含多不饱合双键脂肪酸的磷脂丝氨酸族和磷脂酸族的制备

摘要

本发明涉及了有关使用磷脂酶D，L－丝氨酸(或左旋－丝氨酸)和鱼肝磷脂乙跣胆硷族之组合为原材料的含多不饱合双键长链脂肪酸的磷脂丝氨酸族和磷脂酸族的制备。

说明书

                           一、技术领域

本发明涉及关于含多不饱合双键长链脂肪酸的磷脂丝氨酸族和磷脂酸族的制备。

                           二、背景技术

磷脂丝氨酸和磷脂酸是两个天然存在的磷脂族。这两个磷脂族的生物化学和生物物理功能已有大量记载，并发现这些功能是由两个磷脂族含有的脂肪酸化学结构所决定。脂肪酸中含有两个以上不饱合双键的脂肪酸通常称为多不饱合双键脂肪酸。实验已显示了含多不饱合双键脂肪酸的磷脂丝氨酸族和磷脂酸族有增加脑乙跣胆硷神经介质之药理功能。

由于用化学合成法制备含多不饱合双键长链脂肪酸的磷脂族(特别是磷脂丝氨酸族)难度极大，因此用化学提取和纯化牛脑中含多不饱合双键脂肪酸的磷脂丝氨酸族和磷脂酸族已被广泛使用。但是，由于近年来疯牛症的发现和影响，使得用化学提取和纯化方法得到的牛脑含多不饱合双键长链脂肪酸的磷脂丝氨酸和磷脂酸族产物用于人类保健已变得不安全。因此，发展新的方法来制备含多不饱合双键长链脂肪酸的磷脂丝氨酸和磷脂酸族是非常必要的。近年来，用大豆磷脂乙跣胆硷族生物转化制备磷脂丝氨酸已被广泛使用，但在这个产品中并不含有多不饱合双键长链脂肪酸的磷脂丝氨酸族。

                           三、发明内容

本发明的目的旨在发展新的方法来制备含多不饱合双键长链脂肪酸的磷脂丝氨酸和磷脂酸族。为实现上述目的，本发明提供一种制备含多不饱合双键长链脂肪酸的磷脂丝氨酸和磷脂酸族的方法。

我们已经知道，鱼肝中含有65％以上的含多不饱合双键脂肪酸的磷脂乙跣胆硷族(5％以下的磷脂丝氨酸和磷脂酸族)。用含多不饱合双键脂肪酸的磷脂乙跣胆硷族为原材料，用磷脂酶D生物转化法来制备含多不饱合双键长链脂肪酸的磷脂丝氨酸族和磷脂酸族用于人类保健，是非常安全的。而且，用化学提取鱼肝中含多不饱合双键长链脂肪酸的磷脂乙跣胆硷族是相当容易的。

本发明的技术方案，涉及了有关选用磷脂酶D，L-丝氨酸(或左旋-丝氨酸)和鱼肝磷脂乙跣胆硷族之组合为原材料用磷脂酶D生物转化法制备含多不饱合双键长链脂肪酸的磷脂丝氨酸族和磷脂酸族。

                       四、附图说明

图1是鱼肝磷脂乙跣胆硷族的化学结构

图2是用磷脂酶D转化后磷脂丝氨酸族的化学结构

图3用磷脂酶D转化后磷脂酸族的化学结构

图1中的涉及有关脂肪酸化学结构作如下解释：

1位(SN-1)连接脂肪酸：C₁₅H₃₁为此脂肪酸分子中碳氢链分子式，意为：这个脂肪酸的碳氢链含有15个碳(C)，31个氢(H)和有零个不饱合双键；C₁₇H₃₅为此脂肪酸分子中的碳氢链分子式，意为：这个脂肪酸的碳氢链含有17个碳(C)，35个氢(H)和有零个不饱合双键；C₁₇H₃₃为此脂肪酸的分子中碳氢链分子式，意为：这个脂肪酸的碳氢链含有17个碳(C)，33个氢(H)和有一个不饱合双键；

