復(fù)合酶法制備曲酸雙棕櫚酸酯的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于生物化工技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種復(fù)合酶法制備曲酸雙棟桐酸醋的制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 曲酸是一種無(wú)色、無(wú)味、安全無(wú)毒的酪氨酸酶抑制劑，在食品中可作為防腐劑、保 鮮劑、護(hù)色劑等。曲酸對(duì)人體皮膚黑色素的生成有很強(qiáng)的抑制作用，曲酸使酪氨酸酶失去活 性使與其必不可少的銅離子馨合，并抑制從多己銘互變至DHICA化6-二徑基嗎I噪-2-簇 酸）。左旋-抗壞血酸及其衍生物，包括MAP是對(duì)黑色素中間體起還原作用，阻止了從酪 氨酸/DOPA至黑色素中各點(diǎn)上的氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，因此，曲酸可制得用于治療雀斑、老年斑、 色素沉著的美白化妝品，深受消費(fèi)者的喜愛(ài)。然而由于曲酸不穩(wěn)定，對(duì)光、熱敏感，在空氣中 易氧化，與許多金屬離子馨合尤其是與=價(jià)鐵離子馨合，使得配制的皮膚美白產(chǎn)品在放置 使用過(guò)程中會(huì)逐漸變成黃棟色，影響產(chǎn)品質(zhì)量和外觀。
[0003] 曲酸雙棟桐酸醋比曲酸具有更強(qiáng)的抑制黑色素生成的作用，具有優(yōu)良的穩(wěn)定性、 油溶性和美白性能。由于其分子結(jié)構(gòu)中活潑的2,5位徑基基團(tuán)形成醋而得到保護(hù)，因而不 會(huì)與化妝品體系中添加的防腐劑、防曬劑或其他美白活性成分形成氨鍵而影響運(yùn)些添加劑 的功效，具有優(yōu)異的復(fù)配性能，在高效、低刺激美白劑的商業(yè)化生產(chǎn)中已獲得成功應(yīng)用。
[0004] 目前曲酸雙棟桐酸醋的主要制備方法為化學(xué)法，總體合成思路為：先將棟桐酸經(jīng) 過(guò)酷氯化反應(yīng)生成棟桐酷氯，然后在化晚的催化下曲酸和棟桐酷氯反應(yīng)得到曲酸雙棟桐酸 醋。各種已報(bào)道合成方法差異主要體現(xiàn)在酷氯化試劑的不同，已用的酷氯化試劑有氯化亞 諷，=氯化憐，碳酸二氯甲）醋等等。 陽(yáng)0化]化學(xué)法的主要缺陷體現(xiàn)在：（1)酷氯化試劑對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，酷氯化反應(yīng)過(guò)程釋 放大量熱，對(duì)反應(yīng)設(shè)備要求較高；(2)反應(yīng)過(guò)程中使用化晚等大量有機(jī)溶劑，增加了分離純 化和污水處理的成本；（3)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化效率有限，增加了產(chǎn)品的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種高效、環(huán)保及低成本的復(fù)合酶法制備曲酸雙棟桐酸醋 的制備方法，其采用多種復(fù)合脂肪酶作為催化劑，降低對(duì)反應(yīng)設(shè)備的要求，同時(shí)大幅度降低 反應(yīng)后的產(chǎn)物處理方面成本，具有溫和高效、環(huán)保、成本低，原料轉(zhuǎn)化率高等優(yōu)點(diǎn)，減少反應(yīng) 步驟，降低了生產(chǎn)成本。 陽(yáng)007]本發(fā)明的技術(shù)路線如下：
[0008]
[0009] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0010] 復(fù)合酶法制備曲酸雙棟桐酸醋的制備方法，將曲酸和棟桐酸置于無(wú)水有機(jī)溶劑 中，加入作為醋化反應(yīng)催化劑的復(fù)合脂肪酶酶制劑，所述曲酸和所述棟桐酸醋化生成曲酸 雙棟桐酸醋。
