一种对香豆酸单萜酯及其合成方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种对香豆酸单萜酯及其合成方法与应用；本发明专利技术通过将对香豆酸甲酯和单萜醇、催化剂、分子筛加入溶剂中，混合均匀，得到混合液，在振荡的状态升温进行反应，得到所述对香豆酸单萜酯。本发明专利技术的对香豆酸单萜酯对金黄色葡萄球菌及蜡样芽孢杆菌的抑菌效果强于对香豆酸及单萜醇，是一种高效的抑菌剂，在低剂量使用下就能达到较理想的抑菌效果，能应用在食品、化妆品等领域，具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种对香豆酸单萜酯及其合成方法与应用


[0001]本专利技术涉及新型抑菌剂
，特别是涉及一种对香豆酸单萜酯及其合成方法与应用。

技术介绍

[0002]PCA是一种膳食多酚，具有多种功能活性，包括抗氧化活性，抑菌活性，抑制黑色素形成从而延缓衰老，抗炎、抗癌、抗高血压、抗糖尿病、护肝解毒、抗血小板等活性，其中PCA的抑菌性能备受关注。有研究发现对香豆酸酯衍生物比PCA本身具有更好的抗菌性能。
[0003]单萜醇是萜类化合物的一种，因其具有天然香气，常被作为香精香料使用，其中香叶醇、香茅醇和橙花醇是无环单萜。研究发现单萜醇具有抑菌、抗炎功能等活性，但其易挥发、稳定性差。研究表明，通过酯化处理不仅能提高单萜醇的脂溶性，还能进一步提高其稳定性，但其酯化产物的抑菌作用是否提高未曾报道。
[0004]酯化的方法有化学催化法和生物催化法。生物催化因具有反应条件温和、特异性强的特点，被广泛应用于酯化改性化合物。酶是常用的生物催化剂，主要是由多肽链组成的蛋白质。脂肪酶常被用于酚酸的分子改造，催化酯键或酰胺键的形成。
[0005]曹建康等人研究了对香豆酸酯衍生物在果蔬杀菌保鲜剂中的应用(CN107927149B)，发现添加了对香豆酸酯类衍生物的果蔬杀菌保鲜剂能够有效的抑制病原菌的侵染进而抑制果蔬采后病害，对人体健康无害且不会造成环境污染，具有很高的食品安全性。因此寻找抑菌效果更高效的对香豆酸酯衍生物是很有必要的。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种对香豆酸单萜酯及其合成方法与应用。为进一步寻找一种高效的抑菌剂，本专利技术将对香豆酸甲酯与单萜醇进行转酯化反应来合成一种具有高效抑菌性的对香豆酸单萜酯。
[0007]本专利技术提供的对香豆酸单萜酯的合成方法是一种利用生物催化的方法合成新型酯衍生物的工艺，具体地说是一种基于非水相脂肪酶进行转酯化合成对香豆酸单萜酯的方法。
[0008]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0009]一种对香豆酸单萜酯，结构式如下所示：
[0010][0011]本专利技术提供的对香豆酸单萜酯为对香豆酸香叶酯、对香豆酸香茅酯、对香豆酸橙花酯中的一种。
[0012]上述的对香豆酸单萜酯的合成方法，包括如下步骤：
[0013]将对香豆酸甲酯和单萜醇、催化剂、分子筛加入溶剂中，混合均匀，得到混合液，在振荡的状态升温进行反应，得到所述对香豆酸单萜酯；
[0014]所述单萜醇为香叶醇、香茅醇和橙花醇中的至少一种。
[0015]优选的，所述催化剂为脂肪酶；
[0016]进一步优选的，所述脂肪酶为脂肪酶Novozyme435；
[0017]优选的，所述溶剂为吡啶和环己烷的混合物。
[0018]进一步优选的，所述吡啶和环己烷的体积比为4:6
‑
1:9。
[0019]优选的，所述对香豆酸甲酯和单萜醇的摩尔比为1:1
‑
1:10；
[0020]优选的，所述混合液中，催化剂的浓度为20
‑
80mg/ml，对香豆酸甲酯的浓度为20
‑
200μM。
[0021]进一步优选的，所述混合液中，催化剂的浓度为40mg/ml，对香豆酸甲酯的浓度为20μM。
[0022]优选的，所述分子筛为4A分子筛；
[0023]优选的，所述混合液中，分子筛的浓度为0.1
‑
0.5g/ml。
[0024]优选的，所述振荡的转速为150
‑
2000rpm；
[0025]优选的，所述反应的温度为20
‑
70℃，反应的时间为12
‑
48h。
[0026]进一步优选的，所述反应的时间为24h。
[0027]上述的对香豆酸单萜酯作为抑菌剂在抑制细菌生长中的应用。
