專利名稱：尿素柱層析生產(chǎn)亞麻酸和亞麻酸低級酯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種亞麻酸或亞麻酸低級酯的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
亞麻酸可以分為α-亞麻酸和γ-亞麻酸兩種，它們均為十八碳原子、三雙鍵直鏈脂肪酸，相對分子量為278。
α-亞麻酸(Alpha-Linolenie Acid)的化學(xué)名為全順式-9，12，15-十八碳三烯酸(Allcis-9，12，15-Oc-tadecatrienoicacid)。α-亞麻酸在體內(nèi)可直接進(jìn)行分解代謝，代謝產(chǎn)物作為人體細(xì)胞膜組成成份，其中最重要的是DHA(二十二碳六烯酸)和EPA(二十碳五烯酸)等多不飽和脂肪酸及PG(前列腺素)。大量基礎(chǔ)研究、流行病學(xué)調(diào)查、動(dòng)物試驗(yàn)及臨床觀察表明α-亞麻酸有降低膽固醇含量，抑制過敏，抗炎，保護(hù)視力，提高智力，抗衰老，降血脂等作用，已被國際醫(yī)學(xué)界、營養(yǎng)學(xué)界所認(rèn)可。鑒于α-亞麻酸所具有重要生理活性和人體普遍缺乏現(xiàn)狀，聯(lián)合國糧農(nóng)組織1978年宣布將其作為人類食物中必需成分，1993年又決定在世界范圍內(nèi)專項(xiàng)推廣。20世紀(jì)90年代以來，美國等許多國家立法規(guī)定，在指定食品中必須添加α-亞麻酸及其代謝物方可銷售。2002年4月，在我國上海召開“必需脂肪酸與人類營養(yǎng)健康國際研討會(huì)”上，世界衛(wèi)生組織公布21世紀(jì)威脅人類生命“四大殺手”——心腦血管病、癌癥、糖尿病、癡呆癥。而α-亞麻酸對防治“四大殺手”有顯著作用，所以被會(huì)議定為“21世紀(jì)綠色營養(yǎng)保健食品”。
γ-亞麻酸(γ-Linolenie acid，GLA.183Δ6，9，12n-6)是人體必需的不飽和脂肪酸，是各組織生物膜的結(jié)構(gòu)材料，也是前列腺素、白三烯、花生四烯酸等生理活性物質(zhì)的前體物。研究表明，γ-亞麻酸具有抗菌、消炎、抗HIV感染、抗腫瘤、降血脂和改善糖尿病并發(fā)癥等作用。1986年我國首先在世界上以月見草膠囊形式作為降血脂藥物應(yīng)用于臨床，1988年英國批準(zhǔn)月見草油膠囊用于特應(yīng)性濕疹，1990年又批準(zhǔn)γ-亞麻酸被譽(yù)為“21世紀(jì)功能性食品的主角”，長期使用可以糾正脂代謝紊亂，起到健身、防病、抗衰老、增強(qiáng)機(jī)體免疫力等作用。作為高級營養(yǎng)油、食品添加劑、化妝品和治療疾病的藥物等，其開發(fā)前景十分廣闊。
亞麻酸低級酯和亞麻酸具有相同的生理功效，而且較亞麻酸更為穩(wěn)定。自然界中亞麻酸往往和多種脂肪酸以甘油酯的形式共同存在于植物油脂中，如α-亞麻酸主要存在于亞麻油、紫蘇油、沙棘油、微孔草油、獼猴桃籽油或花椒油中，γ-亞麻酸主要存在于月見草和黑加侖油中，這些形式的亞麻酸不利于人體吸收利用，所以，需要將油脂反應(yīng)成脂肪酸或脂肪酸低級酯的形式，特別是乙酯的形式；但是由于各種脂肪酸或脂肪酸低級酯的結(jié)構(gòu)相近，性質(zhì)相似，給亞麻酸及其酯的分離和提純帶來困難。
目前國內(nèi)外亞麻酸的分離技術(shù)都集中于分子蒸餾、尿素包合、超臨界分離、膜分離、銀或銅離子絡(luò)合等方法。發(fā)明專利CN 1414080A利用四次膜分離技術(shù)，得到脂肪酸的富集物，然后經(jīng)過分子蒸餾得到產(chǎn)品；發(fā)明專利CN 1837179A和CN 1837182A尿素包合法，然后經(jīng)過冷凍、壓濾、萃取和分子蒸餾分別得到純度大于80％的α-亞麻酸和亞麻酸乙酯；發(fā)明專利CN 1181205C和CN 1189567C利用超臨界法進(jìn)行反應(yīng)分離一步完成制得較純的α-亞麻酸和α-亞麻酸乙酯；發(fā)明專利CN 1053010C和CN 1394944A利用尿素包合法分別制得α-亞麻酸和α-亞麻酸乙酯；發(fā)明專利CN 1095824C利用尿素包合法得到90％以上的α-亞麻酸，然后經(jīng)過酯化、柱層析、分子蒸餾等方法，得到純度大于95％的α-亞麻酸乙酯；發(fā)明專利CN 1344706A利用銀離子絡(luò)合柱層析法，得到高純的α-亞麻酸乙酯；發(fā)明專利CN 1219744C利用超臨界分離技術(shù)和超臨界銀離子絡(luò)合柱層析分離得到高純的α-亞麻酸乙酯；發(fā)明專利CN 1651396A利用亞銅離子絡(luò)合柱層析技術(shù)分離得到含量大于90％的α-亞麻酸乙酯。關(guān)于γ-亞麻酸及其低級酯的分離僅見于發(fā)明專利CN1253426C中，利用超臨界萃取、重結(jié)晶、尿素和分級蒸餾法，得到產(chǎn)品。在以上所述方法中，分子蒸餾和膜分離技術(shù)往往需要配合其它的技術(shù)作為分離手段，批量小，條件要求嚴(yán)格，成本高；尿素包合法需要大量的尿素和甲醇，而且分離效果有限，收率很低；金屬離子絡(luò)合分離技術(shù)，由于絡(luò)合作用，絡(luò)合劑很難進(jìn)行回收再利用，而且給油脂產(chǎn)品中引入重金屬離子，會(huì)給人體造成嚴(yán)重的危害，徹底除去這些重金屬離子，使產(chǎn)品能夠達(dá)到食品級別甚至藥品級別的標(biāo)準(zhǔn)，對于這種技術(shù)是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供成本低、收率高、無污染的一種亞麻酸或亞麻酸低級酯綠色環(huán)保的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明是以含有亞麻酸的脂肪酸或含有亞麻酸低級酯的脂肪酸酯為原料，尿素或尿素負(fù)載擔(dān)體為固定相，柱層析分離，得到亞麻酸或亞麻酸低級酯產(chǎn)品。
油脂水解的各種脂肪酸結(jié)構(gòu)相近，性質(zhì)相似，分離提純困難；油脂醇解的各種脂肪酸酯結(jié)構(gòu)相近，性質(zhì)相似，分離提純困難。利用尿素或負(fù)載有尿素的載體作為固定相，只要選擇適當(dāng)流動(dòng)相，可以很好的分離各種脂肪酸或低級酯類。這種方法具有工藝簡單、純度高、收率高、成本低、污染少、易于產(chǎn)業(yè)化等特點(diǎn)。
本發(fā)明的具體操作步驟如下(1)裝柱固定相為純尿素或用溶劑將尿素負(fù)載于載體上，裝在層析柱里。
(2)配流動(dòng)相配好流動(dòng)相。
(3)柱層析將要分離的含有亞麻酸的脂肪酸原料或含有亞麻酸低級酯脂肪酸酯原料上柱，流動(dòng)相注入層析柱進(jìn)行洗脫，收集不同時(shí)段的洗脫份。
(4)蒸干將收集到的富含亞麻酸或亞麻酸低級酯的洗脫份蒸干，得到高純產(chǎn)品。
如(1)步驟所述，所用溶劑為水-醇溶液、醇或各種醇的混和溶液，，所述的醇指的是碳原子數(shù)小于4的一元醇，優(yōu)選甲醇、乙醇和異丙醇。
如(1)步驟所述，所用載體為活性炭、氧化鋁、硅膠等。
如(1)步驟所述，載體與尿素的質(zhì)量比為10～0.1∶1。
如(2)步驟所述，所用的流動(dòng)相為任何可溶解原料并不溶解尿素的溶劑或溶液，或任何可溶解原料的尿素飽和溶液。流動(dòng)相優(yōu)選石油醚、正己烷、氯仿、乙酸乙酯、乙酸甲酯一種或幾種，石油醚的醇溶液、正己烷醇溶液、氯仿醇溶液、乙酸乙酯醇溶液、乙酸甲酯醇溶液一種或幾種。所述的醇溶液為甲醇或乙醇溶液。
所述的尿素飽和溶液為甲醇或乙醇的尿素飽和溶液。
如(3)步驟所述，所用含有亞麻酸的脂肪酸原料為亞麻油、紫蘇油、沙棘油、微孔草油、獼猴桃籽油、花椒油、月見草和黑加侖油的水解產(chǎn)物。
如(3)步驟所述，所用含有亞麻酸低級酯脂肪酸酯原料為亞麻油、紫蘇油、沙棘油、微孔草油、獼猴桃籽油、花椒油、月見草和黑加侖油的醇解產(chǎn)物。
本發(fā)明的特點(diǎn)本發(fā)明具有如下特點(diǎn)1.工藝簡單，生產(chǎn)成本低；2.根據(jù)不同的原料可得到γ-亞麻酸或α-亞麻酸或它們的低級酯類產(chǎn)品；3.分離效果好，收率高，可同時(shí)得到原料中各個(gè)脂肪酸或其酯類；4.設(shè)備造價(jià)低，便于工業(yè)化生產(chǎn)；5.過程清潔衛(wèi)生，綠色環(huán)保。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1稱取5g尿素，溶于含水10wt％甲醇的溶液中，加入50g氧化鋁載體，減壓旋轉(zhuǎn)蒸干，制取負(fù)載有尿素的固定相；配好含有石油醚10wt％的乙醇溶液，作為流動(dòng)相；用移液管吸取2ml的亞麻油乙醇醇解物，上樣，柱層析，得到含量87wt％的α-亞麻酸乙酯。
實(shí)施例2稱取30g尿素，溶于含甲醇50wt％的乙醇溶液中，配成飽和溶液，加入30g硅膠載體，冷凍攪拌結(jié)晶，過濾，制取負(fù)載有尿素的固定相；用無水乙醇作為流動(dòng)相；用移液管吸取3ml的紫蘇水解物，上樣，柱層析，得到含量95wt％的α-亞麻酸。
實(shí)施例3稱取50g尿素，溶于無水甲醇中，配成飽和溶液，加入10g硅膠載體，緩慢加入無水乙醇，讓尿素緩慢析出，負(fù)載在硅膠上，過濾，制取負(fù)載有尿素的固定相；用石油醚作為流動(dòng)相；用移液管吸取3ml花椒油的甲醇醇解物，上樣，柱層析，得到含量83wt％的α-亞麻酸甲酯。
實(shí)施例4稱取60g尿素，溶于80wt％異丙醇中，配成飽和溶液，加入6g活性炭載體，旋轉(zhuǎn)蒸干，讓尿素負(fù)載在活性炭上，過濾，制取負(fù)載有尿素的固定相；配成含有1wt％甲醇的乙醇溶液，作為流動(dòng)相；用移液管吸取3ml微孔草的水解物，上樣，柱層析，得到含量90wt％的α-亞麻酸。
