1，4-二棕榈酰羟脯氨酸的合成工艺研究

论文摘要

1,4-二棕榈酰羟脯氨酸（1,4-Dipalmitoyl Hydroxyproline）,作为胶原蛋白主要组成成分之一的羟脯氨酸衍生物,是一种化妆品中有效的抗皱抗衰老添加剂。本文以肖顿·鲍曼（Schotten·Banmamm）缩合反应法对酰氯进行氨解和醇解制备1,4-二棕榈酰羟脯氨酸,并探索1,4-二棕榈酰羟脯氨酸的非水相酶催化反应。1.首先制备了用于酯化和酰胺化的棕榈酰氯,通过对反应物摩尔比、反应时间和反应温度因素进行了考察,得到制备棕榈酰氯反应的适宜条件为:反应摩尔比n（酸）:n（三氯化磷）=1:2、反应温度70-80℃、反应时间3 h。2.用肖顿·鲍曼缩合反应对棕榈酰氯进行了氨解和醇解,制备得到了1,4-二棕榈酰羟脯氨酸。通过单因素实验考察了各因素对制备二棕榈酰羟脯氨酸的影响。得到了反应条件为:以丙酮为有机溶剂,反应pH为89,有机溶剂（指丙酮）体积分数为50%,反应温度为15℃,原料摩尔比n（羟脯氨酸） : n（棕榈酰氯）=1: 2.4,反应时间为4 h。此条件下,反应转化率可达98.13%,产率可达60%。为了得到最佳的反应条件,运用了正交设计和响应面分析手段对实验进行优化。结果表明,对于二棕榈酰羟脯氨酸的产率,影响因素顺序为:原料摩尔比>反应温度>丙酮体积分数>反应时间。得到的最佳反应条件为有机溶剂体积分数为55%,反应温度为15℃,原料摩尔比为n（羟脯氨酸） : n（棕榈酰氯）=1:2.5,反应时间为5 h。采用三因素三水平的响应面分析法,建立了反应的二次多项式数学模型,并以1,4-二棕榈酰羟脯氨酸的产率为响应值作响应面和等高线,考察了反应温度、有机溶剂体积分数和原料摩尔比对产率的影响。得出了反应拟合方程,其反应的最佳工艺条件为:有机溶剂体积分数为55%,反应温度为15℃,原料摩尔比为n（羟脯氨酸） : n（棕榈酰氯）=1:2.5。此条件下,产率可达58.26%。3.考察了1,4-二棕榈酰羟脯氨酸的非水相酶合成反应。对酶种类、有机溶剂、加酶量和加水量等因素进行的比较实验,可知Lipolase脂肪酶和Savinase蛋白酶对催化效果较好;在疏水性溶剂异辛烷中转化率较大;加酶量增加转化率有适当的增加;必要加水量在1-2%下较为合适,在水量过少或过多的情况下都容易导致酶失活而使转化率降低。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 抗衰老化妆品介绍
• 1.2.1 皮肤老化机制
• 1.2.2 抗衰老添加剂种类
• 1.3 1,4-二棕榈酰羟脯氨酸酰化合成方法
• 1.3.1 脂肪酸酐法
• 1.3.2 脂肪腈法
• 1.3.3 酰胺羰基化法
• 1.3.4 肖顿·鲍曼（Schotten·Baumana）缩合法
• 1.4 1,4-二棕榈酰羟脯氨酸酯化合成方法
• 1.4.1 直接酯化法
• 1.4.2 酯交换法
• 1.4.3 酰氯醇解法
• 1.5 酶合成法
• 1.6 化学-酶合成法
• 1.7 二棕榈酰羟脯氨酸的应用及性能
• 1.8 课题的立题依据及意义
• 第二章 棕榈酰氯的制备
• 2.1 实验材料和方法
• 2.1.1 实验药品
• 2.1.2 反应方程式
• 2.1.3 实验方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 酰化剂的选择
• 2.2.2 反应物摩尔比的影响
• 2.2.3 反应温度和时间的影响
• 2.3 小结
• 第三章 1,4-二棕榈酰羟脯氨酸的合成与研究
• 3.1 实验材料和方法
• 3.1.1 实验药品
• 3.1.2 实验设备和仪器
• 3.1.3 反应方程式
• 3.1.4 实验方法
• 3.1.5 分析方法
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 羟脯氨酸转化率的测定
• 3.2.2 1,4-二棕榈酰羟脯氨酸的合成单因素实验
• 3.2.3 正交实验设计
• 3.2.4 制备1,4-二棕榈酰羟脯氨酸反应最优条件的确立
• 3.2.5 二棕榈酰羟脯氨酸的分离
• 3.2.6 产品的定性
• 3.3 结论
• 第四章 酶法合成1,4-二棕榈酰羟脯氨酸
• 4.1 实验材料和方法
• 4.1.1 实验药品
• 4.1.2 实验仪器
• 4.2 实验方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 酶和有机溶剂种类对反应的影响
• 4.3.2 加酶量对反应的影响
• 4.3.3 含水量对反应的影响
• 4.4 结论
• 第五章 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 硕士阶段发表论文清单