一种脂肪酶催化在线合成6″-O-月桂酰-新橙皮甙酯的方法技术

本发明专利技术公开了一种脂肪酶催化在线合成6″-O-月桂酰-新橙皮甙酯的方法，所述方法为：以摩尔比为1:1～12的新橙皮甙与月桂酸乙烯酯为原料，以0.5～1.0g脂肪酶Lipozyme RMIM为催化剂，以叔戊醇和DMSO的混合溶剂为反应溶剂，将脂肪酶Lipozyme RMIM均匀填充在微流控通道反应器的反应通道中，所述微流控通道反应器的反应通道内径为0.8～2.4mm，反应通道长为0.5～1.0m；使原料和反应溶剂连续通入反应通道中进行酰化反应，控制酰化反应温度为40～55℃，酰化反应时间为20～40min，在线收集反应液，反应液经常规后处理得到6″-O-月桂酰-新橙皮甙酯。本发明专利技术具有反应时间短、选择性高及产率高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种脂肪酶催化在线合成6 -O-月桂酰-新橙皮甙酯的方法(-)
本专利技术涉及一种脂肪酶催化在线可控选择性合成6 -O-月桂酰-新橙皮甙酯的方法。(二)
技术介绍
新橙皮式(Ne ohesperidin)也叫新橙皮苷,是一种二氢黄酮类化合物,广泛存在于枳实、柑桔、柠檬、佛手等植物中，尤其在芸香科植物的果皮中含量较高。具有良好的抗癌、抑菌、抗氧化、降胆固醇、降低毛细血管脆性、改善微循环等多种生物活性，常用于医药、化妆品、食品等领域。据研究黄酮类化合物的各种生物活性都是以抗氧化活性为基础的，与抗自由基或抗脂质过氧化有关。特殊的结构赋予它一系列独特的化学性质，如能与多种金属离子发生络合或静电作用，具有还原和捕获自由基的特性以及诸多衍生化反应活性等。黄酮类化合物抑制低密度脂蛋白LDL氧化和抑制类胡萝卜素及不饱和脂肪酸氧化的研究表明，苷元比糖苷具有更优秀的抗氧化活性。这是由于苷元亲脂性强，能嵌入生物膜疏水层的内核中发挥作用。黄酮苷类化合物的多羟基及糖基结构使其具有一定的亲水性，这势必会影响抗氧化活性。黄酮类化合物通过酯化修饰，在分子中引入长烃链可以增加它的脂溶性，从而增加和脂肪的相容性及提高抗氧化性。那么，新橙皮甙作为应用最多的黄酮类化合物之一，研究开发其生理活性更强的新橙皮甙脂肪酸酯必将具有良好的应用前景。国外对于新橙皮苷的研究主要集中在提取、分离、鉴定及临床抗肿瘤等方面。国内对于新橙皮苷的研究主要集中在体外抑菌、体外抗氧化、降血酯等临床药理和保健功效方面。国内外对于新橙皮甙的改性应用这方面的研究并不多，主要是用化学的方法处理使其改性，就是使橙皮甙与某些金属离子螯和，以增强其生物活性；除此以外还有通过酶促反应法来改性，目的是提高其脂溶性以及耐热性。酶促改性由于反应条件温和、选择性较高等优点越来越被关注。目前，新橙皮甙通过酶促区域选择性酯化修饰，在分子中引入长烃链可以增加它的脂溶性，从而增加和脂肪的相容性及提高抗氧化性。虽然酶促反应有反应条件温和，选择性好的优点，但是酶催化反应也存在一些局限性，比如酶的活性与有机溶剂的极性之间的制约，有机溶剂的极性与反应底物的溶解性之间的制约，反应时间较长、转化率不高等技术瓶颈。因此，寻找新橙皮甙酶促选择性酯化新技术对于发展新橙皮甙脂肪酸酯的生产具有重要意义。微流控学(Microfluidics)是在微米级结构中操控纳升至皮升体积流体的技术与科学，是近十年来迅速崛起的新交叉学科。当前，微流控学的发展已大大超越了原来的主要为分析化学服务的目的，而正在成为整个化学学科、生命科学、仪器科学乃至信息科学新一轮创新研究的重要技术平台。