磷脂酰乙醇胺的制备及应用研究进展

金昱龙，童观珍，梁丽敏

（1.翁源广业清怡食品科技有限公司，广东韶关511442，2.广东广业清怡食品科技有限公司，广东广州510000）

0 引言

磷脂酰乙醇胺（Phosphatidylethanolamine，PE）又称脑磷脂，作为一种磷脂，其组成部分有脂肪酸、乙醇胺、磷酸和甘油。PE以脑为主要分布范围，也有的存在于大豆[1]、不同种磷虾中[2]。吕俊等人[3]在豚鼠体内发现了磷脂酰乙醇胺的存在，并证明大脑中磷脂酰乙醇胺的生物合成能力最强，占38.3%；其次为肝脏和肾脏；合成能力最弱的是心脏，仅占12.1%。这与其重要的生理功能相吻合，得出大脑是合成磷脂酰乙醇胺的主要器官。磷脂酰乙醇胺可以对记忆力进行较为良好的改善，并且大脑功能的正常运行与工作有了强化。其中，对于肝硬化，或者是动脉粥样硬化等疾病有着良好的调控作用，如在食品领域有着更加良好的改善，磷脂酰乙醇胺作为药品也具有一系列的重要用途[4-5]。

磷脂酰乙醇胺的化学结构见图1。

图1 磷脂酰乙醇胺的化学结构

国内与国外科研人员对磷脂酰乙醇胺的制备方法和应用作了大量研究，磷脂酰乙醇胺的工业化制备方法仍然有待进一步研究。综述磷脂酰乙醇胺的制备方法，其中包括溶剂提取法、化学合成法、酶催化转化法，同时也对磷脂酰乙醇胺的使用与发展进行简介。

1 磷脂酰乙醇胺的制备

1.1 溶剂提取法制备磷脂酰乙醇胺

大部分磷脂易溶于很多有机溶剂，如乙醚、氯仿、乙醇等，但不溶于丙酮，而高纯度磷脂酰乙醇胺很难溶于乙醇，粗制磷脂酰乙醇胺能部分溶于乙醇。用大豆精制磷脂为原料，丙酮、乙醇、石油醚等为溶剂，可分离提纯得到高纯度的磷脂酰乙醇胺[6]。

有机溶剂法从大豆磷脂中提取制备高纯度磷脂酰乙醇胺的工艺可分3个步骤进行：①可以先将大豆磷脂选择丙酮来进行萃洗，溶解去除其中的油脂亦或者游离脂肪酸，获取精制磷脂；②用乙醇多次萃取可以使磷脂酰胆碱去除；③石油醚则可以富集PE，达到制备磷脂酰乙醇胺的目的。魏波[7]对该工艺进行了探讨，得到最佳工艺参数为料液比1∶4，萃取次数3次，萃取温度30℃。在这个工艺条件下磷脂酰乙醇胺的得率为91.9%，纯度为93.5%。

Zhang Weinong等人[8]以大豆油脚作原样样品，在这其中洗脱剂选择了甲醇，所以使用了醇溶性的磷脂。其中，如何分离磷脂酰乙醇胺与磷脂酰胆碱也是一个需要解决的问题，在这里选择了硅胶柱层析法来进行纯化与分离。通过洗脱与柱层析进行分离后，结果得到磷脂酰乙醇胺的纯度可以大于70%，通过这种方案来进行提纯，其中的溶剂能进行回收，但由于硅胶柱层析的特性，单次进行纯化的量较少，效率性价比不高。

除了大豆之外，研究人员还用其他原料提取磷脂酰乙醇胺。唐顺之等人[9]通过对蛋黄粉进行磷脂酰乙醇胺富集、分离纯化，结果表明磷脂酰乙醇胺富集的较好结论是1∶3的无水酒精比丙酮、溶剂的量则为2倍，洗脱时间1 h，洗脱2次，富集后磷脂酰乙醇胺含量达到52%，富集率为70%；经硅胶柱层分离纯化后，磷脂酰乙醇胺纯度达99%。

高媛媛等人[10]以菜籽油脚为原料。通过正交试验得出最佳的溶剂提纯工艺结构为先进行20 min的提纯，这其中含有与95%乙醇与磷脂的比例为7∶1，分别纯化提取直到3次提取后，分离纯化温度可以选40℃。在此条件下所得产物中磷脂酰乙醇胺含量为46.3%。采用硅胶为固定相的柱色谱分离技术对溶剂分提产物进行进一步纯化，控制洗脱流速为3 mL/min，进样量为1.5 g（100 g硅胶）。氯仿-甲醇（体积比2∶1）洗脱分离结果良好。所得PE纯度为94.50%，回收率为85.10%。

溶剂提取法虽可获得天然存在的磷脂酰乙醇胺，但以现在的市场条件，有机溶剂使用量大且会浪费，操作步骤繁琐、耗时长、产品总收率不理想。

1.2 化学合成法制备磷脂酰乙醇胺

磷脂酰乙醇胺可选择为原始样品来构造脂质体，对于脂质体来说，传统方案效果不好，不能得到结构单一产品，是因为由于不饱和键的存在，稳定性不良，这也是改进方向之一。

磷脂酰乙醇胺的化学合成方法比较少见。夏文品[11]通过化学合成来制备磷脂酰乙醇胺。全合成法选择甘油或其他化合物的骨架为前体，其中较长链烷基化或酰基化后，通过磷脂键的形成合成磷脂酰乙胺。由二酰甘油片段来进行结合，二酰甘油偶合于磷脂头基得到产品。

