长链单不饱和脂肪酸组合物及其制备方法与流程

文档序号:12285176阅读:541来源:国知局
在一方面中,本发明涉及用于从油组合物获得富集的长链单不饱和脂肪酸组合物的方法,所述油组合物通常是鱼油组合物,同时包含长链单不饱和脂肪酸和长链多不饱和脂肪酸。在另一方面中,本发明涉及组合物,所述组合物包含至少70重量%的长链单不饱和脂肪酸。
背景技术
:虽然早已公认消耗长链多不饱和脂肪酸例如二十二碳六烯酸(DHA)和二十碳五烯酸(EPA)提供各种保健益处,但直到最近才认为消耗单不饱和脂肪酸是不健康的。如Imamura等在“长链单不饱和脂肪酸和在两前瞻性队列研究中充血性心力衰竭的发生率(Long-chainmonounsaturatedfattyacidsandincidenceofcongestiveheartfailureintwoprospectivecohorts)”,《循环(Circulation)》,2013年4月9日;127(14):1512-1522中指出“在1960-1980年代,在啮齿类动物、猪和非人类灵长类动物中的喂养实验表明消耗芥酸(22:1n9)和二十二碳烯酸(22:1n11)致使心脏脂肪变性。虽然从来没有研究过在人类中的潜在影响,但机制研究表明暴露于长链单不饱和脂肪酸(LCMUFA.20:1,22:1和24:1脂肪酸)可损坏心肌”。就此而言,注意到脂质通过通式X:YnZ来描述,其中X是脂质烷基链中碳原子的数目,Y是这种链中双键的数目;且其中“Z”是从甲基端基到第一个双键的碳原子数目。天然情况下,双键全部处于顺式形式。在多不饱和脂肪酸中,每一个双键和下一个双键由一个亚甲基(-CH2-)分隔。使用这种命名法时,EPA是20:5n3,且DHA是22:6n3。在分析了呈现动脉硬化或充血性心力衰竭的病人的循环磷脂LCMUFA含量之后,Imamura发现增加水平的24:1与特殊的生理学风险因子以及与更高的充血性心力衰竭发生率相关。消耗22:1导致一些增加的风险(因为22:1延伸成24:1);关于20:1脂肪酸没有发现相关性。最近的研究表明20:1和22:1长链单不饱和脂肪酸实际上具有所需的保健效果。因此,Yang等在“具有长链单不饱和脂肪酸的膳食补充缓解肥胖相关的代谢功能紊乱且增加2型糖尿病KK-Ay小鼠肥胖组织中PPARγ的表达(Dietarysupplementationwithlong-chainmonounsaturatedfattyacidsattenuatesobesity-relatedmetabolicdysfunctionandincreasesexpressionofPPARgammainadiposetissueintype2diabeticKK-Aymice)”,《营养和代谢(Nutrition&Metabolism)》2013,10:16中批露用这种长链单不饱和脂肪酸对这种小鼠进行膳食处理改善其糖尿病病况。不幸的是,最近的研究还表明组合来自鱼油的更高的长链多不饱和脂肪酸(LC-PUFA)例如EPA(20:5)、DHA(22:6)与来自植物的某些单不饱和脂肪酸例如油酸(18:1)可抵消其各自衍生的保健益处。因此,Hlais等在“组合的鱼油和高油酸葵花油补剂中和各自对健康人脂质分布的影响(CombinedFishOilandHighOleicSunflowerOilSupplementsNeutralizetheIndividualEffectsontheLipidProfileofHealthyMen”,《脂质(Lipids)》(2013)48:853-861中总结道“通过添加鱼油(n-3)改变了油酸(n-9)对总的和LDL胆固醇的影响。