽堿的轉(zhuǎn)化率高。(2)醇解反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生脂肪酸酯、少量的甘油磷酸酯和極少量的脂肪酸，但不會(huì)改變體系的pH，且能減小溶劑對(duì)酶活性的影響，酶的催化反應(yīng)活性較高；(3)副反應(yīng)—脂肪酸及其酯、甘油磷酯酰膽堿的性質(zhì)與溶血磷脂酰膽堿的性質(zhì)差異較大，產(chǎn)物溶血磷脂酰膽堿容易分離純化；(4)反應(yīng)物--醇易于除去。
文檔編號(hào)C12P13/00GKCN102277393SQ201110237047
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年8月18日
發(fā)明者劉偉, 孫尚德, 張潔, 楊國(guó)龍, 畢艷蘭, 王渝鷺, 胡靜波 申請(qǐng)人:河南工業(yè)大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan