專利名稱：從苦瓜中提取制備α-桐酸及其鹽和酯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于應(yīng)用化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及從植物果實和種子中提取制備高純度a-桐酸及其系 列產(chǎn)品的方法，具體為從苦瓜(Moww^'c^ c/2ara"H")籽和苦瓜果實中提取制備高純度a-桐酸及 其酯和鹽的方法。
背景技術(shù)：
共軛脂肪酸是對具有共軛雙鍵體系的多不飽和脂肪酸位置和立體異構(gòu)體的通稱。兩個雙 鍵間如果有一個甲基，我們可以稱之為甲基隔開的雙鍵，如果有多個甲基，我們稱之為多甲 基隔開的雙鍵，如果兩個雙鍵共軛結(jié)合在一起，我們稱之為共軛脂肪酸。共軛脂肪酸可以是 雙烯、三烯或四烯的形式，最普通的共軛脂肪酸是十八碳二烯酸和十八碳三烯酸，也就是共 軛亞油酸(conjugated linoleic acid, CLA)和共軛亞麻酸(conjugated linolenic acid， CLNA)。 共軛亞麻酸由于雙鍵位置和構(gòu)型不同而具有多種異構(gòu)體，a-桐酸(a-eleostearic acid)為天然存在 于苦瓜種子和果肉的一種重要共軛亞麻酸，a-桐酸為9， 11， 13位雙鍵共軛，9位雙鍵構(gòu)型為 順式，11位和13位雙鍵構(gòu)型為反式的共軛亞麻酸(c^9,frarall,/nww13 -CLNA)。 a-桐酸與 c&9,^rall-CLA (9， 11位雙鍵共軛)的相似之處在于他們的脂肪酸鏈第9位和第11位都是 不飽和的雙鍵，且立體構(gòu)型相同。a-桐酸能在動物和人體內(nèi)代謝轉(zhuǎn)變?yōu)閏/s9，/rarall-CLA，可 以作為c!'s9,^wsll-CLA重要的天然飲食來源(Tsuzuki等，2006)。 c^9，frwwll-CLA和 fraralO,c^l2-CLA為CLA最主要的兩種異構(gòu)體，也是目前在歐美國家應(yīng)用最為廣泛的CLA 的活性形式。研究發(fā)現(xiàn)CLA天然存在于反芻動物食物制品如牛肉、羊肉及其奶制品中，而天 然存在的CLA主要為d9，frwwll-CLA，占CLA卯。/。以上。
共軛脂肪酸具有與常規(guī)的多不飽和脂肪酸不同的特殊生理功能。據(jù)報道，CLA具有很多 有利的生理功能，如抗癌，抗高血壓的抗動脈粥樣硬化、改善血脂、提高免疫力、降低體脂 含量、提高瘦體質(zhì)和提高胰島素抵抗等作用。CLA己經(jīng)在全世界，特別是歐美國家作為減肥、 降血脂等功能食品和保健品得到廣泛應(yīng)用。CLA主要存在奶脂類、奶酪和反芻動物肉中。然 而，CLA在這些食物中含量只有約1% (Sehat等，1998)，這使它不可能用自然資源存在的CLA 來作含CLA的促進健康的食品或藥品。商業(yè)上應(yīng)用的CLA是通過把富含亞油酸的油脂進一 步異構(gòu)化而得到的，這種異構(gòu)化產(chǎn)物通常包含等摩爾的d我/rarall-CLA和,raralO，c&12-CLA (Pariza等，2001)以及其他異構(gòu)體。消費者對工業(yè)化制備的CLA存在安全等方面的考慮，CLA工業(yè)化生產(chǎn)價格成本較高，且工業(yè)化制備的CLA有多種異構(gòu)體形式，而并不是每種異構(gòu)體都 具有對人體有益的功能，其中c^9,rm似ll-CLA為安全性較高的活性異構(gòu)體。
