一种酮基叶黄素酯的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种天然叶黄素酯制备酮基叶黄素酯的方法。其特征在于以高含量天然叶黄素酯为反应原料，在温和的反应条件下经卤化剂缓释方法引发烯丙位氧化反应最终得到酮基叶黄素酯。此外，其特征还在于该酮基叶黄素酯，R、R1为豆蔻酸，棕榈酸，硬脂酸中的一种或两种，可以包被成微胶囊型饲料添加剂掺入饲料中，用于家禽、鱼和甲壳类等的着色。鱼和甲壳类等的着色。

【技术实现步骤摘要】
一种酮基叶黄素酯的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种酮基叶黄素酯的制备方法，尤其是一种由高含量天然叶黄素酯烯丙位氧化制备酮基叶黄素酯的方法，这种新型的类胡萝卜素酯在食品和饲料工业中可用做着色剂。

技术介绍

[0002]众所周知，高等植物的花尤其是花瓣中，含有丰富的类胡萝卜素，是天然的着色剂。万寿菊花中的主要类胡萝卜素——叶黄素主要是以叶黄素双酯的形式存在，目前已查明万寿菊花中的叶黄素双酯有二豆蔻酸酯，豆蔻酸、棕榈酸酯，二棕榈酸酯，棕榈酸、硬脂酸酯。把类胡萝卜素加至动物的食物中是一种增加动物的美观并且看起来更容易受欢迎的着色方法，根据需要加至家禽的皮下脂肪，鱼和甲壳类的肉内，或进入动物的产物，如蛋（蛋黄）中。颜色的增加除其它因素外，取决于：所用的类胡萝素的特定吸收光的共轭双键；在富含类胡萝卡素饲料的消耗过程中类胡萝素进入动物身体的容易程度(沉积速度)；在目标动物身体组织或产物中类胡萝卡素或代谢物的浓度。另外一个所涉及的因素是在通常贮存饲料条件下类胡萝卜素在大气氧化、光照、温度和潮湿作用下的稳定性。
[0003]天然叶黄素酯经由万寿菊油树脂纯化后，仍然保留着独有的天然植物源性双酯键，相对于单体类胡萝卜素在复杂的环境中依然具有很好的稳定性。分子式如下：其中R和R1为豆蔻酸，棕榈酸，硬脂酸中的一种或两种。
[0004]通常酯化类胡萝卜素比起游离类胡萝卜素更容易溶于脂类，使其能容易的被掺入进饲料中，显示出更好的稳定性和生物利用率。而为了让家禽、鱼和甲壳类增加美观和更吸引的颜色，可以将天然叶黄素酯一边环上的烯丙位C
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H氧化成酮基，让分子上共轭双键的数目增加而使颜色从黄色向红色方向转变，如β
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胡萝卜素氧化成斑蝥黄，玉米黄质氧化成虾青素等。根据类胡萝卜素不同的共轭双键具有不同的特定吸收光，酮基叶黄素酯有望成为颜色比斑蝥黄和虾青素略浅的新型饲料添加剂。酮基叶黄素酯如下式所示：其中R和R1为豆蔻酸，棕榈酸，硬脂酸中的一种或两种。
[0005]要让酮基叶黄素酯得到大规模应用，首先要能工业化生产大量高纯度的天然叶黄素酯，美国专利US6191293中公开了一种异丙醇在室温下对万寿菊油膏溶解、室温下结晶过滤的方案，仅得到含量为40%
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70%的叶黄素酯，且去溶残耗时长成本高。中国专利
CN101891664A公开了一种用乙酸乙酯做溶剂的方法，充分溶解万寿菊油膏后过滤除去不溶物，再加入大量乙醇重结晶，重结晶时间高达16小时，该过程生产周期长，溶剂用量大，溶残方面的控制也存在困难。中国专利CN103130699A公开了一种C2
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C4醇作为洗涤溶剂的方法，虽然工艺简单清洁，但使用短链醇不能充分将叶黄素油膏中粘稠的成分去除，且叶黄素油膏在醇中不易分散，需要较高的温度和较长的搅拌时间，带来能耗和损失的问题更使最后的叶黄素酯纯度难以提高。
[0006]由β
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胡萝卜素氧化制备斑蝥黄这种增加酮基的工艺技术已经很成熟，一般工业生产用高纯度的β
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胡萝卜素晶体溶解在二氯甲烷中，用氯酸钠或溴酸钠等做氧化剂，经硫酸或其他强酸调节体系酸性，添加单质碘和碘化钾做引发剂一步反应制备斑蝥黄。明显，这类强酸性体系的氧化方法不能套用于天然叶黄素酯制备酮基叶黄素酯中，硫酸等强酸会使叶黄素酯键发生水解，反应后得不到酮基叶黄素酯，且单质碘价格贵，成本较高。
[0007]中国专利CN200380101317.4公开了一种由玉米黄质制备酯化虾青素的方法：在有机溶剂中用酰化剂酰化玉米黄质以生产含有人工合成双酯键的酯化玉米黄质； 将酯化玉米黄质与由溴酸钠和亚硫酸氢钠制备的氧化剂接触以产生酯化虾青素。其反应的原料酯化玉米黄质和产物酯化虾青素均为人工化学修饰的双酯键，而且经由溴酸钠和亚硫酸氢钠混合制备的氧化剂水溶液为强酸性溶液。中国专利CN200580023162.6公开了由叶黄素制备4
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酮基叶黄素的方法，该方法包括以下步骤：将叶黄素溶于有机溶剂中，将所述叶黄素与溴酸盐和酸式亚硫酸盐的混合物反应以制备4
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酮基叶黄素，并将4
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酮基叶黄素从反应混合物中分离。其反应的原料叶黄素和产物4
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酮基叶黄素均为游离态类胡萝卜素，同样的，反应使用的氧化剂溴酸盐和酸式亚硫酸盐的混合溶液亦为强酸性溶液。
[0008]
技术实现思路