[0011] 優(yōu)選地，所述復(fù)合脂肪酶酶制劑選自堿桿菌屬脂肪酶、枯草桿菌脂肪酶、來(lái)自膜和 肝臟的脂肪酶、假絲酵母屬脂肪酶、根霉菌屬脂肪酶、毛霉屬脂肪酶和假單胞細(xì)菌屬脂肪酶 中的兩種或多種。
[0012] 本發(fā)明所用的脂肪酶可W是商品酶，例如來(lái)源于Candidaantarctic,化izomucor miehei，化izopuscxryzae，化gliver等具有高活力的脂肪酶，或通過(guò)培養(yǎng)產(chǎn)脂肪酶微生 物Pseudomonassp.,Bacillussubtilis等生產(chǎn)制備的脂肪酶粗酶或者處理后的含酶細(xì)胞 (細(xì)胞器）。所用脂肪酶形態(tài)是經(jīng)過(guò)冷凍干燥除水后的固定化酶顆?；蛎阜勰蚪?jīng)過(guò)脫水 處理的含酶細(xì)胞或細(xì)胞器。
[0013] 進(jìn)一步的，所述復(fù)合脂肪酶酶制劑為L(zhǎng)ipozymeRMIM和Novozyme435。此雙酶組合 在溫度為40°C，反應(yīng)28小時(shí)，脂肪酶與反應(yīng)物曲酸的質(zhì)量比為0. 5:1的反應(yīng)條件下轉(zhuǎn)化率 最局，達(dá)到94%。
[0014] 優(yōu)選地，所述曲酸與所述棟桐酸的質(zhì)量比為1:3. 6~1:10. 8。
[0015] 優(yōu)選地，所述脂肪酶與反應(yīng)物曲酸的質(zhì)量比為0. 001:1~0. 5:1。
[0016] 優(yōu)選地，所述有機(jī)溶劑選自石油酸、正己燒、環(huán)己燒、異戊燒、丙酬、氯仿、二氯甲 燒、無(wú)水乙酸、四氨巧喃、1，4-二氧六環(huán)、甲苯、異辛燒、異丙酸和甲基叔下基酸中的一種或 者幾種。
[0017] 優(yōu)選地，所述復(fù)合脂肪酶酶制劑催化反應(yīng)時(shí)間為18~60小時(shí)，溫度為25°C~ 60 °C。
[0018] 進(jìn)一步的，所述復(fù)合脂肪酶酶制劑催化反應(yīng)時(shí)間為25~45小時(shí)，溫度為35°C~ 45 〇C。
[0019] 進(jìn)一步的，所述酶催化反應(yīng)中添加用于除去水分的分子篩或硅膠。
[0020] 優(yōu)選地，所述曲酸雙棟桐酸醋的提純方法是：將所述曲酸雙棟桐酸醋用二氯甲燒 萃取2~5次，合并有機(jī)相，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)干燥得粗產(chǎn)品，再經(jīng)乙酸乙醋重結(jié)晶得提純后的曲酸 棟桐酸醋。反應(yīng)結(jié)束后可通過(guò)簡(jiǎn)單過(guò)濾或者離屯、除去復(fù)合脂肪酶酶制劑，復(fù)合脂肪酶酶制 劑可W重復(fù)使用，醋化反應(yīng)用氣相色譜監(jiān)測(cè)反應(yīng)的進(jìn)度。
[0021] 本發(fā)明的有益效果是：
[0022] (1)避免了化學(xué)制備方法中酷氯化試劑對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，酷氯化反應(yīng)過(guò)程釋放大 量熱，對(duì)反應(yīng)設(shè)備要求較高的優(yōu)點(diǎn)；
[0023] (2)反應(yīng)過(guò)程采用復(fù)合脂肪酶一步完成催化反應(yīng)，使得制備過(guò)程從兩步反應(yīng)變成 一步反應(yīng)，而且反應(yīng)過(guò)程中使用的生物酶催化劑可W回收再利用，降低了生產(chǎn)成本；
[0024] (3)避免反應(yīng)過(guò)程中使用化晚等有害機(jī)溶劑，降低了反應(yīng)之后分離純化和污水處 理的成本；
