专利名称：一种固体薄荷型香料的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种可用于烟草制品、日用化工、食品、医药等行业的固体薄荷型香料 的制备方法，具体是聚乳酸薄荷醇酯的制备方法。
背景技术：
天然的薄荷醇作为一种清凉剂在日用化工、食品、医药及烟草制品中具有很重要 的用途，但由于薄荷的挥发性和刺激性很大，导致清凉效果强烈而短促，且具有特殊的薄荷 味而掩盖其它香精的气味。因此，为克服上述缺点，人们对沸点较高的薄荷醇酯类、糖苷类 产品，特别是固体薄荷型香料进行了深入研究。目前，人们已开发出的薄荷型香料有碳酸薄荷酯、苹果酸二薄荷酯、乳酸薄荷酯、 酒石酸薄荷醇双酯，以及薄荷醇单糖甘等[朱海军，刘志华，古昆，缪明明.云南大学学报 (自然科学版)，2004，26 (增刊):183 185;程传玲，刘艳芳，曾振强，张峻松，毛多斌.郑 州轻工业学院学报(自然科学版)，2007，22 (4) :17 19;朱海军，刘志华，任卓英，古昆， 缪明明，李斌.精细化工，2004，21 (8) :587 588，616 ；童志杰，郑正春.精细化工中间体， 2008,38(3) :45 46 ；孙毅，孔宁川，谢冰.烟草科技，2008，(1) :43 45 ；解万翠，顾小红， 罗昌荣，王光雨，汤坚.食品与生物技术学报，2006，25 (9) 72 76 ；史慎德，陈朗秋，刘永清， 高清姣，吴珂琪.广州化学，2010，35 (3) :1-6]。但是，没有以乳酸和薄荷醇为原料，合成聚乳酸薄荷醇酯作为固体薄荷型香料的 文献报道。事实上，利用生物降解高分子聚乳酸(PLA)负载薄荷醇，不仅可以达到目前已经 开发的薄荷型香料的效果，而且可以充分利用聚乳酸薄荷醇酯逐渐降解所生成的乳酸—— 因为乳酸亦可广泛应用于食品、医药、化妆品和卷烟等行业。因此，该产品的开发，有利于实 现资源的综合利用和发挥各成分的协同效应。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的缺陷，提供一种固体薄荷型香料聚乳酸薄 荷醇酯的制备方法，其采用直接熔融共聚合成聚乳酸薄荷醇酯，制备纯化过程远比乳酸薄 荷酯的制备、纯化简单，不仅有利于降低薄荷醇酯类香料的合成成本，更利于固体薄荷型香 料的工业化生产与应用。本发明的固体薄荷型香料聚乳酸薄荷醇酯的制备方法包括如下步骤(1)乳酸与薄荷醇混合，在温度为100-160°C、压力为3000-6000Pa的条件下进行 预聚除水处理4-15小时，合成中间体I。(2)中间体I在催化剂作用下，在温度为110_175°C、压力为40-150 的条件下熔 融缩聚3-20小时后，得到的反应产物经过溶解、沉淀、真空干燥得白色粉末，即固体薄荷型 香料聚乳酸薄荷醇酯；所述催化剂为氧化锌、乳酸锌、乳酸亚铁、氨基磺酸中的一种或几种， 用量为中间体I的0. -1. 质量。优选方案如下
步骤(1)中，原料乳酸与薄荷醇的物质的量比为15-400 1。所述乳酸可以选择外消旋乳酸(D，L-LA)或左旋乳酸(L-LA)。所述的薄荷醇为天然薄荷醇。步骤(1)中，预聚除水处理的温度为110_140°C，压力为4000-5000Pa，处理时间为 4-10小时。步骤O)中，在温度120_165°C和压力70-1001 下的条件下进行熔融缩聚3_9小 时。本发明与现有技术相比，具有如下优点1、首次提出合成固体薄荷型香料聚乳酸薄荷醇酯的方法，并报道其为固体可为薄 荷型香料的性质。2、使用廉价、易得的乳酸，尤其是外消旋乳酸(D，L-LA)为起始原料进行熔融聚合 而直接合成固体薄荷型香料聚乳酸薄荷醇酯，原料易得，有利于降低固体薄荷型香料聚乳 酸薄荷醇酯的合成成本。