富含共轭亚油酸磷脂的制备工艺

赵传景，李 江，孙云飞，刘发义

(1.青岛澳海生物有限公司，山东 青岛 266101； 2.国家海洋局 第一海洋研究所，山东 青岛 266061)

富含共轭亚油酸磷脂的制备工艺

赵传景1，李 江2，孙云飞1，刘发义1

(1.青岛澳海生物有限公司，山东 青岛 266101； 2.国家海洋局 第一海洋研究所，山东 青岛 266061)

采用甲醇钠为催化剂，以大豆粉末磷脂和共轭亚油酸乙酯为原料，通过酯交换反应制备富含共轭亚油酸磷脂。通过研究反应温度、反应时间、催化剂用量、共轭亚油酸乙酯与大豆粉末磷脂摩尔比对反应的影响，得出最优制备工艺条件为：反应温度130℃，反应时间3 h，催化剂用量为大豆粉末磷脂质量的4%，共轭亚油酸乙酯与大豆粉末磷脂摩尔比4∶1。在最优制备工艺条件下得到的磷脂产品中共轭亚油酸总含量可达59.23%，其中两种主要异构体c9，t11-CLA和t10，c12-CLA的含量分别为27%和29%左右。

磷脂；共轭亚油酸；甲醇钠

磷脂广泛存在于动植物体的重要组织中，几乎所有的细胞中都含有磷脂，它是细胞膜的基本组成成分，是重要的生命物质。同时磷脂还具有调节血脂、改善记忆、延缓衰老、保护肝脏等多种重要生理功能[1-2]。磷脂的生理活性与其脂肪酸组成和极性末端的组成密切相关，富含功能性脂肪酸的磷脂有很高的药用价值；另外，多不饱和脂肪酸(PUFA)改性磷脂具有促进PUFA吸收的作用[3]。

共轭亚油酸(CLA)是亚油酸的异构体，普遍存在于人和动物体内。研究表明，共轭亚油酸作为一种新发现的营养素，具有抗癌、预防心血管疾病、糖尿病、降低体内脂肪、提高免疫等多种生理活性[4-8]。共轭亚油酸与磷脂结合在一起，不仅能增强共轭亚油酸的氧化稳定性，并且两者具有协同增效作用。国内外关于结构磷脂的研究已有相关报道，常见用于和磷脂反应的脂肪酸有中长链饱和脂肪酸、EPA、DHA、CLA和ARA等[9-11]，但大多采用酶法进行催化反应[12-15]。酶法具有反应条件温和、产生的废水少等优点，但酶催化反应速度慢，而且商业酶价格昂贵，在工业生产应用中仍存在诸多限制。

本文报道了以大豆粉末磷脂和共轭亚油酸乙酯为原料，采用甲醇钠进行催化，合成富含共轭亚油酸磷脂(CLA-PL)，该工艺反应速度快、成本低，易于实现工业化推广应用。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 原料与试剂

大豆粉末磷脂(PL)，北京美亚斯磷脂技术有限公司，丙酮不溶物含量大于95%；共轭亚油酸乙酯(CLA-EE)，青岛澳海生物有限公司，其中CLA含量为80%左右；甲醇钠，粉末状，山东富喜尔化学有限公司；丙酮、氢氧化钠、三氯甲烷、三氟化硼、甲醇等均为分析纯。PL和CLA-EE的脂肪酸组成见表1。

表1 原料PL和CLA-EE的主要脂肪酸组成 %

1.1.2 仪器与设备

Agilent 7890B气相色谱仪，予华DF-101S油浴锅，Sigma 5801台式离心机，予华SHZ-(Ⅲ)D水循环真空泵。

1.2 实验方法

1.2.1 CLA-PL的制备

将PL和CLA-EE按照不同的比例混合、抽真空加热，并在甲醇钠的催化下进行反应，以得到富含CLA的磷脂粗品。将得到的粗品和一定量的丙酮混合均匀，于-18℃冷冻，然后离心分离，将沉淀反复用-18℃的丙酮洗涤并离心分离，取上层丙酮洗涤液滴于干净玻璃板上挥干，观察有无油迹存在，直至无油迹出现。将洗涤后的磷脂沉淀干燥至恒重。

1.2.2 磷脂中主要脂肪酸的测定

磷脂脂肪酸甲酯的制备参照GB/T 17376—2008中“5酯交换法”进行。

气相色谱条件：检测器为氢火焰离子化检测器(FID)；分析柱为SGE-AC20毛细管柱(30 m×0.22 mm，0.25 μm)；检测器温度250℃；进样口温度260℃；柱温200℃；载气(氮气)流速32 mL/min；进样量1 μL；氢气流速50 mL/min；分流比20∶1。

2 结果与分析

2.1 产物的检测结果

通过对产物进行气相色谱分析发现，既检测到磷脂脂肪酸的特征峰同时也检测到共轭亚油酸的特征峰(见图1)，该结果也表明实验获得了CLA-PL。

图1 CLA-PL的气相色谱图

2.2 单因素实验

2.2.1 催化剂用量对CLA含量的影响

取PL 3 g和CLA-EE 10 g混合，在持续真空条件下(-0.1 MPa)加热到130℃，然后分别加入PL质量0.5%、1%、2%、3%、4%和5%的甲醇钠，130℃搅拌反应3 h后取样进行检测，结果如表2所示。