[00巧](4)原料轉(zhuǎn)化率高，W原料曲酸計(jì)算，原料轉(zhuǎn)化率可達(dá)94% ;
[00%] (5)本發(fā)明給出一種生物酶法制備曲酸雙棟桐酸醋的方法，采用多種復(fù)合脂肪酶 作為催化劑，降低對(duì)反應(yīng)設(shè)備的要求，同時(shí)大幅度降低反應(yīng)后的產(chǎn)物處理方面成本，具有溫 和高效、環(huán)保、成本低，原料轉(zhuǎn)化率高等優(yōu)點(diǎn)，減少了反應(yīng)步驟，降低生產(chǎn)成本，具有很高的 工業(yè)應(yīng)用和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合具體實(shí)例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。應(yīng)該理解，運(yùn)些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā) 明，而不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。在實(shí)際應(yīng)用中技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明做出的改進(jìn)和調(diào) 整，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0028] 除特別說(shuō)明，本發(fā)明使用的設(shè)備和試劑為本技術(shù)領(lǐng)域常規(guī)市購(gòu)產(chǎn)品。底物轉(zhuǎn)化率， W原料曲酸計(jì)算。 陽(yáng)〇29] 實(shí)施例1
[0030] 向50ml=角瓶中倒入20ml丙酬液體，將0. 2克曲酸、0. 72克棟桐酸溶于20ml丙 酬中，然后分別向S角瓶中加入0. 05克脂肪酶LipozymeRMIM(來(lái)源于米黑根毛霉菌）， 0. 05克Novozyme435(來(lái)自于南極假絲酵母的固定化脂肪酶），1克變色硅膠。密封后置于 40°C、170巧m的振蕩器中反應(yīng)2她。反應(yīng)完畢后，12000巧m離屯、lOmin，去除酶和固體顆粒， 色譜檢測(cè)分析，底物轉(zhuǎn)化率94%。在反應(yīng)過(guò)程中使用變色硅膠的作用是除去反應(yīng)體系中的 水分。 陽(yáng)0川 實(shí)施例2
[0032] 向30mlS角瓶中倒入石油酸-四氨巧喃混合溶劑（體積比為石油酸：四氨巧喃= 1:2) 15ml，將0. 1克曲酸，0. 5克棟桐酸溶于此混合溶劑中，最后向此溶液中加入含枯草桿 菌脂肪酶固定化細(xì)胞0.Ol克，脂肪酶A(來(lái)自于南極假絲酵母）0. 02克，變色硅膠0. 5克。 密封后置于35°C、170巧m的振蕩器中反應(yīng)45h。反應(yīng)完畢后，12000巧m離屯、lOmin，去除酶 和固體顆粒，色譜檢測(cè)分析，底物轉(zhuǎn)化率87%。在反應(yīng)過(guò)程中使用變色硅膠的作用是除去反 應(yīng)體系中的水分。 陽(yáng)〇3引實(shí)施例3
[0034]向100mLS角瓶中倒入二氯甲燒-1,4-二氧六環(huán)-乙酸混合溶劑（體積比為二氯 甲燒：1,4-二氧六環(huán)：乙酸=1 :4 :2)60ml，將2克曲酸，12克棟桐酸溶于此混合溶劑中，最 后向此溶液中加入含米根霉脂肪酶0.OOl克，豬膜脂肪酶0.OOl克，分子篩3. 0克。密封后 置于60°C、170巧m的振蕩器中反應(yīng)60h。反應(yīng)完畢后，12000巧m離屯、lOmin，去除酶和固體 顆粒，色譜檢測(cè)分析，底物轉(zhuǎn)化率62%。在反應(yīng)過(guò)程中使用變色硅膠的作用是除去反應(yīng)體系 中的水分。 陽(yáng)0對(duì) 實(shí)施例4