这些效果可能是两种脂肪酸之间的酶竞争的结果。“(摘要)。因此,需要得到一种组合物,所述组合物包括高浓度的高级长链单不饱和脂肪酸(即,20:1和22:1),所述组合物还不含显著量的高级长链多不饱和脂肪酸。生产这种材料相关的困难之一在于产生具有更高浓度的这种高级单不饱和脂肪酸的油的许多种鱼(例如鲱鱼)也生产高浓度的高级长链多不饱和脂肪酸。有趣地是,反过来却不是如此-从鱼物种(主要是凤尾鱼(anchovy),在南美洲西海岸发现)分离出大多数高级长链多不饱和脂肪酸如EPA和DHA,但该鱼物种生产具有高含量长链多不饱和脂肪酸和低含量长链单不饱和脂肪酸的油。因此,例如Opstvedt在“动物营养中的鱼脂质(FishLipidsinAnimalNutrition)”,《挪威鲱鱼油和肉工业研究工业,技术公报22(NorwegianHerringOil&MealIndustryResearchIndustry,TechnicalBulletinNo.22)》,1985年10月中报道了秘鲁凤尾鱼具有33.7(w/w%)的20:5和22:6含量,但只有2.8%的20:1+22:1含量。不幸的是,通常用于浓缩鱼油脂肪酸的许多方法,例如短程蒸馏和超临界流体提取主要基于链长度而不是饱和度的变化来分离脂肪酸衍生物。虽然可使用例如尿素分馏的分馏方法,但这种方法不是经济上可接受的,因为需要大量试剂,特别是对于同时包含大量长链多不饱和脂肪酸和长链单不饱和脂肪酸的鱼油而言。过去使用锂盐来分离长链多不饱和脂肪酸和鱼油的其它组分。因此,例如美国专利申请号2013/0150602(Keliher等)批露了一种方法,其中使用锂盐来从单一脂肪酸除去非酸性杂质-而不是将脂肪酸彼此分离。非酸性杂质是在单一脂肪酸的化学合成过程中产生的典型杂质(参见2013/0150602第44段)。WO2011/095284(Horlacher)等批露了一种方法,其中通过用钠盐或锂盐和乙醇处理从具有高EPA和DHA的鱼油浓缩的游离脂肪酸,来从多不饱和脂肪酸(特别是EPA和DHA)中除去饱和脂肪酸。虽然现有技术批露了可使用锂盐/丙酮分馏法,但这种技术表明使用这种方法不是特别有效。因此,Fontell等在“用于分离和分析脂肪酸和其它脂质的一些新方法(Somenewmethodforseparationandanalysisoffattyacidsandotherlipids)”,《脂质研究学报(JournalofLipidResearch),卷号:1,期号:5,页码:391-404(1960)的第391-392页中陈述“所述方法[锂盐/丙酮分离]的一个固有不足是脂肪酸的共结晶,这导致比溶解度预测数据更不完美的分离。虽然用这种方法通常能获得良好的饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的分离,但单烯酸和多烯酸的分离更不精确…”。因此,完全不能预期使用有机溶剂如乙醇和/或丙酮的锂分馏可用来在包含高浓度的长链单不饱和脂肪酸和长链多不饱和脂肪酸的组合物中分离长链单不饱和脂肪酸和长链多不饱和脂肪酸。技术实现要素:在一方面中,本发明涉及一种用于获得C20-C22长链单不饱和脂肪酸富集的组合物的方法,所述方法包括下述步骤:a)在15℃-80℃,将包含C20-C22长链多不饱和脂肪酸和至少15重量%C20-C22长链单不饱和脂肪酸的油组合物与下述的(i)和(ii)混合形成混合的组合物:(i)有机溶剂,所述有机溶剂选自下组:C1-C5醇和具有通式R1(C=O)R2的酮,其中R1和R2各自独立地是C1-C5烷基;和(ii)锂盐,所述混合的组合物包含长链单不饱和脂肪酸的锂盐和长链多不饱和脂肪酸的锂盐;b)降低在步骤a中形成的混合的组合物的温度,从而使长链单不饱和脂肪酸的锂盐形成沉淀物;以及c回收沉淀物来获得长链单不饱和脂肪酸富集的组合物。