實(shí)施例5稱取260g尿素，溶于無水甲醇中，配成飽和溶液，冷凍結(jié)晶，過濾，得到的尿素作為固定相；用正己烷作為流動(dòng)相；用移液管吸取2ml沙棘油的乙醇醇解產(chǎn)物，上樣，柱層析，得到含量為80wt％的α-亞麻酸乙酯。
實(shí)施例6稱取200g尿素，溶于95wt％甲醇中，配成飽和溶液，旋轉(zhuǎn)蒸干，粉碎所得尿素，作為的固定相；配成尿素的甲醇飽和溶液，作為流動(dòng)相；用移液管吸取3ml獼猴桃油的水解物，上樣，柱層析，得到含量92wt％的α-亞麻酸。
實(shí)施例7稱取300g尿素，溶于含20wt％乙醇的甲醇中，配成飽和溶液，冷凍結(jié)晶，過濾，粉碎作為固定相；配成95wt％乙醇的尿素飽和溶液，作為流動(dòng)相；用移液管吸取3ml月見草乙醇醇解物，上樣，柱層析，得到含量90wt％的γ-亞麻酸乙酯。
實(shí)施例8稱取50g尿素，溶于無水甲醇中，配成飽和溶液，加入50g硅膠，冷凍結(jié)晶，過濾，制得負(fù)載有尿素的固定相；配成含甲醇5wt％氯仿溶液，作為流動(dòng)相；用移液管吸取3ml黑加侖油的乙醇醇解物，上樣，柱層析，得到含γ-亞麻酸乙酯和α-亞麻酸乙酯總量在85wt％的產(chǎn)品。
實(shí)施例9稱取50g尿素，溶于含10wt％異丙醇的甲醇溶液中，加入50g氧化鋁，旋轉(zhuǎn)蒸干，制得負(fù)載有尿素的固定相；配成含乙酸乙酯50wt％的乙醇溶液，作為流動(dòng)相；用移液管吸取2ml亞麻油的甲醇醇解物，上樣，柱層析，得到含量85wt％的α-亞麻酸甲酯的產(chǎn)品。
實(shí)施例10稱取10g尿素，溶于無水甲醇中，配成飽和溶液，加入70g硅膠，加入適量乙醇，讓尿素結(jié)晶，過濾，制得負(fù)載有尿素的固定相；配成含乙酸乙酯50wt％的石油醚溶液，作為流動(dòng)相；用移液管吸取2ml亞麻油的乙醇醇解物，上樣，柱層析，得到含量為80wt％的α-亞麻酸乙酯的產(chǎn)品。
實(shí)施例11稱取300g尿素，溶于無水甲醇中，配成飽和溶液，旋轉(zhuǎn)蒸干，粉碎作為固定相；配成甲醇的尿素飽和溶液，作為流動(dòng)相；用移液管吸取3ml月見草水解產(chǎn)物，上樣，柱層析，得到含量為95wt％的γ-亞麻酸。
實(shí)施例12稱取300g尿素，溶于無水甲醇中，配成飽和溶液，加入氯仿，讓氯仿結(jié)晶析出，過濾，作為固定相；配成重申重量比石油醚∶乙醇∶甲醇＝6∶2∶2的溶液，作為流動(dòng)相；用移液管吸取2ml月見草乙醇醇解物，上樣，柱層析，得到含量為93wt％的γ-亞麻酸乙酯。
權(quán)利要求
1.一種尿素柱層析生產(chǎn)亞麻酸和亞麻酸低級酯的方法，其特征在于包括如下步驟(1)裝柱固定相為純尿素或用溶劑將尿素負(fù)載于載體上，裝在層析柱里。(2)配流動(dòng)相配好流動(dòng)相。(3)柱層析將要分離的含有亞麻酸的脂肪酸原料或含有亞麻酸低級酯脂肪酸酯原料上柱，流動(dòng)相注入層析柱進(jìn)行洗脫，收集不同時(shí)段的洗脫份。(4)蒸干將收集到的富含亞麻酸或亞麻酸低級酯的洗脫份蒸干，得到高純產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求1所述的一種尿素柱層析生產(chǎn)亞麻酸和亞麻酸低級酯的方法，其特征在于所述的(1)步驟溶劑為水-醇溶液、醇或各種醇的混和溶液，