2位(SN-2)连接脂肪酸：C₁₇H₃₁为此脂肪酸的分子中碳氢链分子式，意为：这个脂肪酸的碳氢链含有17个碳(C)，31个氢(H)和有两个不饱合双键；C₁₉H₂₉为此脂肪酸的分子中碳氢链分子式，意为：这个脂肪酸的碳氢链含有19个碳(C)，29个氢(H)和有五个不饱合双键；C₁₉H₃₁为此脂肪酸的分子中碳氢链分子式，意为：这个脂肪酸的碳氢链含有19个碳(C)，31个氢(H)和有四个不饱合双键；C₂₁H₃₁为此脂肪酸的分子中碳氢链分子式，意为：这个脂肪酸的碳氢链含有21个碳(C)，31个氢(H)和有六个不饱合双键。

参考文献：脂类命名(LIPID NOMENCLATURE)，脂类杂志(LIPIDS)，第十二卷(VOL-12)，455-468页，(1977)

图2和图3中的涉及有关脂肪酸化学结构作如下解释：

1位(SN-1)连接脂肪酸：C₁₅H₃₁为此脂肪酸的分子中碳氢链分子式，意为：这个脂肪酸的碳氢链含有15个碳(C)，31个氢(H)和有零个不饱合双键；C₁₇H₃₅为此脂肪酸的分子中碳氢链分子式，意为：这个脂肪酸的碳氢链含有17个碳(C)，35个氢(H)和有零个不饱合双键；C₁₇H₃₃为此脂肪酸的分子中碳氢链分子式，意为：这个脂肪酸的碳氢链含有17个碳(C)，33个氢(H)和有一个不饱合双键；

2位(SN-2)连接脂肪酸：

C₁₇H₃₁为此脂肪酸的分子中碳氢链分子式，意为：这个脂肪酸含有17个碳(C)，31个氢(H)和有两个不饱合双键；C19H29为此脂肪酸的分子中碳氢分子式，意为：这个脂肪酸含有19个碳(C)，29个氢(H)和有五个不饱合双键；C19H31为此脂肪酸的分子中碳氢分子式，意为：这个脂肪酸含有19个碳(C)，31个氢(H)和有四个不饱合双键；C21H31为此脂肪酸的分子中碳氢分子式，意为：这个脂肪酸的碳氢链含有21个碳(C)，31个氢(H)和有六个不饱合双键。

参考文献：脂类命名(LIPID NOMENCLATURE)，脂类杂志(LIPIDS)，第十二卷(VOL-12)，455-468页，(1977)

                       五、具体实施方法

下面将通过实施例对本发明作更进一步的说明。

下面论述的是本发明的具体实施例，但本实施例并不限制依据本发明的其它的实施例，以及可以由本专业技术人员依据本发明所作出的其它的实施例。

磷脂酶D生物转化法制备含多不饱合双键长链脂肪酸的磷脂丝氨酸族和磷脂酸族。使用以下的材料：

(I)磷脂酶D

磷脂酶D是一种酶，美国塞各玛(SIGMA)化学公司产品(塞各玛化学公司(SIGMA CHEMICAL COMPANY)美国，圣路易斯(SAN LOUIS，USA))。磷脂酶D在与L-丝氨酸的共同存在下，可催化磷脂乙跣胆硷转化为磷脂酸和磷脂丝氨酸族。

(II)L-丝氨酸(或左旋-丝氨酸)

L-丝氨酸是一个常见氨基酸，美国塞各玛公司产品(塞各玛化学公司(SIGMACHEMICAL COMPANY))；美国，圣路易斯(S.LOUIS，USA)。L-丝氨酸的化学结构如下：

(III)鱼肝磷脂乙跣胆硷族

鱼肝磷脂乙跣胆硷是一个天然存在的磷脂族。鱼肝磷脂乙跣胆硷族含有丰富的多不饱合双键长链脂肪酸分子系列。鱼肝磷脂乙跣胆硷族中每一个分子系列的化学结构有以下相同和不同(请参看图1及解释)：(1)在甘油基的3位(SN-3)上都连接一个磷酸乙跣胆硷链；(2)在甘油基的1位(SN-1)和2位(SN-2)上各自连接一个脂肪酸链，而在2位(SN-2)上通常连接一个含多不饱合双键长链脂肪酸；(3)含多不饱合双键脂肪酸链通常含18至22个碳原子，而双键的数目通常为三至六个。鱼肝磷脂乙跣胆硷族含有十几个磷脂乙跣胆硷分子系列。每一个分子系列在1位(SN-1)连接一个脂肪酸链；在2位(SN-2)连接一个与1位(SN-1)有不同化学结构的脂肪酸链。(请看下图-1鱼肝磷脂乙跣胆硷族的化学结构)。