3、使用氧化锌、乳酸锌、乳酸亚铁、氨基磺酸等对人体毒性较小的化合物中的一种 或几种作为催化剂使用，有利于该生物降解高分子在食品、医药、日化、烟草等领域的安全 应用。4、所合成的固体薄荷型香料聚乳酸薄荷醇酯的特性粘度[η]，通常在0. 3200 1.0000dL/g之间，远远大于应用于阿司匹林和蛋白质类药物缓释微球载体的聚乳酸类材料 的文献值 0. 0513dL/g[Wang N，WuX S，Lujan-Upton，H，et al. Polym Mat Sci & Eng，1997， 76 373 374 ；Wang N, Wu X S. Polym Prep, 1997,38(2) :568 569 ；Li J K, Wang N, Wu X S. Polym Pr印，1997，38 (2) :604 605]，故完全也可以应用于福利平、5-氟尿嘧啶、紫杉 醇、红霉素、阿霉素、环丙沙星等小分子抗菌、抗癌药物，以及人干扰素、胰岛素、卵白蛋白、 乙肝病毒疫苗等肽类、蛋白质类大分子亲水性药物的缓释，效果良好。5、工艺简单，合成快速，产品易于纯化，因此更加适宜于工业化生产。
具体实施例方式实施例1以D，L_LA、薄荷醇为原料，按物质的量比n(D，L_LA) n(薄荷醇)= 200 1混合 均勻，经过120°C、4000Pajh的预聚除水处理后得中间体I，加入催化剂氧化锌(质量百分 数为中间体I的0. 5% )，在温度160°C和压力70 下熔融缩聚证。反应结束后，常温下氯 仿溶解、甲醇沉淀提纯产物，真空干燥得到白色粉末状聚乳酸薄荷醇酯，聚合物的结构经红 外光谱、核磁共振氢谱、凝胶渗透色谱等高分子表征方法所确证，特性粘度[n]0. 5940dL/ g，该方法合成的聚乳酸薄荷醇酯既可作为固体薄荷型香料应用于食品、日化、烟草等行业， 亦可成功制备福利平缓释微球(可以在14h内释放出87%的药物)。实施例2以D，L-LA、薄荷醇为原料，按物质的量比n(D，L-LA) n(薄荷醇)=64 1混 合均勻，经过130°C、4000Pa、10h的预聚除水处理后得中间体I，加入催化剂乳酸锌(质量百 分数为中间体I的0. )，控制温度160°C和压力80Pa，反应10h。反应结束后，氯仿溶解、 甲醇沉淀提纯产物，真空干燥得到白色粉末状聚乳酸薄荷醇酯，聚合物的结构经红外光谱、核磁共振氢谱、凝胶渗透色谱等高分子表征方法所确证，特性粘度[n]0. 4477dL/g，该方法 合成的聚乳酸薄荷醇酯既可作为固体薄荷型香料应用于食品、日化、烟草等行业，亦可成功 制备5-氟尿嘧啶缓释微球(在体外可释药9天以上)。实施例3以L-LA、薄荷醇为原料，按物质的量比η (L-LA) η(薄荷醇)=50 1混合均 勻，经过130°C、4000Pa、IOh的预聚除水处理后得中间体I，加入催化剂乳酸亚铁(质量百分 数为中间体I的0. 5% )在温度165°C和压力90 下，熔融缩聚池。反应结束后，溶解、沉 淀提纯产物，真空干燥得到白色粉末状聚乳酸薄荷醇酯，聚合物的结构经红外光谱、核磁共 振氢谱、凝胶渗透色谱等高分子表征方法所确证，特性粘度[n]0. 8462dL/g，该方法合成的 聚乳酸薄荷醇酯既可作为固体薄荷型香料应用于食品、日化、烟草等行业，亦可应用于环丙 沙星药物微球(载药微球体外缓释半衰期为40h，78h后累积释药百分率约为88% )。实施例4以D，L-LA和薄荷醇为原料，按物质的量比η (D，L-LA) η (薄荷醇)=400 1 混合均勻，经过150°C、5000Pa、12h的预聚除水处理后得中间体I，再加入催化剂氨基磺酸 和乳酸亚铁(两者总质量百分数为中间体I的1. 