二酰甘油的合成方法一般如下。以D-甘露醇为原料，经丙叉基保护、氧化还原得到甘油醇缩丙酮，再经苄基保护、脱丙叉保护、醇的酰化、苄基的脱保护合成。其中，酯化水解、脱保护则产生s-构型的二酰甘油碎片结合物。

磷脂头基的产生。可以将二酰甘油与三氯氧磷反应取得磷酰氯。选择20%AcOH开环可制备磷脂酰乙醇胺。该合成路线原料易得，反应后处理操作方便，不需柱层析就合成得到了磷脂酰乙醇胺。

通过化学合成的方法得到产物的制备要求高、过程冗杂，总体产率偏低。该化学法的生产成本偏高，在未来可能有更好的工艺。

1.3 酶催化转化法制备磷脂酰乙醇胺

与采用不同溶剂进行提取的方法和采用不同的化学反应来合成的方法相对比，利用酶来进行酶催化的这一种方法明显有着更多优点。反应方式则较为易于实施，酶作为催化剂来反应，副产物相比化学法等会少很多，并且由于酶自身的特性，酶的可选择性也优良很多，而且反应的时间会变短，效率会明显增加。所以，利用酶来进行催化转化，将是获得较高品质的磷脂的理想途径。磷脂酶D（Phospholipase D，PLD）作为可催化水解活性的产品。一些特定的PLD能产生新磷脂。含羟基结合物受体与磷脂酰基反应，形成这一特殊产品来催化自然界中广泛存在的PC极性端基交换合成稀有磷脂。邓杨敏等人[12]通过对磷脂酶D在有机溶媒-水两相体系中催化磷脂酰胆碱和乙醇胺合成磷脂酰乙醇胺的反应条件进行优化，并对反应动力学机制进行了研究。确定最佳条件为反应温度28℃，pH值5.5，底物摩尔比（EA/PC）20∶1，在此条件下磷脂酰乙醇胺产率达87.2%。

陈可泉等人[13]发明了一种磷脂酶D催化磷脂酰胆碱合成磷脂酰乙醇胺的专利方法，包括磷脂酶D的制备及产酶条件优化、催化体系的建立，可以实现磷脂酰乙醇胺的高效合成。添加底物磷脂酰胆碱和乙醇胺，通过两相催化得到磷脂酰乙醇胺和胆碱。该专利使用易得的底物卵磷脂，工艺简单、反应条件温和，工艺流程为：步骤一，链霉菌摇瓶发酵产磷脂酶D，优化发酵条件，在GYP培养基基础上，以鱼粉蛋白胨+酵母粉为复合氮源，添加表面活性剂Span 10 g/L，添加Ca2+3g/L，初始pH值为7.0；步骤二，以转速12 000 r/min离心10 min，去除菌体，取上清液，得到的培养基上清液并置于4℃条件下保藏；步骤三，将上清液进行浓缩处理，得到粗酶液；步骤四，卵磷脂溶于有机相，水相为粗酶液和乙醇胺及醋酸盐缓冲液；步骤五，将上述两相催化体系进行振荡反应，反应温度为30℃，摇床转速为200 r/min，高效液相色谱法检测磷脂酰乙醇胺和磷脂酰胆碱含量。磷脂酰乙醇胺的转化率可达69.7%。

生物酶法合成条件良好并转化率高，是今后工业化制备优质磷脂酰乙醇胺产品的优选。但酶生产过程较难控制且繁琐，这其中大概需要更多时间去探明。

2 磷脂酰乙醇胺的应用

磷脂酰乙醇胺作为一种优良的天然活性剂，具有特别的生物活性和生理功能，受到国内外相关学者的高度重视。

在药物领域，脂质体可作为药物载体。其表面改造装饰后有主动靶向功能。由于PE具有双极性分子的构造，在作为普通脂质产品的配料中，也可有乳化效果。在对抑郁症的改善方面有一些效果，并且对于线粒体的功能不良或者紊乱的情况可产生一定程度的疗效[14]。张娜等人[15]通过磷脂酰乙醇胺与麦芽凝集素的共价结合当作药物的载体，这种载体通常称为WGA-PE。用2,4,6-三硝基苯磺酸法测定修饰程度，显微镜下观察合成产物的凝血活性。结果表明，3批次WGA-PE的修饰率为40%～70%，凝血活性与等蛋白浓度的游离凝集素接近。

目前，市面上的磷脂类保健品中，磷脂酰乙醇胺/磷脂酰胆碱的范围普遍为20.1%～30%。在这类保健品中磷脂酰乙醇胺可以对大脑造成不同程度的改良，对大脑有较好的影响效果，智力也会得到一定程度的提升[16]。在保健品当中，适量添加磷脂酰乙醇胺，对于保健品的保健效果的提升较多[17]。从这点出发，高磷脂酰乙醇胺含量的磷脂可在一些食品或者保健品中进行添加，则更有未来发展空间，且是一种可食用和外用的无毒产品。

在化妆品领域使用PE，可以发挥磷脂表面活性及本身营养的作用。既而对人体肌肤产生较好的保湿性和渗透作用，由此保护皮肤、预防皮肤干燥，使得肌肤柔软且弹性并有光泽。

3 结语

在食品、药品、保健品等各个方向都有磷脂酰乙醇胺的身影，其应用与人们的日常生活越来越分不开，可见磷脂酰乙醇胺的未来发展前景十分广阔。如何制作出高品质磷脂酰乙醇胺是现在和未来需要研究的一个课题，特别是更高纯度的产品将是高产值的追求目标。目前，磷脂酰乙醇胺的制备方法仍有方向可以优化。如何解决产量及品质问题，是未来从业者及研究人员对于磷脂产业的深入探索的方向之一。