一种负载铁SBA-15的制备方法及其在合成结构磷脂中的应用技术

本发明专利技术公开了一种负载铁SBA‑15的制备方法，以SBA‑15、可溶性铁盐和无水有机溶剂为原料，通过浸渍法将金属铁负载到SBA‑15介孔分子筛上，该法制备的改性SBA‑15具有较大的比表面积和较强的酸性。本发明专利技术还公开了负载铁SBA‑15在合成结构磷脂中的应用，以磷脂和不同碳链长度脂肪酸为原料，在改性SBA‑15的催化下，得到富含中短碳链、n‑3型或n‑6型脂肪酸的结构磷脂。本发明专利技术涉及的催化剂制备方法工艺简单、成本低，符合绿色化工的发展趋势。本发明专利技术涉及的结构磷脂合成方法具有经济、环保、高效等优点，可克服目前酶法存在的酶源昂贵、不易回收、不具普适性等缺点，进而改进结构磷脂的制备方法。

A preparation method of iron-loaded SBA-15 and its application in synthesis of structured phospholipids

The invention discloses a preparation method of loaded iron SBA 15, which takes SBA 15, soluble iron salt and anhydrous organic solvent as raw materials and loads metal iron onto SBA 15 mesoporous molecular sieve by impregnation method. The modified SBA 15 prepared by the method has large specific surface area and strong acidity. The present invention also discloses the application of loaded iron SBA_15 in the synthesis of structured phospholipids. Structured phospholipids rich in short and medium carbon chains, n_3 or n_6 fatty acids are obtained by using phospholipids and fatty acids with different carbon chain lengths as raw materials and catalyzed by modified SBA_15. The catalyst preparation method of the present invention is simple in process and low in cost, and conforms to the development trend of green chemical industry. The structure phospholipid synthesis method of the invention has the advantages of economy, environmental protection and high efficiency, and can overcome the shortcomings of the current enzymatic method, such as expensive enzymatic source, difficult recovery, non-universality and so on, thereby improving the preparation method of the structure phospholipid.

