一种α‑环糊精‑苯甲酸包合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种α‑环糊精‑苯甲酸包合物及其制备方法，包合物含α‑环糊精和苯甲酸，包结比为1:1。制备步骤：(1)按摩尔比nα‑环糊精:n苯甲酸＝1:2.2投料，将其分别用去离子水和无水乙醇溶解；(2)将上述两种溶液混合加热，超声使之反应完全；(3)将反应溶液置于阴凉处，自然状态下挥发溶剂，得α‑环糊精‑苯甲酸包合物晶体。苯甲酸是一种难溶于水的弱酸型抑菌剂，碱性环境中易失去抑菌活性。α‑环糊精易形成包合物，常用于改善被包合分子的物化性能，且可稳定存在于碱性环境。本发明专利技术将苯甲酸包入环糊精空腔，通过形成稳定的α‑环糊精‑苯甲酸包合物，明显提高苯甲酸化学稳定性，并促进其水溶性，使这类抑菌剂具有更广阔的应用前景。

A benzoic acid alpha cyclodextrin inclusion compound and preparation method thereof

The invention discloses an alpha benzoic acid cyclodextrin inclusion compound and preparation method thereof, clathrate containing alpha cyclodextrin and benzoic acid. The inclusion ratio is 1:1. The preparation method comprises the following steps: (1) molar of N alpha cyclodextrin: n benzoic acid = 1:2.2 feed, which using deionized water and ethanol solution; (2) the two kinds of solution mixing and heating, ultrasonic reaction to completely; (3) the reaction solution is placed in the shade, natural state the volatile solvent, have alpha cyclodextrin inclusion compound crystal benzoic acid. Benzoic acid is a kind of weak acid - soluble antibacterial agent, which is easy to dissolve in water. Alpha cyclodextrin to form inclusion complexes, the physicochemical properties are commonly used to improve involved molecules, and can remain stable in alkaline environment. The invention of benzoic acid into the cavity of cyclodextrin complexes, through the formation of a stable alpha cyclodextrin benzoic acid, benzoic acid significantly improved chemical stability, and promote its solubility in water, the antibacterial agent has more broad application prospects.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于食品添加剂合成
，具体涉及一种新型的α-环糊精-苯甲酸包合物，本专利技术还公开了此包合物的制备方法。
技术介绍
苯甲酸（安息香酸），是最早出现的化学抑菌剂之一，广泛应用于保存高酸性水果、饮料、咸菜及其它酸性食品，同时还用作医药、化妆品的防腐剂。苯甲酸因分子中含有活泼羧基和疏水性苯基，化学性质较为活泼，导致其在应用过程中出现稳定性差、水溶性差等缺陷，这些缺陷限制了其进一步的应用。α-环糊精分子是略呈锥状圆筒形的立体结构，内腔呈疏水性，外壁呈疏水性，具有无毒、无味且化学性质较稳定，贮存多年不会发生变质，但无机酸可水解α-环糊精生成葡萄糖和一系列非环状麦芽糖。同时，α-环糊精是一种良好的膳食纤维，水溶性较高且能明显促进大肠内乳酸菌和双歧杆菌生长。以上特性使α-环糊精可以充分地保证其食用安全性，在食品工业上得以广泛用作添加剂、功能助剂等。鉴于α-环糊精无毒、无味，且具有“内腔疏水、外壁亲水”的特殊分子结构和性质，其空腔可以包合众多客体分子形成包合物，进而引起客体分子物理、化学、生物学等性质的改变。本专利技术利用α-环糊精包合技术来修饰苯甲酸，形成稳定的α-环糊精-苯甲酸包合物，可解决苯甲酸作为食品抑菌剂存在的一些突出问题。制备所得包合物将具有良好的溶解度，且可长期稳定贮存和使用。因此，本专利技术制备的新型α-环糊精-苯甲酸包合物，赋予其更优良的水溶性和稳定性，保留了苯甲酸良好的抑菌作用，也可以起到改善气味、减少其对人体肠胃等器官的刺激作用，更好地发挥苯甲酸的防腐抑菌、保鲜等性能，拓展了此类抑菌剂的应用范围。