非催化共轭亚油酸甘油酯

· 158 · 长江大学学报 (自然科学版) 2009年3月 第6卷 第1期：理工 Journal of Yangtze University(Nat Sci Edit) Mar．2009。Vo1．6 No．1：Sci＆Eng 非催化共轭亚油酸甘油酯的合成 左兰娇，许 鹏，程 健 (绿色化工过程省部共建教育部重点实验室(武汉工程大学)，湖北武汉430074) [摘要]在真空脱水无催化剂条件下合成共轭亚油酸甘油酯，用薄层色谱法和柱色谱法 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 反应产物的组 成。试验考察 了反应温度、反应时间、反应物配比对合成甘油酯时共轭亚油酸的转化率的影响。研究表 明最佳反应条件是温度 190℃，时间5h，反应物配比为 1：l，转化率可高达 99．2 。 [关键词]共轭亚油酸；甘油酯；薄层色谱；柱色谱 [中图分类号]062 [文献标识码]A [文章编号]1673—1409《2009)01一N158—03 共轭亚油酸 (Coujugated Linoleic Acids，CLA)是一系列含有共轭双键 、具有位置异构和几何异 构的十八碳二烯酸脂肪酸，是油酸的异构体。CLA具有抗癌、抗粥样动脉硬化、减肥、抗氧化、促进 生长发育、防治糖尿病、增强免疫能力等生物活性_1 ]。 目前共轭亚油酸主要有脂肪酸和脂肪酸乙酯 2种形式。CLA甘油酯在保持其生理和营养功能 的同 时，氧化稳定性好，气味更平和，更易于被人体和动物吸收 ]，是一种重要的低热量油脂替代品和药物 中间体合成原料l7]，是共轭亚油酸产品开发的高端产品。 用传统化学方法合成甘油酯多采用强碱 (KOH、Na0H)等作催化剂，存在反应温度过高，产品 色泽差，需要水洗、中和、干燥等后处理工序，并且设备腐蚀严重，有三废排放和对环境造成污染等缺 点，因此开发一种无污染、效率高的共轭亚油酸甘油酯合成工艺具有重要意义。 1 试验部分 1．1 试验原料与仪器 硅胶板、玻璃点样毛细管、95 乙醇 、石油醚 (沸程 3O℃～6O℃)、乙酸乙酯 ，四氯化碳 ，邻苯二 甲酸氢钾 、精制 CLA、甘油。 1．2 试验装置 试验采用真空脱水合成共轭亚油酸甘油酯，在三口烧瓶接回流管，回流管与真空泵接通使反应在真 空条件下进行，上装一个分水器。 1．3 产物分析鉴定方法 对反应产物采用测定酸值 的方法来确定其转化率，用薄层色谱和红外色谱等来进行定性分析，用 柱层析来分析产物的组成 。 2 结果与讨论 2．1 产物的分析鉴定 反应产物首先利用薄层色谱定性；同时利用柱色谱分离出反应产物的不同组分；利用红外光谱对柱 色谱获得的组分进行分析，进一步确定产物。 1)反应产物的薄层色谱分析 以硅胶作为固定相，用四氯化碳作为溶剂溶解原料试样，用石油醚 和乙酸乙酯按体积比为4：1的混和液作为展开剂对不同物料进行了薄层色谱分析。各物料的薄层色谱 如图1。由图1可见 ，可反应 产物 中存在与红 花油接近 的点 ，可 以判断为三甘酯 ，与原料共 轭亚油酸接 [收稿日期]2009—01—26 [作者简介]左兰娇 (1982一)，女 ，2006年大学毕业，硕士生，现主要从事油脂、道路沥青方面的研究工作。 第 6卷 第 1期：理工 左兰娇等 ：非催化共轭亚油酸甘油酯的合成 近的点为二甘酯，另一个点为单甘酯。说明反应产物中确实存在甘油三酯。 2)柱层析分析 由于没有甘油二酯和甘油一酯的标样，为了确定反应产物中其他 2个组分的属性， 笔者利用柱层析将反应产物分离，得到 3个组分，利用红外光谱对 3个组分进行了鉴定。 为进一步确认产物的组成，分别将柱色谱分离的 3个馏分与红花油、硬脂酸酯进行了红外分析，如 图2～6。由比较分析可知，馏分 1与红花油的谱图十分接近，可以断定为共轭亚油酸三甘酯；馏分 2 的谱图与硬脂酸单甘油酯的红外分析图谱十分接近，可以判断馏分 2为共轭亚油酸单甘油酯；馏分 3在 此的峰强度介于馏分 1和馏分 2之间，由甘油一酯，甘油二酯和甘油三酯的结构可断定馏分 3为 二甘酯 。 ． 共轭亚油酸 产物 红花油 (原料 ) 共轭亚油酸 囊 鋈 槲 操 蝴 磺 杂 三甘酯 Rf---0 915 I二甘酯 Rf=0．423 l二甘酯 Rf---0 395 Rf=0．