一种肉桂醛衍生物及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种稳定性好、性能突出的肉桂醛衍生物，以及其应用。该类化合物结构式为：该衍生物可以通过含氨基的杂环化合物与肉桂醛经过缩合反应而得。作为肉桂醛的衍生物，除了具有抑菌防腐、抗病毒等性能，还具有高稳定、温和等特点，因此可以替代肉桂醛广泛地应用于日用化学品、食品、药品、饲料等领域品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种稳定性好、效果突出的肉桂醛衍生物，尤其涉及该类衍生物在日用化学品、药品、食品以及饲料中的应用。
技术介绍
肉桂醛（Cinnamaldehyde）是一种醛类有机化合物，为黄色黏稠状液体，大量存在于肉桂等植物体内。自然界中天然存在的肉桂醛均为反式结构，该分子为一个丙烯醛上连接上一个苯基，因此可被认为是一种丙烯醛衍生物，是传统中药肉桂挥发油的主要活性成分。肉桂为樟科常绿乔木植物肉桂的干燥树皮，其主要分布在广东、广西、云南和福建等，其中两广的肉桂油生产量约占世界产量的80％左右，在四川、贵州、湖南、江西、浙江也有少量的栽培。肉桂醛还天然存在于风信子、玫瑰、广蕾香等植物精油中。肉桂醛有顺式和反式两种异构体，现商用的桂醛无论是天然的或者合成的桂醛，都是反式异构体。（反式）肉桂醛（顺式）肉桂醛肉桂醛的抑菌、防腐等性能突出，因而其应用非常广泛。谭龙飞、谢小梅等分别对其杀菌消毒防腐性能进行研究，特别是对真菌具有显著的抑制活性，对大肠杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌、伤寒和副伤寒甲杆菌、肺炎球菌、产气杆菌、变形杆菌、炭疽杆菌、肠炎沙门氏菌霍乱弧菌等都具有很好的抑制活性，且对革兰氏阳性菌杀菌效果显著，可用于治疗多种因细菌感染而引起的疾病。据报道，肉桂醛具有抗溃疡、加强胃肠道运动，其作用机制是由于溃疡活性因素的抑制与防御因素的加强，以及抑制胃粘膜电位降低和对粘膜保护作用所致。除此之外，肉桂醛能降低胰酶活性。肉桂醛系芳香性健胃驱风剂，对肠胃有缓和的刺激作用，可促进唾液及胃液分泌，增强消化功能，解除胃肠平滑肌痉挛，缓解肠道痉挛性疼痛。肉桂醛被美国FDA公认为安全、无毒的物质（21CFR182.60），美国香味料和萃取物制造者协会（FEMA）认为是安全无毒的食品香料成分（FEMA，1965），食品添加剂联合专家委员会（JECFA）也认为肉桂醛作为食品添加剂是安全的（JECFANo.656）。农林专家研究发现，肉桂醛以其独有的抑菌和杀菌作用，能在饲料添加剂中对动物营养物质消化产生积极作用。研究表明，肉桂醛能增加动物胆汁的分泌，日粮中添加肉桂醛已被证明可以刺激肠粘膜和胰腺消化酶的活性。有学者在肉鸡日粮中添加肉桂醛，能改善饲料适口性，提高饲料消化利用率，促进和改善动物生长性能以及动物产品质量，另外，能有效防止饲料变质腐败，而延长产品的保质时间。肉桂醛可以用于食品起防腐保鲜作用，黑龙江八一农垦大学食品学院用肉桂醛对肉制品的防腐作用进行平行比较研究后发现，肉桂醛对不同菌种均有抑制作用，对黄曲霉的抑制作用尤其明显，相同剂量下，使用肉桂醛比山梨酸钾使肉制品保鲜期延长1周左右，更为重要的是，肉桂醛本身作为一种食品用香料，对人体完全无毒无害，国标GB/T2076-2011规定的允许使用其作为食品添加剂，可用于制备肉类、调味品、口腔护理用品、口香糖、糖果用香精。肉桂醛性能较好、应用领域广泛，但由于其结构原因，决定其具有易挥发、易氧化、气味刺激、变色、水溶性差等特点，严重影响其应用的广度与深度，集中表现在如下几点：1.在空气中，极易氧化成肉桂酸而变质；2.具有黄色或浅绿黄色，影响其在配方中的应用，尤其是无色透明体系；3.具有强烈刺激性气味，具有辣感并有灼烧感；4.具有溶解性差，难溶于水和甘油，严重影响配伍性与利用度；5.具有极易挥发性大，效果持续性差。为克服以上存在的缺点，科研人员对肉桂醛进行衍生物与包裹处理，以期提高其对光、热、空气等稳定性和降低刺激性气味；通过对肉桂醛的包裹，提高稳定性与溶解度；通过形成纳米乳液与微胶囊技术，提高储存稳定性。张园园等对肉桂醛进行衍生物的合成，以肉桂醛为原料合成了无刺激性气味的邻硝基肉桂醛、α-溴代肉桂醛和含有亲水性的羟基和磺酸基官能团的肉桂醛羟基磺酸钠，显著降低了气味问题，但是由于醛基依然存在，其稳定性并没有得到提升，并且引进了硝基、卤素、磺酸基等基团，而这些基团存在刺激性大、毒性高、副产物多等特点，因此该改进并没有较大的实际应用价值。钱亮亮等通过β-环糊精对肉桂醛进行包合来提高其稳定性，该包合物应用于产品后，缓慢释放肉桂醛，而达到在食品表面发挥抗菌的作用，试验证明具有良好的防霉功效，可提高其安全性并延长货架期。