全 文 ：第4卷第2期
2006年5月
生物加工过程
ChineseJoumalofBiopIDcessEngineedng
Mav．2006
·69·
豆甾醇与琥珀酸酐单酯化反应工艺及动力学研究
许文林，计明洁，邵 强，王雅琼
(扬州大学 化学化工学院，扬州225002)
摘要：研究了甲苯为溶剂，吡啶为催化剂，豆甾醇与琥珀酸酐的酯化反应工艺和反应动力学。探讨了反应温度、
催化剂吡啶用量、反应物的摩尔配比和反应时间对酯化反应结果的影响。实验结果表明：豆甾醇与琥珀酸酐的反
应产物为豆甾醇琥珀酸单酯；当吡啶的体积分数为1．5％，反应物的摩尔比为1．0：1．6，回流下反应20h后，豆甾醇
的酯化率大于97％，反应后的溶液经蒸发回收溶剂甲苯，固体产物分别经乙醇和水洗涤除杂，所得固体在60℃下
真空干燥至恒重，得到的豆甾醇琥珀酸单酯的单程收率大于86％。单酯化反应满足二级不可逆反应动力学规律，
反应的活化能为85k『／瑚l。
关键词：豆甾醇；琥珀酸酐；豆甾醇琥珀酸单酯
中图分类号：064_3．1；TQ654．9 文献标识码：A 文章编号：1672～3678(2006)02一0069一05
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XUWen—lin，JIMing-jie，SHA0Qiang，WANGYa-qiong
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1【eywords：stigmasteml；succinicanhydride；stigmaSterylhe isuecinate
从油脂精炼过程的副产物中提取的植物甾醇主
要含有豆甾醇、p．谷甾醇、菜油甾醇和菜籽甾醇⋯。
植物甾醇是甾体化合物中一类重要的化合物，具有
较高的生理活性功能和特殊的物理化学性质，在医
药、食品、化妆品和化工等领域具有十分广泛的用
途㈨。由于植物甾醇的结构相似，它们的许多物理、
化学性质极其相近，采用传统的分离方法较难对其
进行直接分离，通常存在分离步骤多、收率低和经济
效益差等缺点。利用甾醇的羟基与羧酸发生酯化反
应，使反应生成的甾醇酯的物性差别增大，然后考虑
收稿日期：2006也Iol
基金项目：江苏省普通高等学校高新技术产业发展基金资助(JHB04—033)
作者简介：许文林(1963一)，男，江苏苏州人，教授，博士生导师，主要研究方向：天然产物的分离与精制。
联系人：王雅琼，E—mail：wI】(Ll@rI】ail．yzLl．edu．cn
万方数据
·70· 生物加工过程 第4卷第2期
采用结晶法等方法分离甾醇酯。同时，由于甾醇的
琥珀酸酯具有独特的功能[3{]，选择琥珀酸酐与豆甾
醇发生酯化反应是一种具有应用开发前景的分离精
制。刊及衍生化方法。
研究豆甾醇与琥珀酸酐酯化的反应工艺，探讨
反应温度、催化剂用量、反应物的摩尔配比以及反应
时间对酯化反应结果的影响，为豆甾醇与琥珀酸酐
酯化反应制备豆甾醇琥珀酸单酯的工业化生产以及
植物甾醇分离精制提供理论依据和技术参数。
1材料和方法
1．1材料
豆甾醇(95％，Si舯公司)；吡啶(A．R，上海振
兴化工一厂)；琥珀酸酐(A．R，上海化学试剂公司)；
甲苯(A．R，上海化学试剂公司)；甲醇(色谱纯，上海
振兴化工一厂)。
1．2方法
1．2．1豆甾醇琥珀酸单酯的制备
将琥珀酸酐、甲苯和吡啶按一定的比例加入三
口烧瓶中，加热至反应温度后，加入一定量的豆甾
醇，恒温反应。反应结束后，减压下蒸出甲苯，产物
用乙醇洗涤，再用水洗涤，所得固体在60℃下真空
干燥至恒重得到豆甾醇琥珀酸酯化产物。豆甾醇与
琥珀酸酐酯化反应和分离工艺流程如图1所示。
豆甾醇
图1 豆甾醇酯化反应和分离工艺流程图