[0009]本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种反应条件温和，产品收率高，适用于工业化由天然叶黄素酯生产新型类胡萝卜素酮基叶黄素酯的制备方法，使其成为新型的饲料添加剂得到大规模应用。
[0010]为此，本专利技术所采取的技术方案是：以我们公开的专利CN201711313682.1快速制备高含量天然叶黄素酯，解决了原料工业化来源的问题，然后利用烯丙位氧化反应制备酮基叶黄素酯，其在温和的氧化剂水溶液条件下，采取卤化剂缓释体系高效制备。由于叶黄素酯具有独特的天然双酯键，使其对氧化体系存在一定的敏感性，所以必须采用温和的氧化条件以防止双酯键被破坏。
[0011]本专利技术方法具体步骤为：（1）室温下把天然叶黄素酯加入到反应容器内，加入二氯甲烷或三氯甲烷完全溶解并降温至一定温度下搅拌；（2）先把溴酸盐和一定量的碳酸氢钠溶解在水中成为溶液一，再把焦亚硫酸钠溶解在水中成为溶液二，把溶液一和溶液二分别降温至一定温度后混合，此时混合溶液呈碱性；（3）配制1M的柠檬酸水溶液，缓慢滴加至（2）中的混合溶液中使其缓慢释放CO2，搅拌调节溶液呈弱酸性即得氧化剂溶液；
（4）把（3）中制备的氧化剂溶液加入到（1）中的反应容器内，保持在一定温度下搅拌混合；（5）将一定量的碘化物溶解在水中后，缓慢滴加进（4）中的反应体系，在一定温度下继续搅拌反应；（6）反应一段时间后，加入5%硫代硫酸钠水溶液终止反应，分层收集有机相并且彻底水洗3遍；（7）回收有机溶剂后即得棕红色酮基叶黄素酯粉末，也可直接将溶液制成乳化液进行喷雾干燥，将可能未反应完全的天然叶黄素酯和产物酮基叶黄素酯包被成微胶囊型饲料添加剂。
[0012]本专利技术所述步骤（1）中的搅拌温度为0~10℃，二氯甲烷或三氯甲烷的体积为叶黄素酯质量的5~50倍。
[0013]本专利技术所述步骤（2）中的混合温度为0~5℃，溴酸盐为溴酸钠、溴酸钾中的一种。所述的溴酸盐与碳酸氢钠的质量比为1~5:1，溴酸盐与水的质量比为0.05~0.5：1，溴酸盐与焦亚硫酸钠的质量比1~5:1，焦亚硫酸钠与水的质量比为0.05~0.5:1。
[0014]本专利技术所述步骤（3）中的氧化剂溶液最终pH为5~6。
[0015]本专利技术所述步骤（4）中的搅拌温度为0~10℃，氧化剂溶液与叶黄素酯溶液的体积比为0.3~1:1。
[0016]本专利技术所述步骤（5）中的碘化物为碘化钾、碘化钠中的一种，碘化物与叶黄素酯的质量比为0.01~0.1:1，碘化物与水的质量比0.01~0. 1:1。
[0017]本专利技术采用卤化剂缓释的方法，利用调节p本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天然叶黄素酯制备酮基叶黄素酯的方法，以高含量天然叶黄素酯为反应原料，在温和的反应条件下经卤化剂缓释方法引发烯丙位氧化反应最终得到酮基叶黄素酯，其步骤如下：（1）室温下把天然叶黄素酯加入到反应容器内，加入二氯甲烷或三氯甲烷完全溶解并降温至0~10℃下搅拌；（2）先把溴酸盐和一定量的碳酸氢钠溶解在水中成为溶液一，再把焦亚硫酸钠溶解在水中成为溶液二，把溶液一和溶液二分别降温至0~5℃后混合；（3）配制1M的柠檬酸水溶液，缓慢滴加至（2）中的混合溶液中使其缓慢释放CO2，搅拌调节溶液呈弱酸性即得氧化剂溶液；（4）把（3）中制备的氧化剂溶液加入到（1）中的反应容器内，保持在0~10℃下搅拌混合；（5）将一定量的碘化物溶解在水中后，缓慢滴加进（4）中的反应体系，在0~10℃下继续搅拌反应；（6）反应一段时间后，加入5%硫代硫酸钠水溶液终止反应，分层收集有机相并且彻底水洗3遍；（7）回收有机溶剂后即得棕红色酮基叶黄素酯粉末，也可直接将溶液制成乳化液...

【专利技术属性】
技术研发人员：冼啟志，林劲冬，陆豫，陶正国，
申请(专利权)人：广州立达尔生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：