自1997年Harrison课题组发表了首篇在微流控芯片微反应器中合成化合物的文献后，微流控芯片反应器已成功地用于多种有机合成反应，并展示了广泛的应用前景。随着微流控芯片中微混合、微反应技术的发展，在芯片中进行合成反应已经成为微流控芯片领域的研究热点之一。同常规化学反应器相比，微通道反应器不仅具有使反应物间的扩散距离大大缩短，而且传质速度快；反应物配比、温度、反应时间和流速等反应条件容易控制，副反应较少；需要反应物用量甚微，不但能减少昂贵、有毒、有害反应物的用量，反应过程中产生的环境污染物也极少，是一种环境友好、合成研究新物质的技术。目前，有较多的国内外学者对有机介质中新橙皮甙酯的酶催化合成进行了研究，但是该方法往往需要较长的反应时间(24h)，且反应的转化率与选择性不高，利用微流控技术探索新的合成反应，用以解决现有合成方法的技术瓶颈是当今国际国内的研究热点。我们研究小组前期也对微流控反应器中糖类化合物的酶促选择性合成进行了系统研究，发现利用微流控技术进行糖类化合物的酶促选择性合成具有一定的可行性。而新橙皮甙是一类含糖黄酮类化合物，来源于枳实、柑桔、柠檬、佛手等植物中，具有良好的抗癌、抑菌、抗氧化、降胆固醇、降低毛细血管脆性、改善微循环等多种生物活性。对新橙皮甙的区域选择性酯化修饰不仅可以提高生物利用率，还可以拓展其在医药、食品等领域的应用。并且新橙皮甙是一类含糖黄酮类化合物，我们可以利用前期的研究基础对新橙皮甙的酶促区域选择性酯化进行研究。因此我们研究了微流控通道反应器中脂肪酶催化选择性合成6 -O-月桂酰-新橙皮甙酯的方法，旨在寻找一种高效环保的新橙皮甙月桂酸单酯的在线可控选择性合成方法。(三)
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种微流控通道反应器中脂肪酶催化选择性合成6 -O-月桂酰-新橙 皮甙酯的新工艺，具有反应时间短、选择性高及产率高的优点。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案:一种脂肪酶催化在线合成6 -O-月桂酰-新橙皮甙酯的方法，所述方法采用微流控通道反应器，所述的微流控通道反应器包括注射泵、注射器、反应通道和产物收集器，所述注射器安装于注射泵中，通过第一接口与反应通道的入口连通，所述产物收集器通过第二接口与反应通道的出口连通，所述反应通道内径为0.8~2.4_，反应通道长为0.5~1.0m ;所述方法包括:以物质的量之比为1:1~1:12的新橙皮甙与月桂酸乙烯酯为原料，以0.5~1.0g脂肪酶Lipozyme RMIM为催化剂，以叔戊醇和二甲亚砜(DMSO)的混合溶剂为反应溶剂，将脂肪酶Lipozyme RM頂均匀填充在反应通道中，将原料和反应溶剂置于注射器中，注射器在注射泵的推动下将原料和反应溶剂连续通入反应通道中进行酰化反应，控制酰化反应温度为40~55°C，酰化反应时间为20~40min，通过产物收集器在线收集反应液，反应液经后处理制得6 -O-月桂酰-新橙皮甙酯。本专利技术采用的微流控通道反应器中，所述注射器数目可以是一个或多个，视具体反应需求而定。比如，当使用两个注射器时，可采用T型或Y型接口与反应通道的入口相连通，使不同的反应物从两个入口引入，汇流进入公共的反应通道，通过微通道的中反应物分子接触与碰撞几率增大，使两股反应液流在公共的反应通道中混合并进行反应。注射泵将多个注射器同步进行推动。所述的微流控通道反应器还包括恒温箱，所述的反应通道置于恒温箱中，例如恒温箱将反应通道封在箱内，以此可以有效控制反应温度。所述的恒温箱可以根据反应温度要求自行选择，比如水浴恒温箱等。