磷脂酸的制备及应用研究进展

杜阳吉，梁丽敏，刘春凤

（1.翁源广业清怡食品科技有限公司，广东　韶关512000；2.广东省食品工业研究所，广东　广州510308）

磷脂酸的制备及应用研究进展

杜阳吉1，2，梁丽敏1，2，刘春凤1，2

（1.翁源广业清怡食品科技有限公司，广东韶关512000；2.广东省食品工业研究所，广东广州510308）

磷脂酸（PA）是一种常见的磷脂，是细胞膜的组成成分，也是最简单的二酰基甘油磷脂。综述磷脂酸的制备方法，包括溶剂提取法、化学合成法和酶法修饰法，同时介绍了磷脂酸的应用情况。

磷脂酸；制备；应用

磷脂酸（Phosphatidic acid，PA）是一种常见的磷脂，是细胞膜的组成成分，也是最简单的二酰基甘油磷脂。最早由Shakhnoza S.Azimova等人[1]从植物甘蓝叶中提取分离得到的，随后其分离纯化的来源越来越广泛，包括植物种子和动物组织等。

磷脂酸的化学结构见图1。

图1　磷脂酸的化学结构

磷脂酸在生物体内是甘油酯和大多数磷脂合成时所需的重要中间体，同时磷脂酸是细胞外信号转导的重要磷脂信号分子，是细胞内重要的第二信使[2]。国内外研究人员对磷脂酸的制备方法和应用作了大量研究，磷脂酸的工业化制备方法仍然有待进一步研究，目前磷脂酸可应用在食品、药品以及化妆品等行业。本文主要综述磷脂酸的制备方法，包括溶剂提取法、化学合成法和酶法修饰法，同时介绍了磷脂酸的应用情况。

1　磷脂酸的制备

由于磷脂酸是一种酸性磷脂，其组成基团有亲油性的甘油基和强亲水性的磷酸基团。从化学结构来看，该物质为两性化合物，不溶于丙酮、乙醇和水，可溶于低极性的有机溶剂；同时还可以与许多金属离子结合，如Ca2+和Zn2+[3-4]。根据磷脂酸的物理性质和化学性质，研究人员对磷脂酸的制备作了大量相应的研究。

1.1溶剂提取法制备磷脂酸

天然磷脂酸主要存在于大豆磷脂、花生磷脂、葵花籽磷脂、油菜籽以及鸡蛋黄中。根据磷脂酸的物理性质以及其他磷脂成分与磷脂酸在不同溶剂中溶解性能，进而提取、富集，并作进一步分离纯化。

1993年，Albert J.Dikstra等人[5]提出一种富集纯化各种磷脂的方法，该专利中使用不同pH值的乙醇-水复合溶剂逐级萃取，所得到的产品包括磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱、磷脂酸等。遗憾的是，相应的产品纯度并不高，而且萃取率也较低。

2008年，陶银华[6]提出了以粉末大豆磷脂为原料的方法，通过95%酒精多次萃取、富集后，沉淀以甲醇-正己烷混合溶剂进行两相液液萃取分离，正己烷富集物随后再以锌离子沉淀磷脂酸得到纯度高达98%的磷脂酸。

2014年，史苏佳等人[7]提取出了一种将磷脂酸首先利用酒精溶剂富集，随后将其制成磷脂酸钙的制备方法。该专利方法中以大豆磷脂酸、菜籽磷脂酸和棉籽磷脂酸为原料，磷脂酸溶于一定量95%乙醇中，加热磷脂酸溶液到一定温度，边搅拌边加入氯化钙95%乙醇溶液，得到磷脂酸钙沉淀。沉淀用95%乙醇洗涤2次，干燥后便得到含量85%以上的磷脂酸钙产品。同年，史苏佳等人[8]还提取出了通过制备成磷脂酸钠纯化磷脂酸的方法，该专利以大豆磷脂酸、菜籽磷脂酸和棉籽磷脂酸为原料，磷脂酸溶于一定量正丁醇中，加热磷脂酸溶液到一定温度，边搅拌边加入氢氧化钠95%乙醇溶液，得到磷脂酸钠沉淀。沉淀用95%乙醇洗涤2次，干燥后得到纯度为75%的磷脂酸钠产品。

