磷脂酰乙醇胺的制備及應用研究進展

金昱龍，童觀珍，梁麗敏

（1.翁源廣業清怡食品科技有限公司，廣東韶關511442，2.廣東廣業清怡食品科技有限公司，廣東廣州510000）

0 引言

磷脂酰乙醇胺（Phosphatidylethanolamine，PE）又稱腦磷脂，作為一種磷脂，其組成部分有脂肪酸、乙醇胺、磷酸和甘油。PE以腦為主要分布范圍，也有的存在于大豆[1]、不同種磷蝦中[2]。呂俊等人[3]在豚鼠體內發現了磷脂酰乙醇胺的存在，并證明大腦中磷脂酰乙醇胺的生物合成能力最強，占38.3%；其次為肝臟和腎臟；合成能力最弱的是心臟，僅占12.1%。這與其重要的生理功能相吻合，得出大腦是合成磷脂酰乙醇胺的主要器官。磷脂酰乙醇胺可以對記憶力進行較為良好的改善，并且大腦功能的正常運行與工作有了強化。其中，對于肝硬化，或者是動脈粥樣硬化等疾病有著良好的調控作用，如在食品領域有著更加良好的改善，磷脂酰乙醇胺作為藥品也具有一系列的重要用途[4-5]。

磷脂酰乙醇胺的化學結構見圖1。

圖1 磷脂酰乙醇胺的化學結構

國內與國外科研人員對磷脂酰乙醇胺的制備方法和應用作了大量研究，磷脂酰乙醇胺的工業化制備方法仍然有待進一步研究。綜述磷脂酰乙醇胺的制備方法，其中包括溶劑提取法、化學合成法、酶催化轉化法，同時也對磷脂酰乙醇胺的使用與發展進行簡介。

1 磷脂酰乙醇胺的制備

1.1 溶劑提取法制備磷脂酰乙醇胺

大部分磷脂易溶于很多有機溶劑，如乙醚、氯仿、乙醇等，但不溶于丙酮，而高純度磷脂酰乙醇胺很難溶于乙醇，粗制磷脂酰乙醇胺能部分溶于乙醇。用大豆精制磷脂為原料，丙酮、乙醇、石油醚等為溶劑，可分離提純得到高純度的磷脂酰乙醇胺[6]。

有機溶劑法從大豆磷脂中提取制備高純度磷脂酰乙醇胺的工藝可分3個步驟進行：①可以先將大豆磷脂選擇丙酮來進行萃洗，溶解去除其中的油脂亦或者游離脂肪酸，獲取精制磷脂；②用乙醇多次萃取可以使磷脂酰膽堿去除；③石油醚則可以富集PE，達到制備磷脂酰乙醇胺的目的。魏波[7]對該工藝進行了探討，得到最佳工藝參數為料液比1∶4，萃取次數3次，萃取溫度30℃。在這個工藝條件下磷脂酰乙醇胺的得率為91.9%，純度為93.5%。

Zhang Weinong等人[8]以大豆油腳作原樣樣品，在這其中洗脫劑選擇了甲醇，所以使用了醇溶性的磷脂。其中，如何分離磷脂酰乙醇胺與磷脂酰膽堿也是一個需要解決的問題，在這里選擇了硅膠柱層析法來進行純化與分離。通過洗脫與柱層析進行分離后，結果得到磷脂酰乙醇胺的純度可以大于70%，通過這種方案來進行提純，其中的溶劑能進行回收，但由于硅膠柱層析的特性，單次進行純化的量較少，效率性價比不高。

除了大豆之外，研究人員還用其他原料提取磷脂酰乙醇胺。唐順之等人[9]通過對蛋黃粉進行磷脂酰乙醇胺富集、分離純化，結果表明磷脂酰乙醇胺富集的較好結論是1∶3的無水酒精比丙酮、溶劑的量則為2倍，洗脫時間1 h，洗脫2次，富集后磷脂酰乙醇胺含量達到52%，富集率為70%；經硅膠柱層分離純化后，磷脂酰乙醇胺純度達99%。

高媛媛等人[10]以菜籽油腳為原料。通過正交試驗得出最佳的溶劑提純工藝結構為先進行20 min的提純，這其中含有與95%乙醇與磷脂的比例為7∶1，分別純化提取直到3次提取后，分離純化溫度可以選40℃。在此條件下所得產物中磷脂酰乙醇胺含量為46.3%。采用硅膠為固定相的柱色譜分離技術對溶劑分提產物進行進一步純化，控制洗脫流速為3 mL/min，進樣量為1.5 g（100 g硅膠）。氯仿-甲醇（體積比2∶1）洗脫分離結果良好。所得PE純度為94.50%，回收率為85.10%。

溶劑提取法雖可獲得天然存在的磷脂酰乙醇胺，但以現在的市場條件，有機溶劑使用量大且會浪費，操作步驟繁瑣、耗時長、產品總收率不理想。

1.2 化學合成法制備磷脂酰乙醇胺

磷脂酰乙醇胺可選擇為原始樣品來構造脂質體，對于脂質體來說，傳統方案效果不好，不能得到結構單一產品，是因為由于不飽和鍵的存在，穩定性不良，這也是改進方向之一。

磷脂酰乙醇胺的化學合成方法比較少見。夏文品[11]通過化學合成來制備磷脂酰乙醇胺。全合成法選擇甘油或其他化合物的骨架為前體，其中較長鏈烷基化或酰基化后，通過磷脂鍵的形成合成磷脂酰乙胺。由二酰甘油片段來進行結合，二酰甘油偶合于磷脂頭基得到產品。