在另一方面中,本发明涉及组合物,所述组合物包含至少70重量%的C20-C22长链单不饱和脂肪酸。发明详述在一方面中,本发明涉及一种用于获得C20-C22长链单不饱和脂肪酸富集的组合物的方法,所述方法包括下述步骤:a)在15℃-80℃,将包含C20-C22长链多不饱和脂肪酸和至少15重量%C20-C22长链单不饱和脂肪酸的油组合物与下述的(i)和(ii)混合形成混合的组合物:(i)有机溶剂,所述有机溶剂选自下组:C1-C5醇和具有通式R1(C=O)R2的酮,其中R1和R2各自独立地是C1-C5烷基;和(ii)锂盐,所述混合的组合物包含长链单不饱和脂肪酸的锂盐和长链多不饱和脂肪酸的锂盐;b)降低在步骤a中形成的混合的组合物的温度,从而使长链单不饱和脂肪酸的锂盐形成沉淀物;以及c)回收沉淀物来获得长链单不饱和脂肪酸富集的组合物。如本文所使用的,术语“长链单不饱和脂肪酸”或“LC-MUFA”指在其烷基链中具有20-22个碳原子和单一双键的脂肪酸(20:1到22:1脂肪酸)。类似地,术语“长链多不饱和脂肪酸”或“LC-PUFA”指在其烷基链中具有20-22个碳原子和多于一个双键的脂肪酸。此外,如本文所使用,术语“油组合物”指包含至少15重量%LC-MUFA的油本身(例如鱼油)或衍生自这种油的材料(例如通过乙基化、短程蒸馏和/或超临界流体提取的处理)。油组合物起始材料可衍生自具有至少15重量%LC-MUFA含量的任何来源。通常,这种油组合物包含显著的LC-PUFA含量(例如大于或等于5重量%)。这种油可衍生自鱼、甲壳类动物(如磷虾)、藻类、浮游生物、高等植物,或任何其它来源。优选的鱼物种包括鲱鱼、毛鳞鱼、鲭鱼、蓝鳕鱼、沙鳗、鳕鱼内脏和青鳕鱼(Pollock)内脏。起始材料可包括油、游离脂肪酸(例如水解鱼油)、单酯例如乙基酯或它们的混合物。因为在任何给定碳链长度下,与相应的单不饱和脂肪酸的锂盐相比,饱和脂肪酸的锂盐在有机溶剂中更不可溶,所以可进行第一分馏步骤来降低饱和脂肪酸的含量(例如如下文的实施例1和2所示)。当使用单酯如乙基酯或游离脂肪酸时,通常对这种起始材料先进行浓缩步骤(例如短程蒸馏或超临界流体提取),以从这种组合物除去较短链的脂肪酸。因为鱼油的饱和脂肪酸链长相对较短(鲱鱼油中大多数是C14和C16),所以这种步骤也将大量降低起始材料中饱和脂肪酸的含量。可根据本
技术领域
所公知的方法通过水解从油形成游离脂肪酸,例如如GudmundurG.Haraldsson和BjornKristinsson在J.Am.OilChem.Soc.(1998)75:1551-1556中所述。可使用本
技术领域
所公知的方法来形成单酯如乙基酯,例如通过使用醇化钠作为催化剂的油和相应的无水酒精反应,且除去作为副产物形成的甘油,即与现有技术的用于制备生物柴油或用于制造市售ω-3(omega-3)产品相似。令人惊讶的是,本发明的方法对于油的单酯(优选地乙基酯)和甚至在油自身上可同样良好地起作用。此外,令人惊讶地发现从酯开始的方法可使用氢氧化钾和氢氧化锂的混合物来高效地实施:锂和钾含量之和必须足以导致油的原位水解,同时较昂贵的氢氧化锂含量只需要足以获得所需程度的分馏,即获得所需程度的作为锂盐的脂肪酸的沉淀。作为氢氧化钾的替代,可使用其它碱,例如氢氧化钠、氢氧化镁等。在本发明的步骤a中,在有机溶剂的存在下,将油组合物与锂盐混合,以形成混合的组合物,所述混合的组合物包括长链单不饱和脂肪酸的锂盐和长链多不饱和脂肪酸的锂盐。