从某种程度上说，提高肉桂醛的稳定性与溶解度，有较大的进步，但是由于大分子的介入，与体系的相容性较差，另外随着肉桂醛的释放与消耗，效果会逐步消失，因此其保存周期还不够理想，仍有较大的改进空间。谢帆等通过微胶囊技术，将肉桂醛包裹于微胶囊中，其稳定性得到一定的提高，并起到良好的控制释放作用，结果表明：在室温条件储藏过程中，肉桂醛的保留率会随着时间延长缓慢下降，3个月后其保留率仍达到97%，表明微胶囊肉桂醛在室温下贮存稳定。该方法与环糊精处理方法相似，微胶囊对温度、配方体系存在稳定性问题，影响其应用范围。以上研究，相对直接使用肉桂醛已有较大的改进，可以某种程度上解决某一个或几个问题，但均不能同时解决易氧化、水溶性、挥发性、刺激性以及色泽等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种稳定性好、效果突出的肉桂醛衍生物；本专利技术的另一目的在于提供该类衍生物在食品中的应用；本专利技术的另一目的在于提供该类衍生物在药品中的应用；本专利技术还提供一种用于提供该类衍生物在日用化学品中的应用；本专利技术还有一目的是提供该类衍生物在饲料的应用。本专利技术采用的技术方案如下：一种肉桂醛衍生物，该衍生物具有如式I所示的结构：I其中L可以为-H、烷基、-OH、-COOH、-CH2COOH、-CH2OH；其中M可以为-H、烷基、-OH、-COOH、-CH2COOH、-CH2OH；其中N可以为-H、烷基、-OH、-COOH、-CH2COOH、-CH2OH；其中m=2～10的任意整数；其中X可以为-H、烷基、-OH、-COOH、-CH2COOH、-CH2OH、ph-CH=CH-CH=N-；其中Y可以为-H、烷基、-OH、-COOH、-CH2COOH、-CH2OH、ph-CH=CH-CH=N-；其中Z可以为-H、烷基、-OH、-COOH、-CH2COOH、-CH2OH、ph-CH=CH-CH=N-；其中n=2～15的任意整数。所述的烷基为所述的烷基可以为C3～C16的直链烷基或取代苯基，可以为甲基、乙基、丙基或丁基。本专利技术肉桂醛衍生物的制备方法，参照现有技术与方法制得：将含有氨基的六元氧杂环与肉桂醛在合适的溶剂中，缩合，使用合成方式可以为：固相研磨法、微波催化法、超声合成法；使用的纯化分离方法，包括柱层析法与重结晶法，获得目标化合物。表1为本专利技术所得到该类衍生物部分产品信息及其制备反应中参数：注：1.α=-CH2OH,β=-OH，γ=ph-CH=CH-CH=N-，Δ=-COOH，∑=-CH3；本专利技术所述的衍生物可在日用化学品、药品、食品、饲料中应用。本专利技术所产生的有益效果：本专利技术衍生物，除了保留肉桂醛本身的特性，如抑菌防腐、抗病毒、抗肿瘤、保鲜等性能，还具有肉桂醛不具有的优点与特性：1）优良的稳定性能，对氧气、光、热、重金属等耐受性好；2）无挥发性，不会因为挥发而其活性成分流失，使得活性降低；3）低刺激性与致敏性；4）水溶性好，不会因为水溶性问题而影响产品的性能；5）配伍性佳，便于在配方体系中使用；6）衍生物为白色固体，几乎本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种肉桂醛衍生物，其结构式如式I所示：I 其中L可以为‑H、烷基、‑OH、‑COOH、‑CH2COOH、‑CH2OH；其中M可以为‑H、烷基、‑OH、‑COOH、‑CH2COOH、‑CH2OH；其中N可以为‑H、烷基、‑OH、‑COOH、‑CH2COOH、‑CH2OH；其中m=2～10的任意整数；其中X可以为‑H、烷基、‑OH、‑COOH、‑CH2COOH、‑CH2OH、ph‑CH=CH‑CH=N‑；其中Y可以为‑H、烷基、‑OH、‑COOH、‑CH2COOH、‑CH2OH、ph‑CH=CH‑CH=N‑；其中Z可以为‑H、烷基、‑OH、‑COOH、‑CH2COOH、‑CH2OH、ph‑CH=CH‑CH=N‑；其中n=2～15的任意整数。

【技术特征摘要】
1.一种肉桂醛衍生物，其结构式如式I所示：I其中L可以为-H、烷基、-OH、-COOH、-CH2COOH、-CH2OH；其中M可以为-H、烷基、-OH、-COOH、-CH2COOH、-CH2OH；其中N可以为-H、烷基、-OH、-COOH、-CH2COOH、-CH2OH；其中m=2～10的任意整数；其中X可以为-H、烷基、-OH、-COOH、-CH2COOH、-CH2OH、ph-CH=CH-CH=N-；其中Y可以为-H、烷基、-OH、-COOH、-CH2COOH、-CH2OH、ph-CH=CH-CH=N-；...

【专利技术属性】
技术研发人员：史鲁秋，苏桂珍，刘文权，
申请(专利权)人：南京华狮新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32