[0028]优选的，所述的细菌为革兰氏阳性菌。
[0029]进一步优选的，所述的细菌为金黄色葡萄球菌和蜡样芽孢杆菌。
[0030]本专利技术提供的对香豆酸单萜酯能够在抑菌实验中表现出优良的抑菌效果。
[0031]本专利技术的方法是以吡啶：环己烷为1:9的比例作为反应介质，脂肪酶为催化剂，由对香豆酸甲酯和单萜醇在吡啶与环己烷体系中反应制得。该方法克服了传统化学方法选择性差、试剂毒性大、条件苛刻等明显缺点，而且大大提高了底物溶解度以及酶促反应效率，操作简便，易于大量制备高纯度产物。
[0032]合成后的对香豆酸单萜酯包括：对香豆酸香叶酯、对香豆酸香茅酯、对香豆酸橙花
酯中的任一种。
[0033]本专利技术合成的对香豆酸单萜酯对金黄色葡萄球菌和蜡样芽孢杆菌具有突出的抑制效果。
[0034]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和有益效果：
[0035]本专利技术合成的对香豆酸单萜酯在抑菌方法表现优良。对香豆酸单萜酯具有不饱和键，在抑菌活性中表现出优良的性能，对两种革兰氏阳性菌具有良好的抑制效果。对香豆酸单萜酯的抑菌效果强于对香豆酸、单萜醇以及对香豆酸与单萜醇的物理混合组，并且对香豆酸单萜酯比对香豆酸甲酯、对香豆酸己酯、对香豆酸月桂酯这类简单酯的抑菌活性要强。
附图说明
[0036]图1为本专利技术的合成反应流程图；
[0037]图2a和图2b分别为实施例1合成的对香豆酸香叶酯的高效液相色谱图以及核磁谱图；
[0038]图3a和图3b分别为实施例2合成的对香豆酸香茅酯的高效液相色谱图以及核磁谱图；
[0039]图4a和图4b分别为实施例3合成的对香豆酸橙花酯的高效液相色谱图以及核磁谱图。
具体实施方式
[0040]以下结合实例对本专利技术的具体实施作进一步说明，但本专利技术的实施和保护不限于此。需指出的是，以下若有未特别详细说明之过程，均是本领域技术人员可参照现有技术实现或理解的。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，视为可以通过市售购买得到的常规产品。
[0041]本专利技术实施过程中使用HPLC法检测酶促合成产物对香豆酸单萜酯。反应混合物采用(5μm)Zorbax SB
‑
C18柱(4.6mm
×
250mm)和Waters2996 UV/光电二极管阵列检测器在308nm处进行高效液相色谱分析。流动相采用甲醇和水的混合物(85:15v/v)，流速为0.9mL/min，检测波长为308nm，进样量为20μL。
[0042]其中，产物对香豆酸单萜酯的转化率(C)的计算方法如公式2
‑
1所示。
[0043][0044]其中A0和A
t
分别为反应前后对香豆酸甲酯的峰面积。
[0045]实施例1
[0046]对香豆酸香叶酯的合成
[0047]参照图1所示，以对香豆酸甲酯为反应底物，反应为100ml体系，对香豆酸甲酯20μM，香叶醇40μM，脂肪酶Novozym435加入量为40mg/ml，4A分子筛添加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对香豆酸单萜酯，其特征在于，结构式如下所示：2.权利要求1所述的对香豆酸单萜酯的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：将对香豆酸甲酯和单萜醇、催化剂、分子筛加入溶剂中，混合均匀，得到混合液，在振荡的状态升温进行反应，得到所述对香豆酸单萜酯；所述单萜醇为香叶醇、香茅醇和橙花醇中的至少一种。3.根据权利要求2所述的对香豆酸单萜酯的合成方法，其特征在于，所述催化剂为脂肪酶；所述溶剂为吡啶和环己烷的混合物。4.根据权利要求3所述的对香豆酸单萜酯的合成方法，其特征在于，所述脂肪酶为脂肪酶Novozyme435；所述吡啶和环己烷的体积比为4:6
‑
1:9。5.根据权利要求2所述的对香豆酸单萜酯的合成方法，其特征在于，所述对香豆酸甲酯和单萜醇的摩尔比为1:1
‑
1:10；所述混合液中，催化剂的浓度为2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓凤，牟宗雷，赵光磊，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：