溶剂提取法虽然可以获得天然存在的磷脂酸，但是从现已报道的方法来看，有机溶剂使用量较大且使用的种类也较多，操作步骤繁琐，生产周期也比较长，产品总收率并不高。

1.2化学合成法制备磷脂酸

磷脂酸的化学合成方法较少见报道，且合成的制备常为磷脂酸的盐类化合物。

早期欧洲主要采用菜籽油为原料生产磷脂酸[9]，该方法首先通过甘油解磷脂原料，然后与五氧化二磷中酯化反应，再通过进一步用氨气中和得到磷脂酸铵产品。该方法生产流程短、成本较低，但是产品性状为半固体，使用时诸多不便。

早期合成磷脂酸的路线：

部分氢化的菜籽油甘油→甘油解→酯化→中和→萃取→产品。

2000年，陈福明等人[10]提出了一种制备饱和磷脂酸及盐类的方法，该专利首先用双硬脂酸甘油脂与磷脂化剂反应，将所得产物溶解于溶剂中，用溶剂对混合溶液进行萃取，得到粗磷脂酸，最后用溶剂溶解上述粗磷脂酸，搅拌、溶解、结晶、过滤得到含溶精磷脂酸，真空脱溶或喷雾干燥，直接制粒得到磷脂酸或盐。该方法工艺简单，易于实现工业化生产。产品为固体产品，造粒后便于用户使用，产品含磷量高，一般达3.5%以上，最高达5%。

化学合成法制备要求较高、步骤繁琐，总体得率并不高，生产成本较高，有待进一步完善以适应工业化生产。

1.3酶法修饰法制备磷脂酸

早期报道的酶法催化合成磷脂酸的方法主要是以甘油-3-磷酸为原料，在植物来源的溶血磷脂酸脂肪酰基转移酶（LPAAT）的催化下进行酰化反应，首先生成溶血磷脂酸，随后经进一步酰化制得磷脂酸[11]。

早期酶法合成磷脂酸的基本路线见图2。

图2　早期酶法合成磷脂酸的基本路线

近期报道的酶法催化合成磷脂酸方法是生物技术快速发展起来后研究的重点，该方法主要是磷脂为原料。例如，磷脂酰胆碱或磷脂酰乙醇胺等为原料，通过具有特定水解功能的酶切断磷脂磷酸和碱基之间的磷酸酯键后生成磷脂酸。

酶法合成磷脂酸的基本路线：

磷脂酰胆碱或磷脂酰乙醇→在磷酯酶作用下形成磷脂酸和胆碱或乙醇胺→纯化后形成磷脂酸。

1993年，Tsutomu Nishide[12]提出了采用酶催化法得到磷脂酸的方法。该专利公布的一种方法是采用磷脂酶D水解卵磷脂中脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺，从而得到磷脂酸、胆碱和乙醇胺；而另一种则是采用磷脂酶C水解肌醇磷脂生成二酰甘油和肌醇磷酸，最后再通过磷酸化酶磷酸化二酰甘油，最终生成磷脂酸。据报道，上述2种方法均可以制备得到80%以上含量的磷脂酸产品。

2010年，唐亚楠等人[13]以大豆中的磷脂酰胆碱为原料，转化体系温度为40℃下以卷心菜来源的磷脂酶D粗酶液进行催化降解磷脂酰胆碱，水解得到磷脂酸和副产物胆碱。卷心菜中磷脂酶D活性较高，大豆卵磷脂中磷脂酰胆碱含量丰富，二者均来源广泛且价格低廉，可有效节约成本。

2015年，杜阳吉等人[14]提出了一种单一水相法制备磷脂酸的方法，该专利中将粗卵磷脂溶液（主要含有磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺）与磷脂酶D水溶液混合进行酶催化反应，反应完毕后通过有机溶剂萃取重结晶，然后通过层析方法，获得较高纯度的磷脂酸，制得的磷脂酸含量达60%以上。