本专利技术对于反应通道的材质不限，推荐使用绿色、环保的材质，例如硅胶管；对于反应通道的形状最好为曲线形，可以保证反应液匀速稳定的通过。本专利技术在实施过程中，可先用叔戊醇和DMSO的混合溶剂(叔戊醇:DMS0=4:1)溶解新橙皮甙，其用量只要保证新橙皮甙能充分溶解即可，并装于注射器中备用；仅用无毒的叔戊醇溶解月桂酸乙烯酯，装于另一注射器中备用；然后在注射泵(例如PHD2000注射泵)的同步推动下使原料和反应溶剂通入反应通道中进行反应。因此，本专利技术中，反应溶剂中叔戊醇和DMSO体积比大于4:1，相比于常规的摇床反应，可以将有毒的DMSO的使用量降至最低。较为优选的，本专利技术所述的方法包括下列步骤:先用体积比为4:1的叔戊醇和DMSO的混合溶剂溶解新橙皮甙，装于注射器中备用；用叔戊醇溶解月桂酸乙烯酯，装于另一注射器中备用；两支注射器通过Y型接口与反应通道的入口相连通，然后在注射泵的同步推动下将原料和反应溶剂通入反应通道中进行酰化反应。当使用两个注射器分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脂肪酶催化在线合成6″‑O‑月桂酰‑新橙皮甙酯的方法，其特征在于所述方法采用微流控通道反应器，所述的微流控通道反应器包括注射泵、注射器、反应通道和产物收集器，所述注射器安装于注射泵中，通过第一接口与反应通道的入口连通，所述产物收集器通过第二接口与反应通道的出口连通，所述反应通道内径为0.8～2.4mm，反应通道长为0.5～1.0m；所述方法包括：以物质的量之比为1:1～12的新橙皮甙与月桂酸乙烯酯为原料，以0.5～1.0g脂肪酶Lipozyme RMIM为催化剂，以叔戊醇和二甲亚砜的混合溶剂为反应溶剂，将脂肪酶Lipozyme RMIM均匀填充在反应通道中，将原料和反应溶剂置于注射器中，注射器在注射泵的推动下将原料和反应溶剂连续通入反应通道中进行酰化反应，控制酰化反应温度为40～55℃，酰化反应时间为20～40min，通过产物收集器在线收集反应液，反应液经后处理制得6″‑O‑月桂酰‑新橙皮甙酯。

【技术特征摘要】
1.一种脂肪酶催化在线合成6 -O-月桂酰-新橙皮甙酯的方法，其特征在于所述方法采用微流控通道反应器，所述的微流控通道反应器包括注射泵、注射器、反应通道和产物收集器，所述注射器安装于注射泵中，通过第一接口与反应通道的入口连通，所述产物收集器通过第二接口与反应通道的出口连通，所述反应通道内径为0.8~2.4_，反应通道长为0.5~1.0m ;所述方法包括:以物质的量之比为1:1~12的新橙皮甙与月桂酸乙烯酯为原料，以0.5~1.0g脂肪酶Lipozyme RM頂为催化剂，以叔戊醇和二甲亚砜的混合溶剂为反应溶剂，将脂肪酶Lipozyme RM頂均匀填充在反应通道中，将原料和反应溶剂置于注射器中，注射器在注射泵的推动下将原料和反应溶剂连续通入反应通道中进行酰化反应，控制酰化反应温度为40~55°C，酰化反应时间为20~40min，通过产物收集器在线收集反应液，反应液经后处理制得6 -O-月桂酰-新橙皮甙酯。2.如权利要求1所述的脂肪酶催化在线合成6-O-月桂酰-新橙皮甙酯的方法，其特征在于:所述的方法包括下列步骤:先用体积比为4:1的叔戊醇和DMSO的混合溶剂溶解新橙皮甙，装于注射器中备用；用叔戊醇溶解月桂酸乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜理华，罗锡平，凌慧敏，何锋，杨文俊，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33