植物甾醇油酸酯的制备方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种植物留醇油酸酯的制备方法。
【背景技术】
[0002] 植物留醇的脂溶性和水溶性都较差，很难直接被人体吸收，这一特性限制了它的 实际应用。研究表明，植物留醇酯具有比植物留醇更好的脂溶性，在人体中其吸收利用率是 植物留醇的5倍，具有更高效的降胆固醇效果。植物留醇酯对人体的安全性高，可以作为功 能性食品添加剂。研究表明，按照脂溶性大小排序，植物留醇油酸酯〉植物留醇乙酸酯〉植 物甾醇硬脂酸酯〉留醇，植物留醇油酸酯在大豆色拉油中的溶解度约是植物留醇的20倍， 植物留醇乙酸酯的溶解度约是植物留醇的5倍，可见植物留醇油酸酯比植物留醇乙酸酯具 有更高的脂溶性，更具有合成价值。
[0003] 植物甾醇的酯化方法目前的代表性专利有：
[0004] 中国专利公开号CN101985460A(公开日2011. 03. 16)描述了以固体酸为催化剂的 直接酯化法合成植物留醇酯，催化剂为固体酸SO42 /Si02-Ti02、SnCl4/0MS-2、Zr(S04)2/AC。
[0005] 中国专利公开号CN101538306(公开日2009. 09. 23)描述了油酸醇解酯化，再进行 植物留醇在催化剂作用下进行酯交换反应的方法制备植物留醇酯。
[0006] 中国专利公开号CN102321138A(公开日2012. 01. 18)描述了利用胶束催化剂直接 酯化法合成脂肪酸植物留醇酯。
[0007] 中国专利公开号CN102603846A(公开日2012. 07. 25)描述了在离子液体中直接酯 化法制备植物甾醇酯。
[0008] 中国专利公开号CN102250869A(公开日2011. 11. 23)描述了磁性固定化酶直接酯 化法制备植物留醇酯的方法。
[0009] 中国专利公开号CN102190700A(公开日2011. 09. 21)描述了特定催化剂存在下直 接酯化法制备脂肪酸植物留醇酯，催化剂选自氧化铝、氢氧化铝、铝盐（如氯化铝、硫酸铝、 硅酸铝等）、IIIA族其它元素的氧化物、五氧化二磷、磷酸、磷酸盐（如磷酸二氢钠、磷酸氢 二钾等）、分子筛或硅胶中的一种或多种的催化剂。
[0010] 中国专利公开号CN103509076A(公开日2014. 01. 15)公开了一种二氧化硅催化制 备脂肪酸植物留醇酯的方法，该方法采用二氧化硅作为脂肪酸与植物留醇酯化的催化剂。
[0011] 中国专利公开号CN103789384A(公开日2014. 05. 14)公开了生物催化直接酯化法 合成制备植物留醇酯的方法。
[0012] 中国专利公开号CN102618615A(公开日2012. 08. 01)公开了一种利用超声波强化 酶促合成植物留醇酯/植物留烷醇酯的方法。
[0013] 中国专利公开号CN103467556A(公开日2013. 12. 25)描述了以离子液体和三氟甲 磺酸亚铈为复合催化剂直接酯化法合成肉桂酸植物留醇酯的方法。
[0014] 中国专利公开号CN103352067A(公开日2013. 10. 16)公开了一种通过脂肪酶和抗 氧化剂和分子筛进行非水酶促酯交换反应制备富含植物留醇酯和甘油二酯功能油脂。
[0015] 中国专利公开号CNlO1845473A(公开日2010. 09. 29)公开了一种脂肪酶类催化剂 直接催化合成植物留醇酯的合成方法。
[0016] 中国专利公开号CN101235067(公开日2008. 08. 06)公开了以氧化钙、氧化镁、氧 化镧中的一种或一种以上任意比例的混合物为催化剂直接酯化合成植物留醇酯的制备方 法。
[0017] 美国专利US4239691A介绍了以钯为萃取剂的植物留醇酯化方法，该催化剂把钯 负载于碳颗粒和全氟磺酸树脂颗粒上，在溶液过柱子的过程中进行酯化制备。
[0018] 植物甾醇油酸酯的合成有许多方法，如羧酸直接酯化法、羧酸酰化酯化法、醇酯交 换法、酸酐酯化法、酶催化合成法等，但植物留醇油酸酯作为商品主要用于食品添加剂及药 物、化妆品等，其安全性必须贯彻整个生产过程，同时得兼顾合成酯化率及生产成本和生产 的便利性等因素，必须选择合适的合成路线及方法才能克服这些因素的制约。
[0019] 直接酯化法是由醇与羧酸在催化剂等条件下直接化合生成酯。在相同羧酸条件 下，直接酯化法中，醇的结构与醇和酸的酯化反应的难易程度有较大关系，伯醇羟基受结构 影响小，反应速度最快，仲醇次之，叔醇中羟基键角最小，受三个成键轨道的"挤压"，空间 位阻大，反应速度最小。植物留醇属于仲醇，并且其母体分子骨架为环戊烷全氢菲结构， 羟基反应的空间位阻较大，导致其与脂肪酸的羧基直接缩合脱水酯化比较困难，反应速度 较慢，合成效率不高。专利CN101985460A，CN102321138A，CN102603846A，CN102190700A， CN103509076A，CN103467556A，US4239691A等属于该类反应，都存在反应效率不高，后期催 化剂处理困难，催化剂或溶剂残留有安全隐患的问题。
[0020] 长碳链饱和以及不饱和脂肪酸、长支链脂肪酸、芳香族羧酸结构都较庞大，直接酯 化也存在空间位阻的问题，不宜采用直接酯化法进行合成，该类羧酸采用酰氯酯化法合成 酯，却是个比较适合的方法。酰氯的反应活性强，酰氯的酯化反应要比相应的羧酸和酸酐容 易进行，可以用来制备难以采用直接酯化法生成的酯。但采用酰氯酯化法合成植物留醇油 酸酯，由于增加了油酸的酰氯化，而增加了反应体系的复杂程度，酰氯的存在致使植物甾醇 油酸酯产品的安全性留下重大隐患，增加了提纯难度，采用该方法仍然难以解决产品的安 全性问题。
[0021] 酯交换法是指在反应过程中酯与反应物发生酯基交换，从而生成新的酯和醇的反 应。但酯交换法通常采用烷氧基碱金属化合物作为碱性催化剂，这些催化剂应用后，对其处 理很有难度，带来非常大的成本压力，对于食品和食品添加剂产品而言，还带来极大的安全 隐患。专利CN101538306属于该方法。
[0022] 酶催化合成法是由于酶具有在温和条件下具有高效和专一的催化性能，在酯的合 成、酯交换和内酯化等合成反应中起到催化作用。脂肪酶作为生物催化剂目前已实现商品 化。在非水相中通常采用固化酶的方法对肪肪酶进行固载处理，固载脂肪酶进行催化酯化 反应，工艺处理比较简单，产物的纯化分离容易，由于酶被固载，其回收与再利用也较容易。 但目前脂肪酶价格较高，脂肪酶的固载化处理不可避免地损失一部分脂肪酶及脂肪酶的 活性，导致该类酯化方法的生产成本较高。CN102250869A，CN103509076A，CN102618615A， CN103352067A，CN101845473A均属于该类方法，存在着这些问题。
[0023] 酸酐直接酯化法是由于羧酸酐是比较强的酰化剂，该类酯化反应中没有水生成， 生成的羧酸不会使酯发生水解，反应较容易进行完全。一些比较容易制得并且稳定存在的 酸酐可与植物留醇直接酯化得到相应的植物留