a-桐酸與ds9,frarall-CLA的重要不同之處在于a-桐酸的第三個不飽和的雙鍵，a-桐酸在 脂肪酸鏈的第13位有一個反式的雙鍵。所以，a-桐酸又具有"多不飽和脂肪酸"的特征。多不 飽和脂肪酸具有重要的營養(yǎng)價值，對人和動物體內(nèi)甘油三酯和膽固醇具有有益的作用，能降 低心腦血管疾病的危險，促進生長和發(fā)育。目前，多不飽和脂肪酸廣泛用于添加到嬰兒食品 中來促進嬰兒的生長發(fā)育和智力的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中缺乏天然CLA產(chǎn)品的狀況，提出開發(fā)和利用a-桐酸及其 鹽和酯作為一種新型的多不飽和脂肪酸應(yīng)用于人類，為此提供一種從原料豐富的苦瓜籽和苦 瓜果實中提取和制備高純度a-桐酸的方法，并涉及其中間產(chǎn)品或系列產(chǎn)品a-桐酸酯和a-桐酸鹽 的制備方法。
本發(fā)明為達到以上目的，是通過這樣的技術(shù)方案來實現(xiàn)的
(1) 將苦瓜籽和苦瓜果實清洗、瀝干，低于60攝氏度條件下干燥；
(2) 干燥后的原料粉碎后經(jīng)溶劑萃取、超臨界萃取或直接冷壓壓榨得到a-桐酸甘 油三酯粗提物即毛油；
(3) 毛油經(jīng)脫膠、脫酸、脫色、脫臭、脫臘后精煉制得a-桐酸甘油三酯；
(4) 將a-桐酸甘油三酯經(jīng)皂化、酸化后得到a-桐酸；
(5) a-桐酸經(jīng)酯化得到a-桐酸酯，或由步驟(2)得到的a-桐酸甘油三酯直接酯化 得到a-桐酸酯；
(6) 上述步驟(4)、 (5)得到的a-桐酸和a-桐酸酯，溶解在有機溶劑后，在低溫 下冷凍結(jié)晶分離沉淀得到純度為90-95X的a-桐酸和a-桐酸酯；
(7) 將純度為90-95W的a-桐酸和a-桐酸酯皂化，得到純度為90-95X的a-桐酸鹽。 上述步驟(6)溶解a-桐酸和a-桐酸酯的有機溶劑是丙酮、甲醇、乙醇、庚垸、石油醚、
正己烷、乙醚、環(huán)己烷其中之一，也可以采用其中任兩種或多種混合溶劑。
上述步驟(6)所述冷凍結(jié)晶分離所采取的溫度為零下2(TC到零下7(TC的任一溫度。 上述步驟(2)所述溶劑萃取采用正己垸、石油醚、乙醚、乙醇、甲醇、氯仿、正丁醇、
丙酮、環(huán)己烷其中之一，也可以采用其中任兩種或多種混合溶劑。
可以將所述的a-桐酸及其酯和鹽產(chǎn)品制備成固體、半固體和液體的形式。 以上技術(shù)方案按制備工藝分為5個流程1. a-桐酸甘油三酯的制備從苦瓜中收集籽粒和果實，經(jīng)過預(yù)處理、精煉、精制分級 后制得；
2. a-桐酸酯的制備由a-桐酸甘油三酯直接進行酯化，精制分級后制得；
3. a-桐酸的制備由上述步驟l所得的a-桐酸甘油三酯經(jīng)皂化、酸化、精制分級后制得; 本發(fā)明步驟2所得的a-桐酸酯可以步驟3所得的終產(chǎn)品a-桐酸經(jīng)過酯化，精制分級后制取得到。