出于经济考虑,优选以只足以沉淀所需分馏的量来添加锂盐。当将乙基酯或油用作起始材料时,优选以足以获得所需分馏的量来添加锂盐,且以足以获得油的完全水解的量来添加另一种碱(例如氢氧化钾)。使用氢氧化钾的益处是其可在乙醇和水环境中方便地溶解,增加灵活性从而获得所需的溶剂的水分含量,却无需增加总溶剂体积。所用的有机溶剂选自下组:C1-C5醇,和具有通式R1(C=O)R2的酮,其中R1和R2各自独立地是C1-C5烷基。优选的有机溶剂包括丙酮和乙醇。在一些实施方式中,这种有机溶剂可与少量(即,小于50重量%,通常小于25重量%)的水混合。这种溶剂通常以下述量来添加:0.5升-8升(优选的1升-4升)/千克鱼组合物。除了在有机溶剂中任选的水含量以外,还可将水用作用于实施脂肪酸的水解和/或沉淀的氢氧化锂和/或氢氧化钾和/或任何其它碱性材料的溶剂。可使用的锂盐包括碳酸锂、碳酸氢锂和氢氧化锂;氢氧化锂是特别优选的。锂盐可用作水合物,例如氢氧化锂一水合物。这种锂盐通常以水合物形式使用,但在这种盐可溶于所用的特定有机溶剂的情况下,可作为固体来添加这种盐。因此,例如当乙醇用作有机溶剂时,氢氧化锂可作为固体来使用。使用C20:l的锂盐作为示例,锂占该盐重量的2.2%。因此,较低重量的锂盐足以获得所需的分馏。取决于所需的分馏,通常以下述量来添加这种锂盐:计算为约5-70克锂/千克油组合物;优选地添加10-60克锂/千克油组合物;更优选地添加10-40克锂/千克油组合物。因为这种锂盐的成本,商业上有利的是使用这种盐与它们相应的钾盐的组合(例如,可额外地将氢氧化钾添加到该混合物)。混合油组合物、锂盐和有机溶剂,直到形成长链单不饱和脂肪酸的锂盐和长链多不饱和脂肪酸的锂盐。取决于例如下述的因素,这种混合可从几分钟或更短到几个小时或更长而不等:组分的体积和浓度,选定的特定组分,所用的搅拌范围,所选的温度等。通常,将组分在环境温度(即,大于或等于约15℃)-80℃的温度下混合几分钟(特别是在将游离脂肪酸用作起始材料的情况下)到最高达24小时的一段时间;特别是使用乙基酯和甘油三酯作为起始材料时,使用较长的时间。当将油或油的乙基酯用作起始材料(与游离脂肪酸相反)时,通常需要较长的混合时间来制备这种锂盐。在本发明的方法的步骤b中,将在步骤a中形成的混合的组合物置于长链单不饱和脂肪酸的锂盐形成沉淀物的条件下。通常,这涉及冷却(或让这种组合物冷却)到低于环境温度、优选低于或等于10℃的温度和甚至更优选地冷却到低于或等于约0℃的温度。较大量的锂盐减少将反应混合物冷却到非常低温的需求。为了回收单不饱和脂肪酸的替代方法还可以是回收在较高温度(例如10-15℃)下形成的沉淀物,然后在回收沉淀物的一种或多种其它馏份之前,通过合适的蒸发工艺在一个或多个步骤中减少反应混合物的体积。一旦形成包含长链单不饱和脂肪酸的锂盐的沉淀物,通常通过过滤来从溶液分离沉淀物,从而获得包含长链单不饱和脂肪酸的锂盐的组合物,以及包含长链多不饱和脂肪酸浓缩溶液的滤液。滤液包含高浓度的长链多不饱和脂肪酸的锂盐,其可通过使用酸例如柠檬酸、盐酸等的处理转变回到游离脂肪酸(且回收锂)。可使用本
技术领域
所公知的方法,以大于或等于80重量%的浓度进一步纯化和回收形成的游离LC-PUFA;且后续地使用酶或化学催化的与甘油的酯化转变回甘油三酯。因此,本发明的方法实现从因为高LC-MUFA和较低LC-PUFA含量而通常不用作起始材料的鱼油或其它油制备高度浓缩的LC-PUFA,因此在通常用于制备这种高度浓缩LC-PUFA组合物的鱼物种不能方便地充足供应时增加了选择起始材料的灵活性。可任选地通过使用溶剂例如乙醇的重结晶来纯化沉淀物。通过使用酸例如柠檬酸、盐酸、磷酸、硫酸等的处理,将这种(任选纯化的)LC-MUFA组合物转化成游离脂肪酸。可使用本
