暨南大学理工学院汪勇教授课题组的硕士研究生毛逸霖在LWT-Food Science and Technology期刊（中科院JCR 1区，影响因子6.0）发表了题为“Purification of mono-saturated acid sn-1,3 diacylglycerols: Effects of acyl migration on the crystallization behaviors and physical properties”的研究论文，由张震副教授和汪勇教授指导并为通讯作者。

一、研究背景

甘油二酯(DAG)可以改变脂肪和油脂产品的结晶行为，提高硬度，是一种潜在的脂质替代品。Sn-1,3 DAG是具有高熔点以及与甘油三酯不同的结晶行为等特性的功能性脂质。本研究中，采用混合溶剂结晶法纯化sn-1,3 月桂酸甘油二酯(sn-1,3 LDAG)和sn-1,3 棕榈酸甘油二酯(sn-1,3 PDAG)，减小了溶剂损失。分析两种sn-1,3 DAG在不同温度和不同分散度下的酰基迁移动力学，以了解合成具有特殊理化性质和功能性质的不同酰基迁移程度DAG油的应用。研究了不同酰基迁移程度DAG的结晶行为、成核机理、多态性和晶体结构的变化，以扩大不同酰基迁移度的DAG在新型健康油脂产品中的应用范围。

二、研究方法

在本研究中，sn-1,3 LDAG和sn-1,3 PDAG在甘油与乙烯酯酯化反应合成后，分别采用复配试剂结晶法纯化，并对纯化过程中复配试剂比例、结晶温度和结晶时间等条件进行优化，得到高纯度sn-1,3 DAG。此外，研究了两种sn-1,3 DAG在不同温度和分散度下的酰基迁移规律以及不同酰基迁移程度下的理化性质及结晶行为，有利于更好的控制酰基迁移及对不同迁移程度DAG的应用。

三、研究结果

图1 单一试剂和复配试剂 (V/V)纯化 (A)、复配试剂比例、温度和时间 (B)对sn-1,3 LDAG (a)和sn-1,3 PDAG (b)纯化的影响

对单一试剂结晶和复配试剂结晶发现复配试剂结晶纯化sn-1,3 DAG效果普遍较单一试剂更好。根据单因素实验证明，与杂质极性相近的溶剂适当混合后，对不同的杂质产生较强的增溶作用，使sn-1.3 DAG结晶沉淀，从杂质中分离出来。当调整混合溶剂的总极性以匹配目标产物时，在合适的温度和静置时间下，只有sn-1,3 DAG可以沉淀，分离后得到高纯度的sn-1,3 DAG。最终的纯化条件为:sn-1.3 LDAG在正己烷:乙酸乙酯= 92:8 (V/V)下，在5℃条件下纯化3 h，所得化合物收率为75.6%±0.4%。sn-1.3-PDAG在正己烷:乙酸乙酯= 98:2(V/V)的混合溶剂中进行第一次纯化，在15 ℃下静置3 h。真空过滤后得到95.8%±0.9% sn-1,3 PDAG，收率为72.4%±2.7%。由于系统中存在3.2%的高极性杂质(FFA和MAG)，因此采用高极性甲醇在-20°C下净化6 h，然后结晶，过滤后得到纯度为98.3%±0.8%的sn-1,3 PDAG，收率为59.4%±3.3%。两种高纯度sn-1,3 DAG中sn-1,3 DAG在异构体中占比均为100%。

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图2 Sn-1.3 DAG的酰基迁移机制(A)、不同温度下sn-1,3 DAG的酰基迁移程度变化(B)和60℃下不同MCT比(wt/wt)下酰基迁移程度变化(C) (A, LDAG;B, PDAG)

在不同温度和分散度下对两种sn-1,3 DAG的酰基迁移规律进行研究，发现sn-1,3 PDAG较sn-1,3 LDAG需要更高的温度发生酰基迁移，并且两种sn-1,3 DAG的酰基迁移速率均随温度和分散度的提升而提升。

图3. DAG(a, LDAG;b, PDAG)的结晶和熔化曲线 (A); 固体脂肪含量 (B); 固体脂肪含量比例 (C); X射线衍射图 (D)和偏振光显微镜图像 (放大倍数×100) (E)

对不同酰基迁移程度的DAG进行研究，发现在相同的酰基迁移程度下，sn-1,3 PDAG较sn-1,3 LDAG具有更短结晶熔化温度范围，更容易发生共晶。随着酰基迁移程度的提升，LDAG和PDAG的结晶和熔化温度范围均缩短，在室温下晶型分别以β'+β和α+β存在，晶体形态均由无序针状转化为马耳他十字型针状晶体簇。

四、研究结论

通过了解纯化过程中结晶时间、温度和混合溶剂配比对sn-1.3 DAG纯度的影响，得出了混合溶剂纯化DAG的一般原理，可以有效减少溶剂消耗，实现了对sn-1,3 DAG更绿色的纯化。通过对酰基迁移动力学表征，得到在更低的温度和分散度下，sn-1,3 DAG酰基迁移速率降低，这有利于抑制sn-1,3 DAG酰基迁移，提升sn-1,3 DAG产品的功能性质。对不同酰基迁移程度的DAG进行理化性质和结晶性质分析，有益于得到不同理化性质需求的DAG产品。

作者简介：

毛逸霖，男，暨南大学食品科学与工程硕士研究生，研究方向为油脂生物炼制与营养。目前已在酶促结构脂质的制备、纯化技术与结构分析、热力学性质分析及结构脂质的抗肥胖机制等领域开展研究，以第一作者在LWT-Food Science and Technology、Journal of Functional Foods和中国油脂等期刊杂志上发表SCI论文2篇，中文核心论文1篇。