4. 高純度a-桐酸及其酯的制備由上述步驟l-4所得的a-桐酸及其酯進一步在低溫條件 下冷凍結(jié)晶分離后得到。
5. 高純度a-桐酸鹽的制備由高純度a-桐酸及其酯進行皂化，精制分級后制得。 本發(fā)明所述的a-桐酸及其酯和鹽經(jīng)氣相色譜分析，其0桐酸含量達到90%—95%。 以下通過較為具體的工藝步驟進一步敘述本發(fā)明的a-桐酸及其酯，鹽的制備方法
2. 預(yù)處理收集苦瓜籽和苦瓜果實，清洗、瀝干、干燥；干燥溫度低于60攝氏度；干
燥方法包括自然風(fēng)干，低溫烘干，真空干燥，冷凍干燥等。
3. 提取干燥后的籽粒粉碎后經(jīng)溶劑萃取、超臨界萃取或籽粒直接冷壓壓榨得到a-桐
酸甘油三酯粗提物(毛油)，溶劑萃取可以采用正己烷、石油醚、乙醚、乙醇、甲醇、氯仿、
正丁醇、丙酮、環(huán)己烷等有機溶劑之一，也可以采用其中任兩種或多種混合溶劑；毛油經(jīng)脫 膠、脫酸、脫色、脫臭、脫臘后精煉制得a-桐酸甘油三酯；
4. 皂化、酸化上述得到的a-桐酸甘油三酯經(jīng)皂化、酸化后得到a-桐酸；
5. 酯化上述得到的a-桐酸經(jīng)酯化可得到a-桐酸酯，也可由上述步驟(2)得到的a-桐 酸甘油三酯酯化得到a-桐酸酯；
6. 純化上述得到的a-桐酸和a-桐酸酯，溶解在溶劑后，在低溫下冷凍結(jié)晶分離沉淀得 到高純度(90-95%)的a-桐酸和a-桐酸酯，進一步由高純度的a-桐酸和a-桐酸酯皂化得到高 純度的a-桐酸鹽(卯-95%)。溶解a-桐酸和a-桐酸酯的溶劑可以是丙酮、甲醇、乙醇、庚烷、 石油醚、正己烷、乙醚、環(huán)己垸等有機溶劑之一，也可以采用其中任兩種或多種混合溶劑， 冷凍結(jié)晶分離所采取的溫度可以為零下20'C到零下7(TC的任一溫度。
本發(fā)明所述的高純度a-桐酸及其酯和鹽系列產(chǎn)品，可以是固體、半固體和液體的形式， 可以經(jīng)口服、腸道外或注射等方式使用，可以按常規(guī)工藝制成各種劑型，包括口服液、酏劑、 膠囊劑、小膠囊、微膠囊、片劑、顆粒劑、粉劑、沖劑、糖槳劑、混懸劑、滴丸、微丸、飲 料和注射劑型，各種劑型可以包含一種或多種調(diào)味劑或者著色劑。
本發(fā)明所述的高純度a-桐酸及其酯和鹽可以單獨或者與其他活性成分結(jié)合使用，其他活 性成分包括各種維生素、礦物質(zhì)、氨基酸、多肽、其他的多不飽和脂肪酸、共軛亞油酸、
5共軛亞麻酸。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點 (1)本方法的原料 一苦瓜籽和苦瓜果實自然資源豐富；(2)本發(fā)明制備的a-桐酸及其 酯和鹽為以天然食用原料制備的產(chǎn)物，食用安全性高；(3)本發(fā)明制備的a-桐酸純度高，達 90-95%; (4)采用低溫冷凍結(jié)晶法分離制備a-桐酸及其酯和鹽，其原理是利用不同飽和度的 脂肪酸在不同溫度條件下特異性的冷凍結(jié)晶，其中在零下20'C到零下7(TC的溫度條件下a-桐 酸及其酯和鹽特異性的結(jié)晶而制備高純度的a-桐酸及其酯，其回收率和純度較高，是大規(guī)模 提純的有效方法；(5)本發(fā)明a-桐酸及其酯和鹽的制備生產(chǎn)設(shè)備和工藝簡單，成本較低，投 資少，有較為廣闊的應(yīng)用前景。
