大蒜素的合成及应用.ppt

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1、大蒜素的合成及应用山东大学化学与化工学院应用化学赵亮指导教师：任艺兵前言在畜禽饲料中滥用抗生素对人体、动物体的危害现在已被人们广泛认识到，世界卫生组织、联合国粮农组织对其药物残留问题都极为重视。从1999年7月1日起欧盟已禁止使用抗生素在畜禽饲料中作为促生长剂。而我国也发布了对磺胺类、奎诺酮类等抗生素的禁令。因此，研制、开发新型的无药物残留、无公害的促生长剂就成为食品工业、饲料工业的重要课题。大蒜素与抗生素的促生长作用效果相似，但在动物体内无毒、无害而且无药物残留，是一种较为安全和有效的抗菌、保健、促生长剂，现在广泛用于替代抗生素应用在养殖业。同时，大蒜素还具有强烈的诱食性能，既可用

2、作治疗药物，又可作为诱食剂及食品风味改善剂。（一）大蒜素1.大蒜素的化学组成大蒜素是百合科多年生宿根草本蒜（alliumsativum）中所含的主要生物活性有效成份。天然大蒜的精油含有丙基二硫化丙烯（约60%），二硫化二丙烯（23%～39%），三硫化二丙烯（13%～19%），二硫化二丙烯（4%～5%）及甲基二硫化丙烯等100多种挥发性含硫化合物，总含硫量约为35～40%。每吨干蒜球中约含精油1kg～2kg(0.1%～0.2%)。天然大蒜油广泛应用于沙司、肉糜的增香和调配肉香、海鲜及辛香类香精。近年来还出现了以天然蒜油为原料制造的高级保健品蒜素片，具有明显的防病、治病和抗衰老作用。饲料

3、工业中使用的大蒜素一般指人工合成的大蒜油吸附载体后制成的预混料。人工合成的大蒜油的主要成份是三硫化二丙烯（50%～80%），二硫化二丙烯（20%～50%），少量的单硫化二丙烯和四硫化二丙烯。这四种成分的总含量一般在92%以上。项目性能指标颜色淡黄色液体气味浓烈的大蒜气味密度1.050～1.095折光率1.550～1.580溶解性能溶于大多数非挥发性油，部分溶于乙醇，不溶于水，甘油和丙二醇等。化学稳定性强酸、强氧化剂和紫外线可引起变质。表1.大蒜油的主要理化性能（二）大蒜素的合成大蒜素的来源有两种方法：一是生物提取法，即从天然大蒜片中精馏而成，该方法收率低，成本高，原料季节性强；一是化

4、学合成法，化学合成的大蒜素与天然提取的大蒜素主要成分一致，原料易得，而且有效成分的浓度要高于天然提取物。合成产品在性质上更稳定，杀菌力强，疗效也更好。目前，用于兽用及水产的大蒜素，多为人工合成产品。人工合成大蒜素主要以三硫二丙烯和二硫二丙烯混合物含量的高低来表示大蒜素产品质量的优劣。目前工业中通常使用的氯丙烯-硫代硫酸钠-硫化钠法合成大蒜素路线简单可行，但由于其工艺中需加入一定量的甲醛和石油醚，既污染环境，而且石油醚还需减压分离、回收，工艺流程复杂，成本高而收率不理想。本文依据该合成路线对其工艺流程进行改进，采用水相反应，不添加甲醛和石油醚，所用原料价廉易得，无需减压蒸馏过程，在简化

5、了工艺流程的同时，既降低了生产成本，又提高了收率，效果较为理想。1.实验方法1）合成反应原理CH2=CH-CH2Cl+Na2S2O3ACH2=CH-CH2-S2O3Na+NaClCH2=CH-CH2-S2O3Na+Na2S→CH2=CH-CH2-S-S-S-CH2-CH=CH2+CH2=CH-CH2-S-S-CH2-CH=CH2在电热磁力搅拌器上安装好三口烧瓶，附置回流冷凝管、滴液漏斗、温度计，取180ml氯丙烯（配比基准）置于滴液漏斗中。按表2中所设计的量称取Na2S2O3•5H2OX克配成饱和溶液加入三口烧瓶中,开启搅拌并加热升温至所设计的实验温度。然后将氯丙烯缓慢滴入三口烧瓶，

6、约0.5h滴完。保持温度搅拌至反应完成。冷至室温，用2mol/L氨水溶液调节反应液的pH为7.5左右，滴加Na2S溶液，滴完后，在室温下搅拌反应0.5h，静置过夜。料液分层后，用分液漏斗分液，弃去下层水相，用去离子水洗涤油相3次，弃去水相。取样测含量，计算产品收率。2.大蒜素含量的测定1）测定原理将大蒜素样品用氧瓶燃烧法燃烧分解，燃烧产物为硫的氧化物，以过氧化氢溶液吸收，使之生成硫酸，加热除去过量的过氧化氢，以甲基红作为指示剂，用氢氧化钠标准溶液滴定生成的硫酸。2）试剂和溶液过氧化氢（HG-3-1082）无水乙醇（GB678）甲基红（HG3-958）1g/L溶液氢氧化钠（GB629）

7、0.01mol/L的标准溶液乙醚（HG3-1002-76）实验号氯丙烯:硫代硫酸钠（X）:硫化钠（Y）（重量比）温度（℃）时间（h）产品（ml）收率（％）11:X1:Y150412066.6721:X1:Y150512569.4431:X1:Y150612871.1141:X2:Y240614077.7851:X2:Y250614882.2261:X1:Y260615183.8971:X2:Y150614278.8981:X1:Y250615586.112