技术领域
所公知的方法,以大于或等于70重量%的浓度进一步纯化和回收形成的游离LC-MUFA;且后续地使用酶催化的与甘油的酯化转变回甘油三酯。在其它实施方式中,可通过本
技术领域
所公知的方法,将游离的长链单不饱和脂肪酸转化成酯(例如它们的乙基酯)或盐(例如它们的锂盐、钠盐、钙盐等)。本发明的方法实现制备组合物,所述组合物包含至少70重量%的长链单不饱和脂肪酸。优选的,这种组合物具有大于75重量%、优选的高于80重量%的LC-MUFA浓度。这种C20-C22长链单不饱和脂肪酸可为游离脂肪酸、单酯(优选的乙基酯)、甘油三酯或其混合物的形式。应理解,本文所述的每一组分、化合物、取代基或参数应解读成批露了单独地使用,或者与本文所述的每一和所有其它组分、化合物、取代基或参数中的一种或多种组合地使用。还应理解本文所述的用于每一组分、化合物、取代基或参数的每一量/数值或者量/数值的范围,应解读为批露了与用于本文所述的任意其它组分、化合物、取代基或参数而批露的每一量/数值或者量/数值的范围进行组合,且出于本发明之目的,因此也批露了本文所述的用于两种或更多种组分、化合物、取代基或参数的量/数值或者量/数值的范围的任意组合相互进行组合。还应理解,本文所述的每一范围的每一下限解读成批露了与用于相同组分、化合物、取代基或参数的本文所述的的每一上限进行组合。因此,批露2个范围应解读成批露了4个范围,其通过组合每一范围的每一下限与每一范围的每一上限而得到。批露3个范围应解读成批露了9个范围,其组合每一范围的每一下限和每一范围的每一上限而得到等。此外,在说明书或实施例中批露的组分、化合物、取代基或参数的具体的量/数值应解读成批露了范围的下限或上限,因此可与在本申请中其它地方批露的用于相同组分、化合物、取代基或参数的任何其它的范围的下限或上限或者具体的量/数值进行组合,从而形成用于所述组分、化合物、取代基或参数的范围。实施例提供了以下实施例以根据本发明的原理对本发明进行说明,而非以所附权利要求以外的任意方式对本发明构成限制。在下文的实施例中,除非另有说明,否则将具有下文所列组成的鲱鱼油用作起始鱼油材料:表1.如通过气相色谱所分析的所用的鲱鱼油的脂肪酸组成脂肪酸百分比面积C14∶08.2C14∶10.1C16∶012.6C16∶1n74.7C16∶4n10.4C18∶00.9C18∶1n911.1C18∶1n71.4C18∶2n61.3C18∶3n30.8C18∶4n32.5C20∶00.1C20∶1n111.1C20∶1n913.3C20∶1n703C20∶2n6ndC20∶3n3ndC20∶4n60.1C20∶4n30.4C20∶5n3(EPA)6.3C21∶5n30.3C22∶1(n13+n11)22.2C22∶1n91.3C22∶1n7ndC22∶5n6ndC22∶5n30.5C22∶6n3(DHA)6.2C24∶10.8nd:没有观察到实施例1-两步分馏:第一分馏步骤是为了除去饱和脂肪酸。将1000克水解的来自表1的鲱鱼油的游离脂肪酸(FFA)溶解于2升丙酮中。在添加100毫升5MLiOH(相当于相对于起始脂肪酸的3.5克锂离子,或0.35重量%)且在40℃下搅拌过夜之后,再添加2升丙酮,且在冰浴中将反应混合物冷却4小时。在饱和脂肪酸中富集形成的沉淀物,通过过滤去除并弃去。用柠檬酸酸化滤液,且在真空下在旋转蒸发仪上除去部分丙酮,用于使游离脂肪酸形成与其余的丙酮/水性溶液分离的相。使用分液漏斗来回收游离脂肪酸,且用多个部分的水洗涤,直到获得5-6的pH。