生物酶法合成磷脂酸虽然具有条件温和、转化率高等优点，是今后工业化制备优质磷脂酸产品的优选，但是由于其控制条件较为苛刻，酶生产过程中的控制因素较多且复杂，仍然需要进一步研究和完善。

2　磷脂酸的应用

由于近年来食品工业以及医药工业的发展，研究人员对磷脂酸在食品领域以及医药领域的应用备受关注。

在食品领域，磷脂酸可以作为改善面包口感[3]的添加剂。此外，由于磷脂酸具有调节多种酶活性的作用，可用来抑制食品饮料、口服药物、口腔护理产品等存在的苦味，对咖啡因、奎宁、异丙嗪盐酸盐、甘氨酰L-亮氨酸、L-苯丙氨酸、柚皮苷和茶碱的苦味均有较好的抑制效果，被用作降低苦味的苦味抑制剂[13，15-16]。

此外，在医药领域，由于磷脂酸具有的特殊生理作用[2，17-18]，如参与囊泡运动、促进激素分泌、提高细胞的寿命和促进拮抗成熟B淋巴细胞增殖、引起中性白细胞突发性氧化破裂、诱发血小板聚集，以及参与细胞外重要磷脂信号的转导等，使其在医药工业中备受青睐。近年的研究结果表明，磷脂酸具有润滑关节[19-20]、治疗戒断症[21-22]（烟、酒及毒品等成瘾症）、辅助治疗癌症[23]、抗抑郁[24]、提高免疫力[25]、促进生发[26]以及辅助治疗不育不孕症[27]等功能。

磷脂酸的应用虽然取得了较为显著的成果，但是其在实际应用领域仍然有待进一步研究与论证。

3　结论与展望

由于磷脂酸在食品领域及医药领域的应用愈加广泛，磷脂酸的制备也备受关注，尤其是高纯度的磷脂酸越来越受市场的青睐。目前所报道的磷脂酸制备方法仍存在，改进空间较大。如何突破该瓶颈，将是未来磷脂工业的主要研究方向之一。

[1]Shakhnoza S.Azimova，Anna I.Glushenkova.Lipids，lipophilic components and essential oils from plant sources[M]. Springer，2012：196-199.

[2]江波，江林涌，周汉良.磷脂酸和溶血磷脂酸的生理功能[J].生理科学进展，2002，33（2）：159-162.

[3]陶银华，李京东，刘玮，等.磷脂酸的制备研究进展[J].煤炭与化工，2015，38（2）：38-39.

[4]陶银华，刘玮，汤善海.磷脂酸的应用研究进展[J].辽宁化工，2015，44（3）：265-266.

[5]Albert J.Dijkstra，Kortrijk，Jan De Kock Denderleeuw. Progress for fractionating phosphatide mixtures：U.S.Patent，5214171[P].1993.

[6]陶银华.磷脂酸的提取纯化及生理活性研究[D].济南：山东师范大学，2008.

[7]史苏佳，曹栋.一种磷脂酸钠的制备方法：中国，

The Research Progresses on Preparations and Applications of Phosphatidic Acids

DU Yangji1，2，LIANG Limin1，2，LIU Chunfeng1，2
（1.Wengyuan Guangye Swiss Food Science&Technology Co.，Ltd，Shaoguan，Guangdong 512000，China；2.Guangdong Food Industry Institute，Guangzhou，Guangdong 510308，China）

Phosphatidic acid（PA）is a part of common phospholipids，major constituents of cell membranes.PA are the simplest diacyl-glycerophospholipids.In this paper，the preparation progresses of PA are introduced，including solvent extraction，chemical synthesis and enzyme modification.At last，the applications of PA are also discussed.

PA；preparation；application

O623.327

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.10.046

2016-08-22

广东省科技型中小企业技术创新专项资金项目（2014A010101226）。

杜阳吉（1983—），男，硕士，高级工程师，研究方向为食品添加剂的研究与开发。