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对苯甲酸化学性质活泼、溶解度低等特性，提供一种新型α-环糊精-苯甲酸包合物，使得苯甲酸的稳定性、水溶性得以改善。本专利技术提供一种α-环糊精-苯甲酸包合物，包含有α-环糊精和苯甲酸，其中包结比为1:1。本专利技术提供一种上述的α-环糊精-苯甲酸包合物的制备方法，包括以下步骤。（1）按照摩尔比nα-环糊精:n苯甲酸=1:2.2投料，将其分别溶解在去离子水和乙醇中。（2）60oC超声条件下将此苯甲酸乙醇溶液缓慢滴加到α-环糊精水溶液中，超声70min，待反应完成后，将反应溶液移至阴凉处，自然挥发72h后，析出晶体。抽滤，用少量去离子水和无水乙醇清洗数次，在60oC下真空干燥3h，得白色粉末状包合物。（3）本专利技术对包结比采用的判断方法是，一种基于紫外可见光谱法的α-环糊精-苯甲酸包合物的包结比判据。首先采用紫外可见光谱法绘制苯甲酸的标准浓度曲线，准确称取一定质量的包合物，在特定波长处测量吸光度值，代入标准浓度曲线方程，得到包合物中苯甲酸的含量（n苯甲酸），同时计算出α-环糊精的含量（nα-环糊精），计算出包结比为1:1（包结比=n苯甲酸/nα-环糊精）。（4）本专利技术对增溶效果采用的判断方法是，一种基于紫外可见光谱法的α-环糊精-苯甲酸包合物的增溶效果判据。首先采用紫外可见光谱法绘制苯甲酸的标准浓度曲线，将不同浓度的α-环糊精溶液与苯甲酸充分混合后，根据测量的吸光度值的得到溶液中所含的苯甲酸（S），对比同样条件下苯甲酸在水溶液的固有溶解度（S0=0.028×10-5mol/L），从而计算出增溶因子（S/S0）。本方法专利技术制备α-环糊精-苯甲酸包合物，该包合物具有良好的溶解性和稳定性，使得苯甲酸生物相容性有一定的增强，并提高了苯甲酸的生物利用率。附图说明本专利技术的附图说明如下。图1为α-环糊精红外光谱图。图2为苯甲酸红外光谱图。图3为α-环糊精与苯甲酸物理混合物和α-环糊精-苯甲酸包合物红外图谱。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细说明。实施例1α-环糊精-苯甲酸包合物的制备在40mL去离子水中溶解0.9728g（0.001mol）α-环糊精，另在2.0mL无水乙醇中溶解0.2687g（0.0022mol）苯甲酸，60oC超声条件下将此苯甲酸乙醇溶液缓慢滴加到α-环糊精水溶液中，超声70min，待反应完成后，将反应溶液移至阴凉处，自然挥发72h后，析出晶体。抽滤，用少量去离子水和无水乙醇清洗数次，在60oC下真空干燥3h，得白色粉末状包合物。实施例2α-环糊精-苯甲酸包合物的包结比计算称量一定质量实施1中制备的α-环糊精-苯甲酸包合物，采用紫外可见光谱法作为包结比计算的判据。具体操作如下，在特定波长处测量吸光度值，根据标准浓度曲线计算，得到包合物中苯甲酸含量，进而得到包合物中α-环糊精的含量，从而计算出α-环糊精-苯甲酸包合物的包合比为1:1。实施例3α-环糊精对苯甲酸的增溶效应准确称量α-环糊精，配制成浓度分别为0、5、10、15、20和25mmol/Lα-环糊精溶液，取上述溶液各10mL，加一定质量的苯甲酸，超声30min溶解完全，待固液达到平衡后，放置一周，过滤，在最大吸收波长处测定吸光度。结果见表1，采用紫外可见光谱法测定苯甲酸在α-环糊精溶液中的增溶效应，随着α-环糊精浓度的增加，苯甲酸分子的溶解度增大，说明α-环糊精对苯甲酸具有良好的增溶作用。表1α-环糊精的增溶效应α-CD（10-3mol/L）0510152025S（10-5mol/L）0.0280.0530.0930.1550.1870.231S/So-1.893.325.546.688.25S：苯甲酸在α-CD-苯甲酸包合物中的含量；So：苯甲酸在水中的饱和溶解度，此处=0.028×10-5mol/L；S/So：增溶因子。从红外谱图可知，首先α-环糊精-苯甲酸包合物（图3b）与α-环糊精谱图（图1）或苯甲酸的图谱（图2）相比，吸收峰有所增加的同时，位置也发生了移动；其次其包合物与α-环糊精与苯甲酸的物理混合物（图3a）也有明显不同，说明本专利技术所述的方法，利用并不是发生α-环糊精与苯甲酸的物理混合，而是苯甲酸包结在α-环糊精内腔形成稳定的包合物。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种α‑环糊精‑苯甲酸包合物，其特征在于，含有α‑环糊精和苯甲酸，α‑环糊精与苯甲酸的包结比为1:1。

【技术特征摘要】
1.一种α-环糊精-苯甲酸包合物，其特征在于，含有α-环糊精和苯甲酸，α-环糊精与苯甲酸的包结比为1:1。2.如权利要求1所述的α-环糊精-苯甲酸包合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按照摩尔比nα-环糊精:n苯甲酸=1:2.2投料，将其分别溶解在无水乙醇和去离子水中；混合步骤（1）得到的两种溶液，进行包合实验，包合过程采用加热超声法；将步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建辉，宁静恒，黄寿恩，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43