然后,在真空下在旋转蒸发仪中处理游离脂肪酸相,直到获得稳定的重量。这样分离到798.5克游离脂肪酸。该馏份的脂肪酸组成示于表2。在分析之后,将这种游离脂肪酸混合物(786.7克)溶解于1.6升丙酮中。在搅拌过程中,添加LiOH(472毫升5M,相对于游离脂肪酸的16.4克锂离子或2.1重量%)。在40℃下搅拌过夜之后,再添加1.6升的丙酮,在冰浴中将反应混合物冷却4小时,并过滤。使用柠檬酸酸化丙酮滤液,且使用如上所述的方法分离游离脂肪酸甘油三酯ω-3浓缩物(185克)。浓缩物的脂肪酸组成示于表2。从乙醇对含分离的锂盐的滤液进行重结晶。在酸化重结晶盐之后,获得373克富含MUFA的浓缩物。在重结晶之后,MUFA浓缩物的脂肪酸组成示于表2。表2.通过气相色谱分析的浓度(百分比)脂肪酸ω-3浓缩物重结晶之后MUFA-浓缩物14∶01.19.014∶10.10.016∶00.410.916∶16.52.918∶0-0.618∶1n99.09.818∶1n70.41.918∶3n32.00.318∶4n310.6-20∶0--20∶1n110.4-20∶1n91.122.020∶1n7-0.420∶4n31.5-EPA26.40.322∶1n11+130.835.922∶1n9-1.922∶1n7-0.221∶5n31.0-22∶5n32.0-DHA25.790.324∶1-0.8使用实验室短程蒸馏釜(LeyboldKDL4),将重结晶的MUFA浓缩物蒸馏两次。在第一次蒸馏(120℃,10-4-10-3毫巴(mbar))下,排出28.3%的蒸馏物,从而除去短链长的脂肪酸。将来自这个蒸馏的残留物在185℃下蒸馏,且得到作为产物的80.6%(165.8克)的蒸馏物。使用酶催化的酯化,用甘油将FFA浓缩物转变成甘油三酯。作为甘油三酯的MUFA-浓缩物的酸组成示于表3。本领域普通技术人员已知酶催化的酯化步骤对脂肪酸组成没有影响,因此表3也显示了FFA浓缩物的脂肪酸组成。表3.来自鲱鱼油的LC-MUFA的TG浓缩物的脂肪酸组成。使用气相色谱温度梯度来实施分析,其类似于在用于鳕鱼肝油的欧洲药典编号1192所述。脂肪酸浓度(GcA%)C14∶01.7C14∶10.1C16∶05.2C16∶11.3C18∶00.7C18∶1n-98.5C18∶1n-71.7C18∶2n-60.5C18∶3n-30.3C18∶4n-30.1C20∶1n-111.3C20∶1n-924.7C20∶1n-70.5C20∶2n-60.3C20∶3n-30.1C20∶4n-60.1C20∶4n-30.1C20∶5n-3(EPA)0.4C22∶1n-1146.1C22∶1n-92.2C22∶1n-70.2C22∶5n-30.1C22∶6n-3(DHA)0.4C24∶11.4MUFA甘油三酯产物具有完全中性的味道,且没有可觉察的臭味。本领域普通技术人员将理解,如有需要,可使用脱臭步骤,从而进一步改善产物的感官特征。浓缩物的质量特征示于表4。本领域普通技术人员已知酶催化的酯化不会改变样品中不可皂化(UFS)物质或胆固醇的含量。与起始油相比,这种两种特征的下降(分别是78%和96%)是由脂肪酸分馏过程导致的。因此,本发明的方法不仅对于制备非常高的MUFA浓缩物是有效的,而且还有效地制备具有非常低UFS(含胆固醇)的这种浓缩物。因为它们的亲脂性特征,设想了如DDT、PCB、二氧芑(dioxin)和PBDE等的污染物随着UFS馏分也到达与胆固醇相同的程度。因此,认为根据本发明获得的MUFA浓缩物是独特的,因为它们提供有价值的LC-MUFA,且没有在正常饮食中伴随这些脂肪酸的有毒环境污染物。表4还表明产物具有非常低的氧化性产物含量。