一種酶催化制備肉桂酸芐酯的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種肉桂酸芐酯的制備方法，尤其是涉及一種酶催化制備肉桂酸芐酯 的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 肉桂酸芐酯，又稱為β -苯基丙烯酸芐酯，天然存在于秘魯香脂和吐魯香脂以及 安息香、蘇合香油中。肉桂酸芐酯是一種紫外線吸收劑，主要用于防曬類和曬黑類化妝品， 對(duì)紫外線的最大吸收波長(zhǎng)為310 μπι，添加量通常小于5%。另外，肉桂酸芐酯也作為定香 劑用于配制人造龍涎香、東方型香精，以及用于花香香精、東方型或幻想型香精和食用香精 (櫻桃、草莓、覆盆子、香膏香型）的調(diào)配。
[0003] 肉桂酸芐酯的生產(chǎn)方法很多，目前常用的生產(chǎn)方法有以下三種： 1. 以秘魯香脂、吐魯香脂及安息香為原料，提取存在于其中的肉桂酸芐酯，此技術(shù)的 主要缺陷是，天然物中肉桂酸芐酯的含量非常有限，提取率低； 2. 以肉桂酸鈉和氯化芐為原料，二乙胺、三乙胺、四丁基溴化銨（ΤΒΑΒ)、四丁基氯化銨 (TBAC)、芐基三乙基氯化銨（TEBA)、十六烷基三甲基溴化銨（HTAB)或者十六烷基三甲基氯 化銨（HTAC)為相轉(zhuǎn)移催化劑，發(fā)生取代反應(yīng)制得肉桂酸芐酯，但是所用催化劑成本高、毒性 大、環(huán)境污染嚴(yán)重，反應(yīng)副產(chǎn)物多，產(chǎn)品中容易殘留有毒害的化學(xué)物質(zhì)，不適合應(yīng)用于食品 及化妝品行業(yè)； 3. 以肉桂酸與苯甲醇為原料，甲苯為帶水劑，濃硫酸為催化劑，通過(guò)酯化反應(yīng)而得，但 是濃硫酸選擇性差，常伴隨有酯化、氧化、脫水等副反應(yīng)發(fā)生，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)物收率低，同 時(shí)產(chǎn)品的精制及原料回收均有很大困難，而且濃硫酸還會(huì)嚴(yán)重腐蝕設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的就是提供一種酶催化制備肉桂酸芐酯的方法，以解決現(xiàn)有制備方法 中存在的副產(chǎn)物多、環(huán)境污染大以及不符合食品及化妝品安全標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題。
[0005] 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的： 一種酶催化制備肉桂酸芐酯的方法，其包括以下步驟：將有機(jī)溶劑反應(yīng)介質(zhì)、脂肪酶和 節(jié)醇混合，控制脂肪酶與有機(jī)溶劑反應(yīng)介質(zhì)的質(zhì)量體積比為6~40mg : ImL;向上述混合體 系中加入肉桂酸，控制其與芐醇的摩爾比為1 : 1~9,將反應(yīng)體系置于氣浴恒溫振蕩器中， 于40~50°C下反應(yīng)10~24h ;待反應(yīng)結(jié)束，將反應(yīng)混合物離心分離，回收上清液，揮干反應(yīng)介 質(zhì)，所得析出物即為肉桂酸芐酯。
[0006] 所述脂肪酶為L(zhǎng)ipozyme TLIM脂肪酶（來(lái)源于?er避與或 Novozym 435 脂肪酶（來(lái)源于 afliarciica lipase B)〇
[0007] 所述有機(jī)溶劑反應(yīng)介質(zhì)為異辛烷、甲苯或氯仿中的任意一種。
[0008] 所述脂肪酶與有機(jī)溶劑反應(yīng)介質(zhì)的質(zhì)量體積比為10~40mg : lmL，優(yōu)選為 30mg ； ImL0
[0009] 所述肉桂酸與芐醇的摩爾比為I : 3。
[0010] 所述混合體系通過(guò)飽和鹽水溶液調(diào)控其水活度為0. 1~0. 9,優(yōu)選為0. 43~0. 86,所 述飽和鹽水溶液為飽和LiCl水溶液、飽和K2CO3水溶液、飽和NaCl水溶液或飽和KCl水溶 液中的任意一種。