3.如權(quán)利要求2所述的一種尿素柱層析生產(chǎn)亞麻酸和亞麻酸低級酯的方法，其特征在于所述的醇是碳原子數(shù)小于4的一元醇。
4.如權(quán)利要求3所述的一種尿素柱層析生產(chǎn)亞麻酸和亞麻酸低級酯的方法，其特征在于所述的一元醇為甲醇、乙醇或異丙醇。
5.如權(quán)利要求1所述的一種尿素柱層析生產(chǎn)亞麻酸和亞麻酸低級酯的方法，其特征在于所述的(1)步驟的載體為活性炭、氧化鋁或硅膠。
6.如權(quán)利要求1所述的一種尿素柱層析生產(chǎn)亞麻酸和亞麻酸低級酯的方法，其特征在于所述的(1)步驟中載體與尿素的質(zhì)量比為10～0.1∶1。
7.如權(quán)利要求1所述的一種尿素柱層析生產(chǎn)亞麻酸和亞麻酸低級酯的方法，其特征在于所述的(2)步驟的流動(dòng)相為溶解原料并不溶解尿素的溶劑或溶液，或溶解原料的尿素飽和溶液。
8.如權(quán)利要求7所述的一種尿素柱層析生產(chǎn)亞麻酸和亞麻酸低級酯的方法，其特征在于所述的溶劑為石油醚、正己烷、氯仿、乙酸乙酯或乙酸甲酯一種或幾種。
9.如權(quán)利要求7所述的一種尿素柱層析生產(chǎn)亞麻酸和亞麻酸低級酯的方法，其特征在于所述的溶液為石油醚的醇溶液、正己烷醇溶液、氯仿醇溶液、乙酸乙酯醇溶液或乙酸甲酯醇溶液一種或幾種。
10.如權(quán)利要求8所述的一種尿素柱層析生產(chǎn)亞麻酸和亞麻酸低級酯的方法，其特征在于所述的醇溶液為甲醇或乙醇溶液。
11.如權(quán)利要求7所述的一種尿素柱層析生產(chǎn)亞麻酸和亞麻酸低級酯的方法，其特征在于所述的尿素飽和溶液為甲醇或乙醇的尿素飽和溶液。
12.如權(quán)利要求1所述的一種尿素柱層析生產(chǎn)亞麻酸和亞麻酸低級酯的方法，其特征在于所述的(3)步驟中含有亞麻酸的脂肪酸原料為亞麻油、紫蘇油、沙棘油、微孔草油、獼猴桃籽油、花椒油、月見草或黑加侖油的水解產(chǎn)物。
13.如權(quán)利要求1所述的一種尿素柱層析生產(chǎn)亞麻酸和亞麻酸低級酯的方法，其特征在于所述的(3)步驟中含有亞麻酸低級酯脂肪酸酯原料為亞麻油、紫蘇油、沙棘油、微孔草油、獼猴桃籽油、花椒油、月見草或黑加侖油的醇解產(chǎn)物。
全文摘要
一種尿素柱層析生產(chǎn)亞麻酸和亞麻酸低級酯的方法是將固定相為純尿素或用溶劑將尿素負(fù)載于載體上，裝在層析柱里，含有亞麻酸的脂肪酸原料或含有亞麻酸低級酯脂肪酸酯原料上柱，流動(dòng)相注入層析柱進(jìn)行洗脫，將收集到的富含亞麻酸或亞麻酸低級酯的洗脫份蒸干，得到高純產(chǎn)品。本發(fā)明具有工藝簡單，生產(chǎn)成本低，分離效果好，收率高，綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C07C69/00GK101016242SQ200710061440
公開日2007年8月15日 申請日期2007年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月19日
發(fā)明者侯相林, 鄧天昇 申請人:中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所