Fig．1Aschematicdiag礴Illfbrthereaction硼dse删ionprocess
1．2．2豆甾醇酯化产物的表征
P日【in．240C元素分析仪(美国Ped【in)；7：40红外分
光光度计(美国Nicolet)；li陆压片；Av一600型核磁共振
波谱仪(德国，BnJker)；C6D6为溶剂，1Ms为内标；X_4数
字显微熔点测定仪(北京泰克仪器有限公司)。
1．2．3反应产物浓度的测定
A西lent1100高效液相色谱仪(美国Agilent
Technolo西esInc)；HypersilODS反相柱(4．6ⅡⅡn×150
嘲，5脚)，柱温35℃，流动相甲醇溶液，流速o．7
mUrnin，检测波长210啪，采用面积归一法进行数据
处理‘9|。
1．2．4反应动力学参数的测定
用C肿、C。分别表示豆甾醇的初始浓度和反应
时间为f时的浓度；用G肋、G分别表示琥珀酸酐的
初始浓度和反应时间为￡时的浓度；C，表示反应时
间为￡时豆甾醇琥珀酸单酯的浓度，令y=
7—Lrln要呜善生二裂，若y～￡满足线性关系，瓦再瓦m虿疋ii■两’有1～‘7两疋缄1王大系’
则说明该反应对豆甾醇和琥珀酸酐均为一级不可逆
反应，总反应满足二级反应不可逆动力学规律，直线
的斜率表示反应的速率常数矗¨⋯。
根据灿№nius方程，反应速率常数后=
‰e一删胛，即ln．j}=一既／尺r+ln‰，按ln后～1／r作图
为一条直线，由直线斜率可求出反应的活化能E¨0|。
2结果与讨论
2．1 豆甾醇与琥珀酸酐酯化产物的表征
豆甾醇、豆甾醇琥珀酸单酯的结构式如图2所示。
32 33
CH．COOH
‘
＼
CH．C00
31 30
图2豆甾醇(a)及豆甾醇琥珀酸单酯(b)的结构式
Fig．2SImcturesof鲥野nasterol(a)andstigm steryl
hernisuccinate(b)
万方数据
万方数据
万方数据
2006年5月 许文林等：豆甾醇与琥珀酸酐单酯化反应工艺及动力学研究 ·73·
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1国内动态l
“中欧生物技术中小企业合作"(EFBICYEUDW)项目
得到欧盟第六个框架计划支持
在欧盟第六个框架计划支持下，中国生物工程发展中心联合欧洲2家合作伙伴：Euq)oeunliIllited和Bio—
MedicoF mm共同申请的“中欧生物技术中小企业合作”(EFBIcYELLOw)项目已于2005年年底正式启动。
EFBIcYELLOw旨在促进欧洲生物技术中小型企业、欧洲地区／代理和中国生物技术企业团体之间协作、共
担风险。EFBIcYELLOw的总体战略目标主要体现在以下5个方面：(1)在欧洲和中国确定在新兴生物技术
市场方面有潜力的合作地区；(2)促进中欧双方生物技术中小型企业、地区代理和风险投资的合作与交流；
(3)向欧洲中小型企业及其区域机构通报在中国发展(或者不发展)生物技术市场活动的机会；(4)针对欧洲
中小型企业及其区域机构开展相关文化活动，使他们了解欧盟和中国之间在商业、投资、合作、法律、财政、
规章和知识产权方面的差异；(5)建立、发展并维护欧洲和中国生物技术研究组织方面的网络。
中英合作开展代谢组学研究
(贾红华)
中科院武汉物理与数学研究所与英国帝国理工学院达成协议，双方科学家将携手联合开展代谢组学的
研究，共同为人类疾病诊断开拓新的途径。作为代谢组学诞生地的英国帝国理工学院，与我国主要的核磁
共振波谱学基地中科院武汉物理与数学研究所在3年前便开始了学术交流与积极的探索。2005年，中科院
武汉物理与数学所从英国帝国理工学院引进唐惠儒博士为“百人计划”人选，正式设立“NMR代谢组学分析”
项目组。从代谢组学方法学的研究人手，在中医药现代化、血吸虫病的防治等方面开展基础性研究。
(贾红华)
万方数据