食品抗氧劑芝麻酚的合成工藝改進(jìn)

張志娜，蘇潔怡，單紹軍* ,2

(1.廣東藥科大學(xué) 醫(yī)藥化工學(xué)院，廣東 中山 528458;2.廣東省化妝品工程技術(shù)研究中心，廣東 中山 528458 )

芝麻酚是一種芝麻油重要的品質(zhì)穩(wěn)定劑，據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道芝麻酚具有較強(qiáng)抗氧化活性，是一種安全無毒的抗氧化劑，同時(shí)能很好的保護(hù)油脂防止被氧化[1]。芝麻酚的抗氧化活性相對(duì)于抗氧化劑丁基羥基茴香醚、二丁基羥基甲苯和高梁黃酮優(yōu)越，也高于同等濃度的抗氧劑生育酚[2]。同時(shí)它還是一種非常重要的藥物中間體，用于治療抗菌藥、抗癌藥、抗精神失常藥、抗高血壓等藥物的制備，還可用于香精香料的制備以及用于農(nóng)藥增效劑比如除蟲菊脂類農(nóng)藥的生產(chǎn)[3]。

由于芝麻酚的市場(chǎng)需求越來越大，從植物中提取芝麻酚已經(jīng)難以滿足市場(chǎng)需求。因此芝麻酚的化學(xué)合成方法研究越來越受到重視，目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)抗氧劑芝麻酚的合成法一般包括3 ,4-亞甲二氧基苯乙酮合成法[4]、胡椒胺氧化法[5-6]和黃樟油素異構(gòu)氧化法[7-8]。3 ,4-亞甲二氧基苯乙酮法一般以鄰苯二酚為原料開始合成，該方法存在工藝路線較長(zhǎng)，收率低的不足等問題；胡椒胺方法由于在重氮水解步驟中，產(chǎn)生許多副產(chǎn)物，難以分離,使產(chǎn)品質(zhì)量較，而且環(huán)境污染大；黃樟油素異構(gòu)氧化法由于自然資源的制約，又難以滿足需求。作者[9]之前曾經(jīng)以MCPBA為催化劑氧化洋茉莉醛制得芝麻酚，由于MCPBA價(jià)格較貴，本文作者以H2O2為氧化劑代替MCPBA來氧化洋茉莉醛制得芝麻酚。

本文提出了以3,4-亞甲二氧基苯乙醇酸為起始原料，經(jīng)過硝酸銀催化制得洋茉莉醛，接著以H2O2為氧化劑，經(jīng)過氧化得到芝麻酚的合成路線，其中第二步以H2O2為氧化劑氧化的路線國(guó)內(nèi)首次進(jìn)行報(bào)道。具體合成路線如下圖所示。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

1.1.1 試劑

3,4-亞甲二氧基苯乙醇酸本實(shí)驗(yàn)室自制、 Na2S2O8、AgNO3、H2O2、KHSO4與其它試劑等試劑店購得。

1.1.2 儀器

三口燒瓶、回流冷凝管、燒杯等各種玻璃儀器實(shí)驗(yàn)室自有；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀；磁力加熱攪拌器(鞏義DF-101K)；數(shù)顯顯微熔點(diǎn)測(cè)定儀 X-4；色質(zhì)聯(lián)用儀 JMS-D300。

1.2 實(shí)驗(yàn)步驟

1.2.1 洋茉莉醛的制備

在500 mL三口燒瓶中，分批加入9.8g (0.05 mo1) 3,4-二氧亞甲基苯乙醇酸、14.2g (0.06mo1) Na2S2O8、0.067g ( 0.4 mmo1 )AgNO3、150 mL水和 150 mL二氯甲烷， 然后攪拌回流8 h。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)物置于分液漏斗中靜置分層， 取上層油相。 在該油相中加入氫氧化鈉稀溶液，調(diào)pH值至 7～8，再置于分液漏斗中分層，取上層油相，加入無水硫酸鈉干燥、過濾，蒸干溶劑，得洋茉莉醛粗品， 該粗品為淺黃色， 結(jié)晶后得無色針狀晶體， 稱量得6.8g，收率為91.8%。mp 35～37℃ (文獻(xiàn)[10]為37℃)。

1.2.2 芝麻酚的制備

6g (0.04mol) 洋茉莉醛溶于70 mL甲醇和0.8g硫酸氫鉀的三口燒瓶中，然后加入30%的雙氧水6g (0.053mol)，室溫下攪拌反應(yīng)6h。反應(yīng)結(jié)束后用飽和Na2CO3溶液處理到中性，旋干后用50mL二氯甲烷溶解，然后過濾，濾液用無水硫酸鈉干燥后蒸去溶劑，得到芝麻酚粗品，該粗品用石油醚重結(jié)晶，得到3.70g 白色晶體，收率為67.1%。mp 64～65℃ (文獻(xiàn)[11]為65℃)；m/z : 138,137,107,80,52,39。

2 結(jié)果與討論

2.1 氧化劑雙氧水用量對(duì)芝麻酚反應(yīng)收率的影響

6g (0.04mol) 洋茉莉醛溶于70 mL甲醇和0.8g硫酸氫鉀的三口燒瓶中，然后加入30%的雙氧水，室溫下攪拌反應(yīng)6h，結(jié)果如表1所示。

表1 30%雙氧水的用量對(duì)芝麻酚收率的影響

從表1可以看出，雙氧水的用量為6g時(shí)，反應(yīng)效果最好，用量過少，反應(yīng)不完全，產(chǎn)品收率偏低，用量8g時(shí)，芝麻酚的收率沒有明顯變化，因此30%雙氧水的用量為6g時(shí)比較合適。

2.2 反應(yīng)時(shí)間對(duì)芝麻酚反應(yīng)收率的影響

6g (0.04mol) 洋茉莉醛溶于70 mL甲醇和0.8g硫酸氫鉀的三口燒瓶中，然后加入30%的雙氧水6g (0.053mol)，室溫下攪拌反應(yīng)，結(jié)果如表1所示。

表2 反應(yīng)時(shí)間對(duì)芝麻酚收率的影響

從表2可以看出，隨著反應(yīng)時(shí)間的增加，反應(yīng)收率相應(yīng)增加，但是反應(yīng)時(shí)間超過6h后，芝麻酚的收率基本沒有變化，因此該反應(yīng)時(shí)間6h比較合適。

3 結(jié)論

本文以3,4-亞甲二氧基苯乙醇酸為起始原料，首先以硝酸銀為催化劑氧化3,4-亞甲二氧基苯乙醇酸制得洋茉莉醛，然后以30%的雙氧水為氧化劑，經(jīng)過氧化得到芝麻酚，其中第二步以30%的雙氧水為氧化劑的氧化路線國(guó)內(nèi)還未見有詳細(xì)報(bào)道。該合成方法工藝簡(jiǎn)單，原料易得，產(chǎn)品兩步總收率為61.6%。