专利名称：一种亚麻酸或亚麻酸低级酯的生产方法
技术领域：
本发明涉及一种亚麻酸或亚麻酸低级酯的生产方法。
背景技术：
亚麻酸可以分为α-亚麻酸和γ-亚麻酸两种，它们均为十八碳原子、三双键直链脂肪酸，相对分子量为278。
α-亚麻酸(Alpha—Linolenie Acid)的化学名为全顺式-9，12，15-十八碳三烯酸(Allcis-9，12，15-Oc-tadecatrienoicacid)。α-亚麻酸在体内可直接进行分解代谢，代谢产物作为人体细胞膜组成成份，其中最重要的是DHA(二十二碳六烯酸)和EPA(二十碳五烯酸)等多不饱和脂肪酸及PG(前列腺素)。大量基础研究、流行病学调查、动物试验及临床观察表明α-亚麻酸有降低胆固醇含量，抑制过敏，抗炎，保护视力，提高智力，抗衰老，降血脂等作用，已被国际医学界、营养学界所认可。鉴于α-亚麻酸所具有重要生理活性和人体普遍缺乏现状，联合国粮农组织1978年宣布将其作为人类食物中必需成分，1993年又决定在世界范围内专项推广。20世纪90年代以来，美国等许多国家立法规定，在指定食品中必须添加α-亚麻酸及其代谢物方可销售。2002年4月，在我国上海召开“必需脂肪酸与人类营养健康国际研讨会”上，世界卫生组织公布21世纪威胁人类生命“四大杀手”——心脑血管病、癌症、糖尿病、痴呆症。而α-亚麻酸对防治“四大杀手”有显著作用，所以被会议定为“21世纪绿色营养保健食品”。
γ-亚麻酸(γ-Linolenie acid，GLA.183Δ6，9，12n-6)是人体必需的不饱和脂肪酸，是各组织生物膜的结构材料，也是前列腺素、白三烯、花生四烯酸等生理活性物质的前体物。研究表明，γ-亚麻酸具有抗菌、消炎、抗HIV感染、抗肿瘤、降血脂和改善糖尿病并发症等作用。1986年我国首先在世界上以月见草胶囊形式作为降血脂药物应用于临床，1988年英国批准月见草油胶囊用于特应性湿疹，1990年又批准γ-亚麻酸被誉为“21世纪功能性食品的主角”，长期使用可以纠正脂代谢紊乱，起到健身、防病、抗衰老、增强机体免疫力等作用。作为高级营养油、食品添加剂、化妆品和治疗疾病的药物等，其开发前景十分广阔。
亚麻酸低级酯和亚麻酸具有相同的生理功效，而且较亚麻酸更为稳定。自然界中亚麻酸往往和多种脂肪酸以甘油酯的形式共同存在于植物油脂中，如α-亚麻酸主要存在于亚麻油、紫苏油、沙棘油、微孔草油、猕猴桃籽油或花椒油中，γ-亚麻酸主要存在于月见草和黑加仑油中，这些形式的亚麻酸不利于人体吸收利用，所以，需要将油脂反应成脂肪酸或脂肪酸低级酯的形式，特别是乙酯的形式；但是由于各种脂肪酸或脂肪酸低级酯的结构相近，性质相似，给亚麻酸及其酯的分离和提纯带来困难。
目前国内外亚麻酸的分离技术都集中于分子蒸馏、尿素包合、超临界分离、膜分离、银或铜离子络合等方法。发明专利CN 1414080A利用四次膜分离技术，得到脂肪酸的富集物，然后经过分子蒸馏得到产品；发明专利CN 1837179A和CN 1837182A尿素包合法，然后经过冷冻、压滤、萃取和分子蒸馏分别得到纯度大于80％的α-亚麻酸和亚麻酸乙酯；发明专利CN 1181205C和CN 1189567C利用超临界法进行反应分离一步完成制得较纯的α-亚麻酸和α-亚麻酸乙酯；发明专利CN 1053010C和CN 1394944A利用尿素包合法分别制得α-亚麻酸和α-亚麻酸乙酯；发明专利CN 1095824C利用尿素包合法得到90％以上的α-亚麻酸，然后经过酯化、柱层析、分子蒸馏等方法，得到纯度大于95％的α-亚麻酸乙酯；发明专利CN 1344706A利用银离子络合柱层析法，得到高纯的α-亚麻酸乙酯；发明专利CN 1219744C利用超临界分离技术和超临界银离子络合柱层析分离得到高纯的α-亚麻酸乙酯；发明专利CN 1651396A利用亚铜离子络合柱层析技术分离得到含量大于90％的α-亚麻酸乙酯。关于γ-亚麻酸及其低级酯的分离仅见于发明专利CN1253426C中，利用超临界萃取、重结晶、尿素和分级蒸馏法，得到产品。在以上所述方法中，分子蒸馏和膜分离技术往往需要配合其它的技术作为分离手段，批量小，条件要求严格，成本高；尿素包合法需要大量的尿素和甲醇，而且分离效果有限，收率很低；金属离子络合分离技术，由于络合作用，络合剂很难进行回收再利用，而且给油脂产品中引入重金属离子，会给人体造成严重的危害，彻底除去这些重金属离子，使产品能够达到食品级别甚至药品级别的标准，对于这种技术是一个极大的挑战。