具體實施例方式
實施例1、 a-桐酸制備
收集苦瓜籽粒，太陽光下自然風(fēng)干后粉碎得粒徑0.4—0.5mm的干粉1000g，在30MPa、4(TC 條件下采用超臨界CO2萃取(江蘇南通市華安超臨界萃取裝置生產(chǎn)的HA221-50-06型超臨界萃 取裝置)2h，在分離壓力15MPa、分離溫度5(TC下得到綠色的甘油三酯粗提物(毛油)，出油 率為25%;毛油經(jīng)脫膠、脫酸、脫色、脫臭、脫臘后精煉制得甘油三酯。取甘油三酯粗提物 50mL加入2M 90%的氫氧化鉀乙醇溶液200mL于氮氣保護下6(TC下皂化2h，加入50mL水后再 加入50mL石油醚三次抽提除去不皂化合物，再加入6M鹽酸100mL中和酸化后用石油醚抽提 去上層得到石油醚溶液，再經(jīng)過真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后得到a-桐酸粗提物。a-桐酸粗提物溶解在丙 酮中，在零下45'C下冷凍結(jié)晶分離得到高純度的a-桐酸。
采用上述工藝制得的a-桐酸含量達95 % 。
實施例2、 a-桐酸的制備
收集苦瓜籽粒，在4(TC烘箱烘干后粉碎得干粉500g，以5倍體積的正己垸在低于6(TC下回 流提取6h后得到綠色的甘油三酯粗提物，出油率為23%。取甘油三酯粗提物50mL加入2M 90 ^的氫氧化鉀乙醇溶液200mL于氮氣保護下6(TC下皂化2h，加入50mL水后再加入50mL石油 醚三次抽提除去不皂化合物，再加入6M鹽酸100mL中和酸化后用石油醚抽提去上層得到石油 醚溶液，再經(jīng)過真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后得到a-桐酸粗提物。a-桐酸粗提物溶解在乙醇中，在零下2(TC 下冷凍結(jié)晶分離得到高純度的a-桐酸。
采用上述工藝制得的a-桐酸含量達92X。
實施例3、 a-桐酸甲酯的制備
收集苦瓜籽粒，太陽光下自然風(fēng)干后粉碎得干粉400g，以5倍體積的石油醚在低于80'C下回流提取6h后得到a-桐酸甘油三酯粗提物，出油率為21%。取得到的a-桐酸甘油三酯粗提物 50mL，加入0.5M的硫酸甲醇溶液500mL于5(TC水浴保溫下反應(yīng)30min,然后加入300mL石油 醚萃取，無水硫酸鈉干燥后得到的a-桐酸甲酯。a-桐酸甲酯粗提物溶解在庚烷中，在零下65'C 下冷凍結(jié)晶分離得到高純度的a-桐酸甲酯。
采用上述工藝制得a-桐酸甲酯含量達90 % 。
實施例4、 a-桐酸鈉的制備
收集苦瓜籽粒，在4(TC烘箱烘干后粉碎得干粉1000g，以5倍體積的氯仿和甲醇混合溶液 (體積比為l: 1)在室溫下浸提24h后得到綠色的a-桐酸甘油三酯粗提物，出油率為22%。取 甘油三酯粗提物100mL加入2M 90X的氫氧化鈉乙醇溶液400mL于氮氣保護下6(TC下皂化2h， 加入1000mL水后再加入100mL石油醚三次抽提除去不皂化合物，再加入6M鹽酸200mL中和酸 化后用石油醚抽提去上層得到石油醚溶液，a-桐酸粗提物在零下40"C下冷凍結(jié)晶分離得到高 純度的a-桐酸，a-桐酸進一步以2M 90X的氫氧化鈉乙醇溶液400mL于氮氣保護下6(TC下皂化 2h而得到高純度a-桐酸鈉。
