米乐m6官方网站（以下简称“AIST”）食品药品资源工学开放创新实验室富永健一实验室副主任、国立大学法人筑波大学（以下简称“筑波大学”）生命环境科学系矶田博子教授成功开发了一种技术，可以直接从橄榄中富含的橄榄苦苷中生产橄榄油中罕见的成分——油酸素叶，使用固体催化剂。
油酸素是难以从橄榄油中分离出来的成分之一。传统的木犀苷全合成需要 D-来苏糖进行 14 步反应。另一方面，我们证实这种新的生产方法可以简单地合成油酸素，并且可以从实际的橄榄叶中以克为单位生产油酸素。
某些类型的橄榄油含有一种称为油橄榄素的成分，其结构类似于油酸素。油橄榄被称为抗炎剂布洛芬相同的机制表现出抗炎作用。由于油酸苷很难获得，因此对其功能的研究一直被推迟。然而，新开发的油酸素的简单合成方法将使其更容易获得。因此，我们可以期待在阐明油酸素的功能方面取得进展。 Springer Nature 将于 2023 年 5 月 22 日（UTC）发布这一发现的详细信息。科学报告发表在杂志上。
橄榄原产于地中海地区，自公元前以来，橄榄油就被用作食品、药品和燃料。而且近年来也备受关注地中海饮食的必需成分之一橄榄油除了富含不饱和脂肪酸外，还含有数十种多酚化合物。 2005年，美国莫内尔化学感官中心的Gary K Beauchamp博士及其同事发现，橄榄油中含有的一种酚类化合物通过与布洛芬类似的机制表现出抗炎作用，并将这种化合物命名为油橄榄素。自然, 437, 45, 2005）。
某些类型的橄榄油含有一种称为油酸素的化合物，其结构与油橄榄素类似（图 1）。然而，由于获取油酸苷的困难，对油酸苷所表现出的生理活性功能的研究一直被推迟。
图 1 油橄榄素 (a) 和油酸素 (b)
从橄榄油中分离和精炼油棘醛和油酸素是很困难的。 2007年，美国宾夕法尼亚大学Amos B Smith, III教授报道了一种以来苏糖为起始原料，通过14步反应全合成油橄榄素和油酸素的方法。
在这项研究中，我们重点关注一种名为橄榄苦苷的化合物，作为轻松合成油酸苷的原料（图 2）。橄榄苦苷不仅具有与油酸苷部分相似的结构，而且在橄榄油和橄榄叶中也大量含有，而且特别容易从橄榄叶中提取。我们研究了是否有可能以橄榄苦苷为原料，通过催化反应有效地合成油橄榄苷。
图 2 橄榄苦苷
以试剂橄榄苦苷为原料研究各种催化剂，结果发现，通过使用具有酸性表面的固体酸，可以将橄榄苦苷一步转化为油橄榄苷。特别调整酸度蒙脱石所使用的催化剂可以通过过滤从反应溶液中分离和回收，并且还发现即使重复使用五次或更多次，收率也几乎没有降低。
为了将橄榄苦苷转化为油橄榄苷，需要水解橄榄苦苷分子中所含的糖（图2中的红色部分），然后仅水解两个酯基团（图2中的蓝色和绿色部分）中的甲酯基团（图2中的蓝色部分）。因此，我们研究了该分子中酯基被酸水解反应的机理。密度泛函理论的理论计算方法进行研究。在本研究中，为了关注酯基的反应性，将通过从橄榄苦苷中除去酯基以外的官能团而获得的结构简单的分子设定为模型分子。图3显示了甲酯基团的水解过程。
酯化合物与酸的水解反应是一种众所周知的反应，已知一个酯基中涉及两个或多个水分子。然而，在该化合物中，发现由于另一个酯基的作用，一个水分子进行水解反应。还表明，其他酯基使用类似的反应机理进行水解，但由于甲酯基的水解在热力学上更有利，因此甲酯基的水解选择性地进行。
图3 模型分子中甲酯基团的水解机理
使用试剂开发的反应并不总是直接应用于天然衍生的原材料。因此，为了证明我们开发的反应的实用性，我们以实际的橄榄叶为原料合成了油酸素。首先，使用乙醇从10g橄榄叶中提取153g含有橄榄苦苷作为主要成分的级分。以此为原料，在蒙脱土催化剂的存在下，在150℃下反应3小时，分离回收了油酸素0598g（收率75%）。
橄榄种植会产生废弃的树枝和叶子。新开发的技术预计将有助于为橄榄衍生废物作为生物质资源增加高价值。
这项研究是在 JST SATREPS“基于循证旱地生物资源种子开发的新产业发展研究”和 JST COI-NEXT“创建筑波型数字生物经济社会国际基地”下进行的。
我们将利用该反应合成的油酸素来探索其潜在的生理活性功能。我们还将继续研究作为功能性食品和药品应用的可能性。
已出版的杂志：科学报告
论文标题：固体酸催化从橄榄苦苷一步合成油酸苷
作者：岛本泰宏、藤谷忠宏、内上绘里子、矶田裕子、富永健一
DOI：101038/s41598-023-35423-x
国立产业技术综合研究所
食品药品资源工程开放创新实验室
实验室副主任 Kenichi Tominaga 电子邮件：k-tominaga*aistgojp（发送前请将 * 更改为 @。）