发明内容
本发明的目的是提供成本低、收率高、无污染的一种亚麻酸或亚麻酸低级酯绿色环保的生产方法。
本发明是以含有亚麻酸的脂肪酸或含有亚麻酸低级酯的脂肪酸酯为原料，以超临界二氧化碳作为流动相，尿素或尿素负载担体为固定相，柱层析分离，得到亚麻酸或亚麻酸低级酯产品。
油脂水解的各种脂肪酸结构相近，性质相似，分离提纯困难；油脂醇解的各种脂肪酸酯结构相近，性质相似，分离提纯困难。利用尿素或负载有尿素的载体作为固定相，只要选择适当流动相，可以很好的分离各种脂肪酸或低级酯类。这种方法具有工艺简单、纯度高、收率高、成本低、污染少、易于产业化等特点。
本发明的具体操作步骤如下(1)装柱固定相为尿素或用溶剂将尿素负载于载体上，装在层析柱里；(2)超临界柱层析将要分离的含有亚麻酸的原料或含有亚麻酸低级酯的原料上柱，超临界二氧化碳缓慢的流过层析柱，收集不同时段的洗脱份；(3)将收集到的洗脱份合并，得到高纯的亚麻酸或亚麻酸低级酯产品。
如(1)所述，所用负载溶剂为水-醇溶液、醇或各种醇的混和溶液，所述的醇指的是碳原子数小于4的一元醇，优选甲醇、乙醇和异丙醇。
如(1)所述，所用载体为活性炭、氧化铝、硅胶等。
如(1)所述，载体与尿素的质量比为10～0.1∶1。
如(2)所述，超临界二氧化碳的温度在32～60℃，压力为7.3～20MP。
如(2)所述，所述的含有亚麻酸的原料为亚麻油、紫苏油、沙棘油、微孔草油、猕猴桃籽油、花椒油、月见草和黑加仑油等的水解产物。所述的亚麻酸低级酯的原料为亚麻油、紫苏油、沙棘油、微孔草油、猕猴桃籽油、花椒油、月见草和黑加仑油等醇解产物。
本发明具有如下特点1.工艺简单，生产成本低；2.根据不同的原料可得到γ-亚麻酸或α-亚麻酸或它们的低级酯类产品；3.分离效果好，收率高，可同时得到原料中各个脂肪酸或其酯类；4.设备造价低，便于工业化生产；5.过程清洁卫生，污染小。
具体实施例方式
实施例1称取5g尿素，溶于含水10wt％甲醇的溶液中，加入50g氧化铝载体，减压旋转蒸干，制取负载有尿素的固定相，装柱；用移液管吸取2ml的亚麻油乙醇醇解物，上样；调节超临界二氧化碳温度32℃，压力为7.5MP，柱层析，得到含量为69wt％的α-亚麻酸乙酯。
实施例2称取30g尿素，溶于含甲醇50wt％的乙醇溶液中，配成饱和溶液，加入30g硅胶载体，冷冻搅拌结晶，过滤，制取负载有尿素的固定相，装柱；用移液管吸取3ml的紫苏水解物，上样；调节超临界二氧化碳温度40℃，压力为10MP，柱层析，得到含量为85wt％的α-亚麻酸。
实施例3称取50g尿素，溶于无水甲醇中，配成饱和溶液，加入10g硅胶载体，缓慢加入无水乙醇，让尿素缓慢析出，负载在硅胶上，过滤，制取负载有尿素的固定相，装柱；用移液管吸取3ml花椒油的甲醇醇解物，上样；调节超临界二氧化碳温度45℃，压力为12MP，柱层析，得到含量为68wt％的α-亚麻酸甲酯。
实施例4称取60g尿素，溶于80wt％异丙醇中，配成饱和溶液，加入6g活性炭载体，旋转蒸干，让尿素负载在活性炭上，过滤，制取负载有尿素的固定相，装柱；用移液管吸取3ml微孔草的水解物，上样；调节超临界二氧化碳温度38℃，压力为11MP，柱层析，得到含量为70wt％的α-亚麻酸。
实施例5称取260g尿素，溶于无水甲醇中，配成饱和溶液，冷冻结晶，过滤，得到的尿素作为固定相，装柱；用移液管吸取2ml沙棘油的乙醇醇解产物，上样；调节超临界二氧化碳温度55℃，压力为14MP，柱层析，柱层析，得到含量为65wt％的α-亚麻酸乙酯。
实施例6称取200g尿素，溶于95wt％甲醇中，配成饱和溶液，旋转蒸干，粉碎所得尿素，作为的固定相，装柱；用移液管吸取3ml猕猴桃油的水解物，上样；调节超临界二氧化碳温度60℃，压力为18MP，柱层析，得到含量为59wt％的α-亚麻酸。