采用上述工藝制得的a-桐酸鈉含量達90 % 。
權(quán)利要求
1、從苦瓜中提取制備α-桐酸及其酯和鹽的方法，其特征在于以下步驟(1)將苦瓜籽和苦瓜果實清洗、瀝干，低于60攝氏度條件下干燥；(2)干燥后的原料粉碎后經(jīng)溶劑萃取、超臨界萃取或直接冷壓壓榨得到α-桐酸甘油三酯粗提物即毛油；(3)毛油經(jīng)脫膠、脫酸、脫色、脫臭、脫臘后精煉制得α-桐酸甘油三酯；(4)將α-桐酸甘油三酯經(jīng)皂化、酸化后得到α-桐酸；(5)α-桐酸經(jīng)酯化得到α-桐酸酯，或由步驟(2)得到的α-桐酸甘油三酯直接酯化得到α-桐酸酯；(6)上述步驟(4)、(5)得到的α-桐酸和α-桐酸酯，溶解在有機溶劑后，在低溫下冷凍結(jié)晶分離沉淀得到純度為90-95％的α-桐酸和α-桐酸酯；(7)將純度為90-95％的α-桐酸和α-桐酸酯皂化，得到純度為90-95％的α-桐酸鹽。
2、 如權(quán)利要求l所述從苦瓜中提取制備a-桐酸及其酯和鹽的方法，其特征在于步驟(6) 溶解a-桐酸和a-桐酸酯的有機溶劑是丙酮、甲醇、乙醇、庚烷、石油醚、正己垸、乙醚、環(huán) 己烷其中之一，也可以采用其中任兩種或多種混合溶劑。
3、 如權(quán)利要求l所述從苦瓜中提取制備a-桐酸及其酯和鹽的方法，其特征在于步驟(6) 所述冷凍結(jié)晶分離所采取的溫度為零下2(TC到零下7(TC的任一溫度。
4、 如權(quán)利要求l所述從苦瓜中提取制備a-桐酸及其酯和鹽的方法，其特征在于步驟(2) 所述溶劑萃取采用正己烷、石油醚、乙醚、乙醇、甲醇、氯仿、正丁醇、丙酮、環(huán)己垸其中 之一，也可以采用其中任兩種或多種混合溶劑。
5、 如權(quán)利要求l所述從苦瓜中提取制備a-桐酸及其酯和鹽的方法，其特征在于將所述 的a-桐酸及其酯和鹽產(chǎn)品制備成固體、半固體和液體的形式。
全文摘要
從苦瓜中提取制備α-桐酸及其酯和鹽的方法。將苦瓜籽和苦瓜果實低于60攝氏度條件下干燥；經(jīng)溶劑萃取、超臨界萃取或直接冷壓壓榨得到α-桐酸甘油三酯粗提物；粗提物經(jīng)脫膠、脫酸、脫色、脫臭、脫臘后得α-桐酸甘油三酯；將α-桐酸甘油三酯經(jīng)皂化、酸化后得到α-桐酸；α-桐酸經(jīng)酯化得到α-桐酸酯，或由α-桐酸甘油三酯直接酯化得到α-桐酸酯；α-桐酸和α-桐酸酯溶解在有機溶劑后，在零下20℃到70℃冷凍結(jié)晶分離沉淀得到純度為90-95％的α-桐酸和α-桐酸酯；再皂化，得到純度為90-95％的α-桐酸鹽。本發(fā)明提供了一種從原料豐富的苦瓜籽和苦瓜果實中提取和制備90-95％高純度α-桐酸的方法，并涉及其中間產(chǎn)品或系列產(chǎn)品α-桐酸酯和α-桐酸鹽的制備方法。
文檔編號C07C57/00GK101429113SQ20081016261
公開日2009年5月13日 申請日期2008年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月4日
發(fā)明者鐸 李, 袁高峰 申請人:浙江大學(xué)