089 ●单甘酯 R O 923 ●红花油 Rf=0 图1 产物的薄层色谱图 波数／cm-1 图 3 馏分 1的红外 图谱 波数／cm‘ 图 5 馏分 2的红外 图谱 2．2 正交试验结果与正交试验极差结果 稿l 嚣 煅 褥 蓊 ＼ 姗 按 波数／cm一’ 图 2 红花油红外图谱 波数／cm·1 图 4 硬脂酸单甘油酯 的红外 图谱 波数／cm’1 图6 馏分 3的红外图谱 长江大学学报 (自然科学版) 2009年 3月 表 1 正交试验结果 正交试验与极差结果如表 1和表 2 所示。由表 1和表 2可知 ，影响共轭亚 油酸的转化率 的主要 因素顺序 为：反 应温度 >反 应 时间 >反 应物 的配 比。 从极差分析结果得出的最佳条件是 ：A > B。> C 。最优反应条件是反应温度 为 190℃，反 应时 间为 5h，反应物 中 CLA与甘油的摩尔数比为 1：1，选取 表 2 正交试验极差结果分析 此条件做验证实验，反应的转化率为99．2 ， 2．3 温度和时间对转化率的影响 产品的色泽也比较好 。 反应温度和反应时间对转化率的影响如图 7所示 。由图 7可以看出，当反应温度为 190℃时 ，随着反应时间的增加， CLA的转化率增加，当时间增加到一定程度后转化率趋于 稳定。由于反应的温度比较高，反应 1h后 CLA的转化率就 已经达到 8O 以上 ，反应 已经快达 到平衡 ；反应后转化率 达到 99 以上 ，如果再增加时间，转化 率的变化便不会 明 显，而且会使产品的颜色加深。 3 结 论 述 瓣 辩 图 7 反应时间和温度对转化率的影响 在无催化剂作用下CLA与甘油发生酯化作用，考察了反应的工艺条件，通过设计正交试验得出甘 油与共轭亚油酸酯化的最优条件是反应温度为 190℃，反应 时间为 5h，CLA与甘油的摩尔比为 1：1。 在此条件下做试验得到的 CLA转化率是 99．2 ，产品色泽好，气味比较好。 [参考文献] [13 Oshea M，Slanton C．Antioxidant enzyme defense responses of human MCF 7 and SW480 cancer cells to conjugated linoleic acid[J]． Anticacer res，1999，19： 1953～ 1959． Is]Watkins B A，Seifert M F．Conjugated linoleic acid and bone biology[J]．Am Coll Nutr，2000，130：2471~2477． [3]Park Y，Albright K J，Storkson J M，et a1．Changes in body composition in mice during feeding and withdraw of conjugated linoleic acid 口]．Lipids，1999，34(3)：234~248． [4]Pariza M W．Conjugated linoleic acid，a newly recognized nutrient[J]．Chemistry＆ industry，1997，12：464~466． [5]Chin S F，Storkson J M，Liu W，ela1．Dietary sources of conjugated dienoic isomers of linolic acid，a newly recognized class of anticar— cinogens[J]．Food Comp Anal，1992，5：185～197． [6]Larry D Lawaon．Enteral absorption in man of eicosapentaenoic acid in different chemical f_orms[J]．Biochem Biophys Res Commun， 1988，152 (1)：328． [7]林雪玲，李炎，李毅群 ．低热油脂三酰甘油酯合成的研究 [刀 ．中国油脂，2003，28(7)：61~63． [8]李桂华．油料油脂检验与分析 [M]．化学工业出版社，2006．89～90． [编辑] 洪云飞