表2 催化剂用量对CLA含量的影响

由表2可看出，当催化剂用量为4%时，CLA两种异构体c9，t11-CLA和t10，c12-CLA的含量分别为23.64%和25.25%，CLA的总含量达到51.32%，显著高于0.5%～3%催化剂用量的结果；但随着催化剂用量的继续增加，产物中c9，t11-CLA和t10，c12-CLA以及CLA的总含量均出现下降的趋势。因此，确定催化剂用量为4%。

2.2.2 反应时间对CLA含量的影响

取PL 3 g和CLA-EE 10 g，催化剂用量为4%，在持续真空条件下(-0.1 MPa)加热到130℃进行反应，分别于反应1、2、3、4 h和5 h取样进行检测，结果如表3所示。

表3 反应时间对产物中CLA含量的影响

由表3可看出，反应1 h时，CLA及两种异构体c9，t11-CLA和t10，c12-CLA的含量分别为30.07%、11.84%和13.07%，而反应3 h时CLA、c9，t11-CLA和t10，c12-CLA的含量分别达到52.39%、22.82%和24.74%；但随着反应时间的继续延长，CLA及两种异构体的含量基本稳定，没有明显变化。因此，确定反应时间为3 h。

2.2.3 CLA-EE与PL摩尔比对CLA含量的影响

分别设置CLA-EE与PL摩尔比为2∶1、3∶1、4∶1和5∶1，在催化剂用量4%，持续真空(-0.1 MPa)条件下加热到130℃进行反应，并于反应3 h后取样进行检测，结果如表4所示。

表4 CLA-EE与PL摩尔比对CLA含量的影响

由表4可看出，随着CLA-EE与PL摩尔比增加，CLA及两种异构体c9，t11-CLA和t10，c12-CLA的含量逐渐增加，当CLA-EE与PL摩尔比为4∶1时，CLA及两种异构体c9，t11-CLA和t10，c12-CLA的含量分别为51.33%、22.14%和24.38%。而当CLA-EE与PL摩尔比继续增加时，CLA及两种异构体的含量出现下降。因此，确定CLA-EE与PL摩尔比为4∶1。

2.2.4 反应温度对CLA含量的影响

当催化剂用量为4%，CLA-EE与PL摩尔比为4∶1，在抽真空分别加热到110、120、130、140、150℃之后并继续抽真空(0.5 h)的条件下，反应 3 h 取样进行检测，结果如表5所示。

表5 反应温度对产物中CLA含量的影响

由表5可看出，反应温度为130℃时，CLA及两种异构体c9，t11-CLA和t10，c12-CLA的含量分别为51.81%、22.94% 和23.85%，效果最佳，之后随着反应温度的继续升高，CLA及两种异构体的含量出现下降。因此，确定反应温度为130℃。

2.3 正交实验优化

在单因素实验基础上，固定反应时间为3 h，以反应温度、催化剂用量以及CLA-EE与PL摩尔比为考察因素，CLA总含量为考察指标进行正交实验优化，正交实验设计及结果如表6所示。

表6 正交实验设计及结果

由表6可看出，在反应3 h条件下，催化剂用量对反应结果影响最大，CLA-EE与PL摩尔比次之，而反应温度对反应结果影响较小。在实验设计的范围内，较优的因素水平组合为：催化剂用量4%，反应温度130℃，真空度-0.1 MPa，CLA-EE与PL摩尔比4∶1，反应时间3 h。在该最优反应条件下，终产物中CLA总含量高达59.23%。其中两种主要异构体c9,t11-CLA和t10，c12-CLA的含量分别为27%和29%左右。

3 结 论

以大豆粉末磷脂和共轭亚油酸乙酯为原料，以甲醇钠为催化剂制备富含共轭亚油酸的磷脂。经优化获得最优反应条件为：共轭亚油酸乙酯与大豆粉末磷脂摩尔比4∶1，催化剂用量为大豆粉末磷脂质量的4%，反应温度130℃，反应时间3 h。最优条件下得到的磷脂中共轭亚油酸的总含量达到59.23%。由于该工艺反应速度快，成本低，因此具有潜在的工业化应用前景。

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Preparation of conjugated linoleic acid-enriched phospholipid

ZHAO Chuanjing1， LI Jiang2， SUN Yunfei1， LIU Fayi1

(1.Qingdao Auhai Biotech Co.， Ltd.， Qingdao 266101， Shandong, China； 2.The First Institute of Oceanography， SOA， Qingdao 266061， Shandong, China)

The conjugated linoleic acid-enriched phospholipid was prepared from soy lecithin and conjugated linoleic acid ethyl ester catalyzed by sodium methoxide. The effects of reaction temperature， reaction time， amount of catalyst and molar ratio of conjugated linoleic acid ethyl ester to soy lecithin on the esterification reaction were investigated. The results showed that the optimal preparation conditions were obtained as follows：reaction temperature 130℃， reaction time 3 h， catalyst amount 4% of the mass of soy lecithin， molar ratio of conjugated linoleic acid ethyl ester to soy lecithin 4∶1. Under these conditions， the CLA content in the modified phospholipid was 59.23%， and the contents ofc9，t11-CLA andt10，c12-CLA were about 27% and 29% respectively.

phospholipid； conjugated linoleic acid； sodium methoxide

2016-06-16；

2016-12-13

中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(2014T09)

赵传景(1989)，男，助理工程师，硕士，研究方向为功能性油脂合成与制备(E-mail)zhaochj0805@163.com。

李 江，副研究员(E-mail)lijiang@fio.org.cn。

TS225.6；TQ645

A

1003-7969(2017)04-0127-04