0% )，在温度160°C和压力40 下，熔融 缩聚9h。反应结束后，溶解、沉淀提纯产物，真空干燥得到白色粉末状聚乳酸薄荷醇酯，聚 合物的结构经红外光谱、核磁共振氢谱、凝胶渗透色谱等高分子表征方法所确证，特性粘度 [n]0. 3972dL/g，该方法合成的聚乳酸薄荷醇酯既可作为固体薄荷型香料应用于食品、日 化、烟草等行业，亦可应用于紫杉醇药物微球(在磷酸盐缓冲液中释放23天后，微球的药物 释放率为83% )。实施例5以L-LA和薄荷醇为原料，按物质的量比n(L-LA) n(薄荷醇)=140 1混 合均勻，经过130°C、5000Pa、12h的预聚除水处理后得中间体I，再加入催化剂氨基磺酸和 氧化锌(两者总质量百分数为中间体I的1.0% )，在温度140°C和压力100 下，熔融缩 聚10h。反应结束后，溶解、沉淀提纯产物，真空干燥得到白色粉末状聚乳酸薄荷醇酯，聚 合物的结构经红外光谱、核磁共振氢谱、凝胶渗透色谱等高分子表征方法所确证，特性粘度 [n]0. 5910dL/g，该方法合成的聚乳酸薄荷醇酯既可作为固体薄荷型香料应用于食品、日 化、烟草等行业，亦可应用于红霉素药物微球(10天后累积释药百分率约为88% )。
权利要求
1.一种固体薄荷型香料聚乳酸薄荷醇酯的制备方法，其特征在于包括如下步骤(1)乳酸与薄荷醇混合，在温度为100-160°c、压力为3000-6000Pa的条件下进行预聚 除水处理4-15小时，合成中间体I ；(2)中间体I，在催化剂作用下，在温度为110-175°C、压力为40-150 的条件下熔融 缩聚3-20小时后，得到的反应产物经过溶解、沉淀、真空干燥得白色粉末，即聚乳酸薄荷醇 酯；所述催化剂为氧化锌、乳酸锌、乳酸亚铁、氨基磺酸中的一种以上，用量为中间体I的 0. 1% -1. 质量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤(1)中，乳酸与薄荷醇的物质的量比 为 15-400 1。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述乳酸为外消旋乳酸或左旋乳酸。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的薄荷醇为天然薄荷醇。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤(1)中，预聚除水处理的温度为 110-140°C，压力为4000-5000Pa，处理时间为4_10小时。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤O)中，在温度120-165°C和压力 70-100Pa下的条件下进行熔融缩聚3-9小时。
全文摘要
本发明涉及一种可用于烟草制品、日用化工、食品、医药等行业的固体薄荷型香料的制备方法，是以薄荷醇、乳酸为原料，通过简单易行的直接熔融聚合法，合成聚乳酸薄荷醇酯；本发明首次提出的聚乳酸薄荷醇酯作为固体薄荷型香料的合成路线，并优选出聚合单体配比、聚合温度、时间、催化剂等技术条件，其操作简单，有利于该生物降解高分子的低成本合成及其在相关领域替代薄荷醇的广泛应用。
文档编号C08G63/06GK102070772SQ20101056430
公开日2011年5月25日 申请日期2010年11月25日 优先权日2010年11月25日
发明者毛超旭, 汪朝阳 申请人:华南师范大学