【技术实现步骤摘要】
一种负载铁SBA-15的制备方法及其在合成结构磷脂中的应用
本专利技术涉及催化剂的制备方法与应用，特别涉及一种负载铁SBA-15的制备方法及其在合成富含中短碳链、n-3型或n-6型脂肪酸结构磷脂中的应用。
技术介绍
磷脂，作为一种维持细胞膜通透性和促进细胞内氧传递的细胞膜基本组成成分，对维持生物体的正常代谢起关键作用，是重要的生命基础物质。磷脂能够增强视力、记忆力和骨骼机能，同时具备降血脂、保肝、护肝、抗炎等多种生物活性。除此之外，磷脂还是一种天然表面活性剂，具有乳化、分散、润湿等多重性能，用作化妆品添加剂可起到降低皮肤表面张力的作用。因此，磷脂大量地应用于化妆品、医药、食品、精细化工等诸多领域。天然磷脂的来源比较广泛，应用较多的天然磷脂主要来自大豆、蛋黄和动物脏器，其中大豆磷脂具有产量大、性价比高等优点，因而在日常生活和工业生产中应用最多。天然磷脂在实际应用过程中存在以下缺点，如：对温度比较敏感，稳定性不好；其亲油亲水平衡值小，吸水易膨胀为胶体，水溶性不好；其乳化性不足以满足实际应用，仍有待提高。此外，天然磷脂在包覆药物活性成分时，未应用磷脂的功能性，忽略了磷脂与药物活性因子之间的协同作用；天然磷脂结构中的脂肪酸会导致人体摄入过多的脂肪能量，进而限制磷脂在食品领域的健康应用。鉴于以上，对天然磷脂进行结构改造，能有效改进其功效和性能，最终达到扩大磷脂应用范围的目的。通过重组天然磷脂结构中的脂肪酸，该酯交换方法具有原料易得、工艺简单、对生产设备要求低等优点而备受关注，且新型功能性结构磷脂的稳定性、乳化性和生物活性均得到一定程度的提高。富含短碳链脂肪酸(碳链长度介于C1～C5)的结构磷脂能够克服天然磷脂高温易被氧化的缺点，同时增加了其抗炎附加功能；富含中碳链脂肪酸(碳链长度介于C6～C12)的结构磷脂具有降血脂、保肝、减肥等附加功能。富含长碳链脂肪酸(碳链长度>C12)的结构磷脂因具有多种功效性而得到大量研究，尤其是富含n-3型和n-6型多不饱和脂肪酸类型，其中以富含二十二碳六烯酸(DHA)、二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳五烯酸(DPA)、α-亚麻酸(ALA)、γ-亚麻酸(GLA)、亚油酸(LA)或花生四烯酸(ARA)的结构磷脂最具特点，其作为医药和食品领域中的功能因子具有如下生物活性：促进婴幼儿大脑和视网膜发育，预防或减轻动脉粥样硬化和冠心病，降血脂和降血压等。天然磷脂与上述脂肪酸通过酯交换反应制得的新型结构磷脂，除具有特殊的功效性，还兼具表面活性剂的相关性能，是目前医药、化妆品、精细化工、食品等诸多领域的研究热点，极大地促进了功能性表面活性剂的绿色合成发展，同时对磷脂的创新应用产生了重要的影响。近年来，结构脂质的催化合成得到了大量的研究，其中化学法和酶促法是最常用的两种方法。酶催化方法可高效地制备改性脂质，但所使用的脂肪酶或磷脂酶存在价格高、回收难、反应条件窄等缺点。与生物酶相比，多相催化剂的制备方法简单，且容易进行再利用，其中研究较多的固体酸在催化过程中具有催化效率高、选择性好、价格低廉等诸多优点而越来越多地应用于结构脂质的制备中。固体酸中的SBA-15介孔分子筛，其拥有特殊的孔道结构、较大的孔容孔径以及较高的比表面积，因而备受关注。在具体研究中，通常以SBA-15和可溶性金属盐为原料，采用浸渍法制备负载金属的SBA-15，其具有较高比表面积和较强酸性位点。目前，负载金属的SBA-15在催化酯交换反应制备结构磷脂中的应用尚未得到有效开发。
技术实现思路
本专利技术的目的在于制备一种负载铁SBA-15，将其作为催化剂有效地制备结构磷脂，降低合成结构磷脂的成本，改善原有的制备方法。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种负载铁SBA-15的制备方法，包括如下步骤：S1、称取SBA-15、可溶性铁盐和无水有机溶剂1混匀，搅拌10～25h，转速500～1200r/min，抽滤得沉淀，并用5～20倍沉淀重量的有机溶剂2抽滤洗涤所得沉淀，在真空度-0.01～-0.08MPa、温度30～80℃条件下干燥6～12h备用；其中，所述SBA-15、可溶性铁盐和无水有机溶剂1的重量比为(22～27):(1～4):(1700～2300)；S2、将步骤S1所得干燥的沉淀置于马弗炉，并以5～10℃/min加热至400～700℃煅烧5～10h，得负载铁SBA-15。优选方式下，步骤S1所述可溶性铁盐为氯化铁、硝酸铁、硫酸铁、醋酸铁中的一种。优选方式下，步骤S1所述无水有机溶剂1为无水甲醇、无水乙醇、无水乙酸乙酯、无水四氢呋喃、无水甲苯中的一种。优选方式下，步骤S1所述无水有机溶剂2为无水甲醇、无水乙醇、无水乙酸乙酯、无水四氢呋喃中的一种。优选方式下，步骤S1中所述SBA-15的制备方法，包括如下步骤：S11、按照重量比为(3～7):(25～35):(5～10)称取模板剂、盐酸和去离子水混合，30～80℃搅拌5～8h，转速500～1200r/min，直至溶液澄清；其中，盐酸的浓度为1～4mol/L；S12、称取正硅酸某酯，逐滴加入到步骤S11所得溶液中，30～80℃搅拌20～35h，使其混合均匀，并充分反应；其中，步骤S12所述正硅酸某酯和模板剂的添加重量之比为(3～7):(1～5)；S13、将步骤S12所得混合液转移到以聚四氟乙烯作内衬的不锈钢水热反应釜中，置于80～120℃中晶化20～50h，冷却至室温后，进行真空抽滤，所得滤饼用去离子水洗至中性；S14、将步骤S13所得滤饼置于滤纸自然晾干，随后将干燥的滤饼于450～700℃锻烧4～8h，即得到活化的SBA-15。优选方式下，步骤S11所述模板剂为聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物(P123)，三嵌段共聚物(F127)中的一种。优选方式下，步骤S12所述的正硅酸某酯为正硅酸甲酯，正硅酸乙酯，正硅酸丙酯中的一种。本专利技术的另一目的是，将负载铁SBA-15作为多相催化剂，应用于酯交换制备结构磷脂的反应中，包括如下步骤：S1、按摩尔比1:(4～70)称取磷脂与脂肪酸混合，添加负载铁SBA-15，30～70℃反应3～9h，取上清液；所述负载铁SBA-15的添加量为磷脂和脂肪酸总重量的2％～14％；其中，所述磷脂为磷脂酰胆碱、磷脂酸、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰甘油、磷脂酰肌醇中的一种或多种，通式如下：所述脂肪酸为中短碳链脂肪酸、n-3型多不饱和脂肪酸、n-6型多不饱和脂肪酸中的一种；其中，中短碳链脂肪酸通式为Cm:n，m代表脂肪酸的碳原子数，n代表脂肪酸的双键数，且同时满足1≤m≤11，0≤n≤11，n≤(m-1)/2的整数部分；n-3型多不饱和脂肪酸为不饱和脂肪酸结构中的第一个不饱和键出现在碳链甲基端的第三位；n-6型多不饱和脂肪酸为不饱和脂肪酸结构中的第一个不饱和键出现在碳链甲基端的第六位；n-3型多不饱和脂肪酸和n-6型多不饱和脂肪酸记为CM:N，M代表脂肪酸的碳原子数，N代表脂肪酸的双键数，且同时满足16≤M≤22，1≤N≤6；S2、将步骤S1所得上清液，添加有机溶剂1，收集沉淀，取有机溶剂2洗涤所述沉淀，在真空度-0.01～-0.08MPa、温度30～75℃条件下干燥5～9h，得结构磷脂混合物；所述有机溶剂1和步骤S1所述磷脂的重量比为(6～14):(1～4)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负载铁SBA‑15在合成结构磷脂中的应用，其特征在于，包括以下步骤：S1、按摩尔比1:(4～70)称取磷脂与脂肪酸混合，添加负载铁SBA‑15，30～70℃反应3～9h，取上清液；所述负载铁SBA‑15的添加量为磷脂和脂肪酸总重量的2％～14％；其中，所述磷脂为磷脂酰胆碱、磷脂酸、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰甘油、磷脂酰肌醇中的一种或多种，通式如下：