二酰甘油的合成方法一般如下。以D-甘露醇為原料，經丙叉基保護、氧化還原得到甘油醇縮丙酮，再經芐基保護、脫丙叉保護、醇的酰化、芐基的脫保護合成。其中，酯化水解、脫保護則產生s-構型的二酰甘油碎片結合物。

磷脂頭基的產生。可以將二酰甘油與三氯氧磷反應取得磷酰氯。選擇20%AcOH開環可制備磷脂酰乙醇胺。該合成路線原料易得，反應后處理操作方便，不需柱層析就合成得到了磷脂酰乙醇胺。

通過化學合成的方法得到產物的制備要求高、過程冗雜，總體產率偏低。該化學法的生產成本偏高，在未來可能有更好的工藝。

1.3 酶催化轉化法制備磷脂酰乙醇胺

與采用不同溶劑進行提取的方法和采用不同的化學反應來合成的方法相對比，利用酶來進行酶催化的這一種方法明顯有著更多優點。反應方式則較為易于實施，酶作為催化劑來反應，副產物相比化學法等會少很多，并且由于酶自身的特性，酶的可選擇性也優良很多，而且反應的時間會變短，效率會明顯增加。所以，利用酶來進行催化轉化，將是獲得較高品質的磷脂的理想途徑。磷脂酶D（Phospholipase D，PLD）作為可催化水解活性的產品。一些特定的PLD能產生新磷脂。含羥基結合物受體與磷脂酰基反應，形成這一特殊產品來催化自然界中廣泛存在的PC極性端基交換合成稀有磷脂。鄧楊敏等人[12]通過對磷脂酶D在有機溶媒-水兩相體系中催化磷脂酰膽堿和乙醇胺合成磷脂酰乙醇胺的反應條件進行優化，并對反應動力學機制進行了研究。確定最佳條件為反應溫度28℃，pH值5.5，底物摩爾比（EA/PC）20∶1，在此條件下磷脂酰乙醇胺產率達87.2%。

陳可泉等人[13]發明了一種磷脂酶D催化磷脂酰膽堿合成磷脂酰乙醇胺的專利方法，包括磷脂酶D的制備及產酶條件優化、催化體系的建立，可以實現磷脂酰乙醇胺的高效合成。添加底物磷脂酰膽堿和乙醇胺，通過兩相催化得到磷脂酰乙醇胺和膽堿。該專利使用易得的底物卵磷脂，工藝簡單、反應條件溫和，工藝流程為：步驟一，鏈霉菌搖瓶發酵產磷脂酶D，優化發酵條件，在GYP培養基基礎上，以魚粉蛋白胨+酵母粉為復合氮源，添加表面活性劑Span 10 g/L，添加Ca2+3g/L，初始pH值為7.0；步驟二，以轉速12 000 r/min離心10 min，去除菌體，取上清液，得到的培養基上清液并置于4℃條件下保藏；步驟三，將上清液進行濃縮處理，得到粗酶液；步驟四，卵磷脂溶于有機相，水相為粗酶液和乙醇胺及醋酸鹽緩沖液；步驟五，將上述兩相催化體系進行振蕩反應，反應溫度為30℃，搖床轉速為200 r/min，高效液相色譜法檢測磷脂酰乙醇胺和磷脂酰膽堿含量。磷脂酰乙醇胺的轉化率可達69.7%。

生物酶法合成條件良好并轉化率高，是今后工業化制備優質磷脂酰乙醇胺產品的優選。但酶生產過程較難控制且繁瑣，這其中大概需要更多時間去探明。

2 磷脂酰乙醇胺的應用

磷脂酰乙醇胺作為一種優良的天然活性劑，具有特別的生物活性和生理功能，受到國內外相關學者的高度重視。

在藥物領域，脂質體可作為藥物載體。其表面改造裝飾后有主動靶向功能。由于PE具有雙極性分子的構造，在作為普通脂質產品的配料中，也可有乳化效果。在對抑郁癥的改善方面有一些效果，并且對于線粒體的功能不良或者紊亂的情況可產生一定程度的療效[14]。張娜等人[15]通過磷脂酰乙醇胺與麥芽凝集素的共價結合當作藥物的載體，這種載體通常稱為WGA-PE。用2,4,6-三硝基苯磺酸法測定修飾程度，顯微鏡下觀察合成產物的凝血活性。結果表明，3批次WGA-PE的修飾率為40%～70%，凝血活性與等蛋白濃度的游離凝集素接近。

目前，市面上的磷脂類保健品中，磷脂酰乙醇胺/磷脂酰膽堿的范圍普遍為20.1%～30%。在這類保健品中磷脂酰乙醇胺可以對大腦造成不同程度的改良，對大腦有較好的影響效果，智力也會得到一定程度的提升[16]。在保健品當中，適量添加磷脂酰乙醇胺，對于保健品的保健效果的提升較多[17]。從這點出發，高磷脂酰乙醇胺含量的磷脂可在一些食品或者保健品中進行添加，則更有未來發展空間，且是一種可食用和外用的無毒產品。

在化妝品領域使用PE，可以發揮磷脂表面活性及本身營養的作用。既而對人體肌膚產生較好的保濕性和滲透作用，由此保護皮膚、預防皮膚干燥，使得肌膚柔軟且彈性并有光澤。

3 結語

在食品、藥品、保健品等各個方向都有磷脂酰乙醇胺的身影，其應用與人們的日常生活越來越分不開，可見磷脂酰乙醇胺的未來發展前景十分廣闊。如何制作出高品質磷脂酰乙醇胺是現在和未來需要研究的一個課題，特別是更高純度的產品將是高產值的追求目標。目前，磷脂酰乙醇胺的制備方法仍有方向可以優化。如何解決產量及品質問題，是未來從業者及研究人員對于磷脂產業的深入探索的方向之一。