[0011] 所述氣浴恒溫振蕩器的振動(dòng)頻率為150rpm。
[0012] 本發(fā)明的肉桂酸芐酯的合成反應(yīng)式為：
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn)： 1)應(yīng)用酶催化技術(shù)經(jīng)一步反應(yīng)制得肉桂酸芐酯，其產(chǎn)率可達(dá)到98%以上，比現(xiàn)有技術(shù) 的產(chǎn)率高10%左右。
[0013] 2)酶催化反應(yīng)具有高度的選擇性和專一性，因而反應(yīng)副產(chǎn)物大大減少，產(chǎn)品中殘 留的有毒化學(xué)物質(zhì)降低，有利于簡(jiǎn)化后續(xù)的產(chǎn)物分離純化步驟。
[0014] 3)產(chǎn)品的安全性大大提高，制備過(guò)程中不需要使用二乙胺等具有強(qiáng)致癌性物質(zhì)的 催化劑，而使用具有高度安全性的生物催化劑一一酶，因此酶催化合成的肉桂酸芐酯符合 食品安全，適用于食品、醫(yī)藥及化妝品等行業(yè)。
[0015] 4)酶催化合成肉桂酸芐酯對(duì)環(huán)境污染小，反應(yīng)能夠在溫和的條件(常壓，40°C)下 進(jìn)行，相比于現(xiàn)有技術(shù)(反應(yīng)須在l〇〇°C左右進(jìn)行)，本發(fā)明有效降低了反應(yīng)能耗。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0017] 實(shí)施例1 取芐醇9.36 μ L，加入到預(yù)先裝有3 mL異辛烷的具塞試管中，加入90 mg TUM酶，混 合，調(diào)水活度至0.43,加入肉桂酸4. 44 mg (酸醇摩爾比1 : 3)，于40 °C氣浴恒溫振蕩器 中150 rpm恒溫振蕩反應(yīng)24小時(shí)。離心分離，回收上清液，揮干異辛烷，得到的析出物即為 肉桂酸芐酯，純度為97. 33%，肉桂酸芐酯的收率為97. 33% (以肉桂酸計(jì))。
[0018] 實(shí)施例2 取芐醇9.36 μ L，加入到預(yù)先裝有3 mL異辛烷的具塞試管中，加入90 mg TUM酶，混 合，調(diào)水活度至0.86,加入肉桂酸4. 44 mg (酸醇摩爾比1 : 3)，于40 °C氣浴恒溫振蕩器 中150 rpm恒溫振蕩反應(yīng)24小時(shí)。離心分離，回收上清液，揮干異辛烷，得到的析出物即為 肉桂酸芐酯，純度為95. 34%，肉桂酸芐酯的收率為95. 34% (以肉桂酸計(jì))。
[0019] 實(shí)施例3 取芐醇9.36 μ L，加入到預(yù)先裝有3 mL異辛烷的具塞試管中，加入90 mg TUM酶，混 合，調(diào)水活度至0.43,加入肉桂酸4. 44 mg (酸醇摩爾比1 : 3)，于50 °C氣浴恒溫振蕩器 中150 rpm恒溫振蕩反應(yīng)24小時(shí)。離心分離，回收上清液，揮干異辛烷，得到的析出物即為 肉桂酸芐酯，純度為98. 55%，肉桂酸芐酯的收率為98. 55% (以肉桂酸計(jì))。
[0020] 實(shí)施例4 取芐醇9.36 μ L，加入到預(yù)先裝有3 mL異辛烷的具塞試管中，加入120 mg TLM酶，混 合，調(diào)水活度至0.43,加入肉桂酸4. 44 mg (酸醇摩爾比1 : 3)，于40 °C氣浴恒溫振蕩器 中150 rpm恒溫振蕩反應(yīng)24小時(shí)。離心分離，回收上清液，揮干異辛烷，得到的析出物即為 肉桂酸芐酯，純度為93. 71%，肉桂酸芐酯的收率為93. 71% (以肉桂酸計(jì))。
[0021] 實(shí)施例5 取芐醇9.36 μ L，加入到預(yù)先裝有3 mL異辛烷的具塞試管中，加入90 mg TUM酶，混 合，調(diào)水活度至0.75,加入肉桂酸4. 44 mg (酸醇摩爾比1 : 3)，于40 °C氣浴恒溫振蕩器 中150 rpm恒溫振蕩反應(yīng)24小時(shí)。離心分離，回收上清液，揮干異辛烷，得到的析出物即為 肉桂酸芐酯，純度為