实验已证明在磷脂中含多不饱合双键长链脂肪酸通常是连接在在甘油基的2位(SN-2)上。在鱼肝磷脂乙跣胆硷族中，连接在甘油基的1位(SN-1)上的脂肪酸有：16碳饱合脂肪酸(C₁₆H₃₁O₂)，18碳饱合脂肪酸(C₁₈H₃₅O₂)，和18碳1双键不饱合脂肪酸(C₁₈H₃₃O₂)；连接在甘油基的2位(SN-2)上的脂肪酸有：18碳2双键不饱合脂肪酸(C₁₈H₃₁O₂)，20碳4双键不饱合脂肪酸(C₂₀H₃₁O₂)，20碳5双键不饱合脂肪酸(C₂₀H₂₉O₂)，和22碳6双键不饱合脂肪酸(C₂₂H₃₁O₂)。

参考文献：陈苏和克雷(SU CHEN AND M.CLAEYS)，农业和食品化学杂志

(J。AGR.FOOD CHEM.)第四十四卷，2416-2423页(1996).

磷脂乙跣胆硷的磷脂酶D生物转化

(参考文献：R。F。A。ZWAAL等，生物化学和生物物理学报(BIOCHIM.BIOPHYS.ACTA)，第四八八卷，36-42页(1977)。

在磷脂乙跣胆硷，磷脂酶D与L-丝氨酸(L-SERINE)的共同存在下，磷脂乙跣胆硷分子中的胆硷基团在磷脂酶D的转化下可生成磷脂酸和磷脂丝氨酸族。转化后，磷脂乙跣胆硷族中的1位(SN-1)和2位(SN-2)的脂肪酸组成保持不变。如下所示：

磷脂酶D+L-丝氨酸+磷脂乙跣胆硷

         ↓

磷脂丝氨酸和磷脂酸

参考文献：R.F.A.ZWAAL等，生物化学和生物物理学报(BIOCHIM.BIOPHYS.ACTA)，第四八八卷，36-42页(1977).

在磷脂酶D的转化下，用鱼肝磷脂乙跣胆硷族做初始材料生成磷脂丝氨酸和磷脂酸族的化学结构特征。

A：化学

鱼肝磷脂乙跣胆硷族分子中的胆硷在用以上所述之磷脂酶D的转化后，被L-丝氨酸所取代，生成最终产物磷脂丝氨酸族(图2)和磷脂酸族(图3)。

在磷脂酶D的转化后，两个最终产物磷脂丝氨酸族和磷脂酸族中的脂肪酸的组成与鱼肝磷脂乙跣胆硷族分子中脂肪酸的组成相同。

实验已显示了含多不饱合双键脂肪酸的磷脂丝氨酸族和磷脂酸族在增加脑乙跣胆硷神经介质之药理功能方面有更显著的作用。

本发明的第一个优越性是用安全的鱼肝磷脂乙跣胆硷族做为原材料，用磷脂酶D生物转化法制备含多不饱合双键长链脂肪酸的磷脂丝氨酸族和磷脂酸族，没有疯牛症的影响。本发明的第二个优越性是用安全和易取的鱼肝做为原材料其价格是低廉的，并可用于工业化生产。虽然鱼脑和鱼皮磷脂乙跣胆硷族也含有多不饱合双键脂肪酸，但由于鱼脑和鱼皮不易大量摄取，所以用于工业化生产的可能很小。

尽管本专利公开了具体的实施例，一个有本专业知识的普通技术人员，仍可以根据本专利所传授的技术，在本发明的范围内产生其它的实施例，因此本专利文件，包括图片和描述，仅为本发明的叙述和说明之用，并不将本发明的内容仅限制在实施例的范围之内。