L-抗坏血酸棕榈酸酯的合成研究进展.pdf

46中国油脂2003年第28卷第10期

文章编号:1003-7969(2003)10-0046-04中图分类号:TQ64518+4文献标识码:A

L-抗坏血酸棕榈酸酯的合成研究进展

刘长波,高瑞昶

(天津大学化工学院,300072天津市南开区卫津路92号)

摘要:L-抗坏血酸棕榈酸酯是优良的天然抗氧化剂。综述了L-抗坏血酸棕榈酸酯合成研究进
展,归纳了L-抗坏血酸棕榈酸酯的几种合成方法,如化学合成法和酶催化法,为其合成研究提供一
些线索。
关键词:L-抗坏血酸棕榈酸酯;脂肪酶;酯化;非水相

L-抗坏血酸棕榈酸酯(L-AP),化学名为L-2,3,酸酯均为化学合成法生产。
5-三羟基-2-己烯酸-C-内酯-6-十六酸酯,简称维生素111直接酯化反应法

C棕榈酸酯(见图1),分子式C22H38O7,分子量
414154,为白色或微黄色粉末,稍有柑橘气味,熔点
107~117e,难溶于水,溶于乙醇、动植物油,性质稳
定。研究表明其抗氧化效力明显优于常用的抗氧化
剂BHA、BHT、TBHQ等,与生育酚(维生素E)等抗氧
化剂配合使用,增效作用显著,只需加入少量,即可
对食品起到保鲜作用,延长食品贮存时间,并能增加
食品的营养,无毒无害,安全可靠。故已广泛应用于
各种肉制品、面食品、食用油、香肠、饮料、啤酒、罐头
和保健品中。目前,在国外维生素C棕榈酸酯还应
用于热敏纸和化妆品、医药等领域。据不完全统计,该反应必须使用催化剂,常用的催化剂有浓硫
目前国际市场对维生素C棕榈酸酯的需求总量在酸和无水氟化氢等。提高反应温度有利于该反应的
7000t以上,大部分市场份额由瑞士罗氏公司、日本进行,但由于抗坏血酸的耐热性较差,酯化反应必须
五田公司和味之素株式会社所垄断,而我国维生素控制在较低的温度下进行。此外,在直接酯化反应
C棕榈酸酯的生产尚处于起步阶段。目前在国内市中,除控制反应温度外,溶剂、催化剂以及棕榈酸与
场上销售的维生素C棕榈酸酯绝大部分都依靠进抗坏血酸的摩尔比也是影响反应的重要因素。
口。Paul[1]报道以浓度98%~99%的浓硫酸为催化
剂和溶剂,一定比例的L-抗坏血酸和棕榈酸为原
料,合成维生素C棕榈酸酯。研究发现,棕榈酸和
L-抗坏血酸的摩尔比为1136时效果最佳,而且若采
用发烟硫酸,收率反而下降。表明酯化反应的进行
程度与溶剂的含水量有密切关系。Gruetsmacher[2]
以无水氟化氢为催化剂和溶剂,反应中副反应较少,
图1维生素C棕榈酸酯结构原料可以采用等摩尔的棕榈酸和L-抗坏血酸,既节
1化学合成法约了成本又避免了对过量原料的回收操作。与浓硫
据报道,目前市场上销售的商品维生素C棕榈酸相比,以无水氟化氢为催化剂和溶剂的主要缺点
是用量大,价格昂贵,对设备的抗腐蚀要求高;优点
收稿日期:2003-04-28是副反应少,产品纯度较高。
作者简介:刘长波(1976-),男,硕士研究生;研究方向112酯交换反应法
为酶工程。针对在维生素C棕榈酸酯分离过程中过量的
2003年第28卷第10期中国油脂47

棕榈酸易乳化的缺点,德国的研究人员使用棕榈酯435在0<lgP<2的溶剂中产物浓度较高,其中以叔
代替易乳化的棕榈酸作为合成原料,很好的解决了戊醇作为溶剂效果最佳。
这个问题。同时由于在酯交换反应过程中没有水产212酶的固定化
生,排除了反应过程中水活性的变化对反应的影响。在有机相中直接加入酶粉,悬浮的酶粉会聚集
国内,龚大春[3]和蔡力创[4]分别采用棕榈酸甲酯和沉积或黏附在器壁上,影响酶与底物的接触,增加了
棕榈酸乙酯,以不同浓度的浓硫酸为催化剂进行酯传质阻力,从而降低了酶催化反应的速度。把酶固
交换反应,产品收率最高可达8414%。定化在多孔载体上可以解决这一问题,使酶的分布
113酰卤酯化法面积扩大,并避免聚集。利用该方法还可以提供更
陆豫[5]等人先用棕榈酸与二氯亚砜制备棕榈酰多的酶的活性部位,促进底物和产物间的传质。而
氯,然后棕榈酰氯在二甲基乙酰胺和二氯甲烷溶剂且,固定化酶易于回收利用,并可用于连续反应。
中,在通氯化氢气的条件下与L-抗坏血酸在0e反酶的固定化方法主要有4种:吸附、交联、包埋
应18h,产率可达8413%。和共价结合法。吸附法是最常用的脂肪酶固定化方
2酶催化法法,以吸附法固定化酶,酶的构象很少改变或基本不
酶催化法主要是利用脂肪酶,在有机溶剂中催变。因此,酶的催化活力损失少,而且吸附法操作简
化L-抗坏血酸和棕榈酸或其衍生物发生酯化或酯单,回收利用容易,吸附载体廉价、选择范围较广,在
交换反应生成维生素C棕榈酸酯。由于酶催化法经济上是最具吸引力的固定化方法。其中常用的无
具有选择性高,副反应少,反应条件温和,产品下游机载体有硅藻土、石英砂、硅胶G、活性氧化钙、碳酸
分离操作