【技术特征摘要】
1.一种负载铁SBA-15在合成结构磷脂中的应用，其特征在于，包括以下步骤：S1、按摩尔比1:(4～70)称取磷脂与脂肪酸混合，添加负载铁SBA-15，30～70℃反应3～9h，取上清液；所述负载铁SBA-15的添加量为磷脂和脂肪酸总重量的2％～14％；其中，所述磷脂为磷脂酰胆碱、磷脂酸、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰甘油、磷脂酰肌醇中的一种或多种，通式如下：所述脂肪酸为中短碳链脂肪酸、n-3型多不饱和脂肪酸、n-6型多不饱和脂肪酸中的一种；其中，所述中短碳链脂肪酸通式为Cm:n，m代表脂肪酸的碳原子数，n代表脂肪酸的双键数，且同时满足1≤m≤11，0≤n≤11，n≤(m-1)/2的整数部分；所述n-3型多不饱和脂肪酸为不饱和脂肪酸结构中的第一个不饱和键出现在碳链甲基端的第三位；n-6型多不饱和脂肪酸为不饱和脂肪酸结构中的第一个不饱和键出现在碳链甲基端的第六位；n-3型多不饱和脂肪酸和n-6型多不饱和脂肪酸记为CM:N，M代表脂肪酸的碳原子数，N代表脂肪酸的双键数，且同时满足16≤M≤22，1≤N≤6；S2、将步骤S1所述上清液添加有机溶剂1，收集沉淀；取有机溶剂2洗涤所述沉淀，在真空度-0.01～-0.08MPa、温度30～75℃条件下干燥5～9h，得结构磷脂混合物；所述有机溶剂1和步骤S1所述磷脂的重量比为(6～14):(1～4)，所述有机溶剂2和有机溶剂1的重量比为1:(1～3)，所述有机溶剂1和有机溶剂2是相同的溶剂，为甲醇、乙醇、丙酮、二氧六环、丙醇、乙酸乙酯、正己烷、四氢呋...

【专利技术属性】
技术研发人员：张江华，周大勇，朱蓓薇，郭伟，徐同宽，蔡伟杰，贾进，于鑫，张万衡，
申请(专利权)人：大连工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21