实施例7称取300g尿素，溶于含20wt％乙醇的甲醇中，配成饱和溶液，冷冻结晶，过滤，粉碎作为固定相，装柱；用移液管吸取3ml月见草乙醇醇解物，上样；调节超临界二氧化碳温度40℃，压力为12MP，柱层析，得到含量为62wt％的γ-亚麻酸乙酯。
实施例8称取50g尿素，溶于无水甲醇中，配成饱和溶液，加入50g硅胶，冷冻结晶，过滤，制得负载有尿素的固定相，装柱；用移液管吸取3ml黑加仑油的乙醇醇解物，上样；调节超临界二氧化碳温度55℃，压力为16MP，柱层析，得到含γ-亚麻酸乙酯和α-亚麻酸乙酯总量在75wt％的产品。
实施例9称取50g尿素，溶于含10wt％异丙醇的甲醇溶液中，配成饱和溶液，加入50g氧化铝，旋转蒸干，制得负载有尿素的固定相，装柱；用移液管吸取2ml亚麻油的甲醇醇解物，上样；调节超临界二氧化碳温度33℃，压力为10MP，柱层析，得到含量为70wt％的α-亚麻酸甲酯的产品。
实施例10称取10g尿素，溶于无水甲醇中，配成饱和溶液，加入70g硅胶，加入适量乙醇，让尿素结晶，过滤，制得负载有尿素的固定相，装柱；用移液管吸取2ml亚麻油的乙醇醇解物，上样；调节超临界二氧化碳温度50℃，压力为12MP，柱层析，得到含量为58wt％的α-亚麻酸乙酯的产品。
实施例11称取300g尿素，溶于无水甲醇中，配成饱和溶液，旋转蒸干，粉碎作为固定相，装柱；用移液管吸取3ml月见草水解产物，上样；调节超临界二氧化碳温度50℃，压力为16MP，柱层析，得到含量为64wt％的γ-亚麻酸。
实施例12称取300g尿素，溶于无水甲醇中，配成饱和溶液，加入氯仿，让氯仿结晶析出，过滤，作为固定相，装柱；用移液管吸取2ml月见草乙醇醇解物，上样；调节超临界二氧化碳温度36℃，压力为9MP，柱层析，得到含量为72wt％的γ-亚麻酸乙酯。
权利要求
1.一种亚麻酸或亚麻酸低级酯的生产方法，其特征在于包括如下步骤(1)装柱固定相为尿素或用溶剂将尿素负载于载体上，装在层析柱里；(2)超临界柱层析将要分离的含有亚麻酸的原料或含有亚麻酸低级酯的原料上柱，超临界二氧化碳缓慢的流过层析柱，收集不同时段的洗脱份；(3)将收集到的洗脱份合并，得到高纯的亚麻酸或亚麻酸低级酯产品。
2.如权利要求1所述的一种亚麻酸或亚麻酸低级酯的生产方法，其特征在于所述(1)步骤中负载溶剂为水-醇溶液、醇或各种醇的混和溶液。
3.如权利要求2所述的一种亚麻酸或亚麻酸低级酯的生产方法，其特征在于所述醇是碳原子数小于4的一元醇。
4.如权利要求3所述的一种亚麻酸或亚麻酸低级酯的生产方法，其特征在于所述一元醇是甲醇、乙醇或异丙醇。
5.如权利要求1所述的一种亚麻酸或亚麻酸低级酯的生产方法，其特征在于所述(1)步骤中载体为活性炭、氧化铝或硅胶。
6.如权利要求1所述的一种亚麻酸或亚麻酸低级酯的生产方法，其特征在于所述(1)步骤中载体与尿素的质量比为10～0.1∶1。
7.如权利要求1所述的一种亚麻酸或亚麻酸低级酯的生产方法，其特征在于所述(2)步骤中超临界二氧化碳的温度在32～60℃，压力为7.3～20MP。
8.如权利要求1所述的一种亚麻酸或亚麻酸低级酯的生产方法，其特征在于所述(2)步骤中含有亚麻酸的原料为亚麻油、紫苏油、沙棘油、微孔草油、猕猴桃籽油、花椒油、月见草或黑加仑油的水解产物。
9.如权利要求1所述的一种亚麻酸或亚麻酸低级酯的生产方法，其特征在于所述的亚麻酸低级酯的原料为亚麻油、紫苏油、沙棘油、微孔草油、猕猴桃籽油、花椒油、月见草或黑加仑油醇解产物。
全文摘要
一种亚麻酸或亚麻酸低级酯的生产方法是将固定相为尿素或用溶剂将尿素负载于载体上，装在层析柱里；含有亚麻酸的原料或含有亚麻酸低级酯的原料上柱，超临界二氧化碳缓慢的流过层析柱，收集不同时段的洗脱份，得到高纯的亚麻酸或亚麻酸低级酯产品。本发明具有工艺简单，生产成本低，分离效果好，收率高的优点。
文档编号C07C69/00GK101016241SQ200710061439
公开日2007年8月15日 申请日期2007年1月19日 优先权日2007年1月19日
发明者侯相林, 邓天昇 申请人:中国科学院山西煤炭化学研究所