表4:MUFA的甘油三酯(TG)浓缩物的组成。1起始油中的胆固醇:6.5毫克/克2起始油中的UFS:0.9%3如通过凝胶渗透色谱所分析分析所得MUFA产物和起始鱼油材料的持久的有机污染物含量。这种分析的结果参见下文的表4A:表4A17PCB:PCB同类物28,52,101,118,138,153和180之和,其常常称作用于非二氧芑状PCB之和的量度。22011年12月2日的委员会规定(EU)第1259/2011号3EU规定只利用了PCB同类物28,52,101,138,153和180之和;即,在和中没有包括同类物118。本
技术领域
所公知,与通常用于制备ω-3浓缩物的南美鱼油相比,北大西洋鲱鱼油包含更高水平的POP。尽管如此,当使用这种鲱鱼油作为起始油且没有使用任何油预处理以降低POP含量时,本发明能制造具有非常低的这种污染物的MUFA产物。通常,与起始材料相比,POP-水平下降大于90%。在上述实施例中,起始鲱鱼油不符合用于用作食物的海产油的POP的EU极限,但MUFA甘油三酯产物具有远远低于这些极限的POP含量。实施例2将1352.5克来自表1的鲱鱼油的游离脂肪酸溶解于710毫升丙酮(毫升)36毫升5MLiOH(水性)中,并在40℃下搅拌过夜,然后将反应混合物在冰浴中放置4小时。在饱和脂肪酸中富集形成的沉淀物,并通过过滤去除并丢弃。在用柠檬酸进行酸化之后,使用在实施例1所述的方法回收223.5克的游离脂肪酸油。通过与200毫升丙酮和36毫升LiOH(水性)过夜搅拌,然后将反应混合物在冰浴中放置4小时,来对50克的这种油进行进一步的分馏步骤。过滤形成的沉淀物。与实施例1类似地用水性柠檬酸酸化滤液和分离,得到具有表5(产物2a)所示组成的MUFA浓缩物(34.1克)。根据实施例1方法的滤液的酸化和处理导致回收具有表5(产物2b)所示组成的ω-3浓缩物。本领域普通技术人员已知例如通过如上所述的短程蒸馏和重结晶,可进一步纯化这些浓缩物。(SFA=饱和脂肪酸)表5.来自两步锂分馏的结果。以GC面积%表示的结果。实施例3-在蒸馏的鲱鱼油乙基酯上的分馏。通过使用在91℃和10-4毫巴压力下的实验室短程蒸馏釜(LeyboldKDL4)以蒸馏掉短链脂肪酸(包括饱和的C14:0和C16:0),来降低表1所示的鲱鱼油乙基酯的饱和脂肪酸含量。丢弃馏出液(30重量%)。来自蒸馏的残留物具有表6所示的脂肪酸组成。将850克来自蒸馏的残留物溶解于1700毫升丙酮中。在添加520毫升5M水性KOH、1280毫升5M水性LiOH和额外量的1700毫升丙酮的过程中,搅拌混合物。在40℃下搅拌过夜之后,将反应混合物在冰浴中放置约4小时。在过滤之后,酸化滤液,以将溶解的脂肪酸盐转变成游离脂肪酸。回收的脂肪富含ω-3脂肪酸(182克)的组成见表6。然后,进行回收的乙基酯的两步短程蒸馏,以除去轻质和重质副产物:第一蒸馏步骤:130℃和10-4毫巴。馏出液是约11%,残留物是约89%。在来自第一步的残留物上进行第二蒸馏步骤:182℃和10-4毫巴。馏出液是约97.8%。残留物是约2.2%。最终150.6克的馏出液富含ω-3酸。馏出的ω-3浓缩物的组成见表6。ω-3浓缩物包含78%ω-3酸。本领域普通技术人员已知根据已知技术,可进一步提高浓度。表6.脂肪酸分析实施例3(气相色谱面积%)。在通过流动的氮气除去大多数溶剂之后,来自过滤的沉淀物重量是1890克。在100毫升乙醇(96%)中,对100克的这种材料进行重结晶。用柠檬酸酸化重结晶的锂盐,回收22.7克的MUFA游离脂肪酸的浓缩物。如果全部材料进行重结晶,则对应于429g的浓缩物。在表6中给出了重结晶之前和之后的MUFA浓缩物的脂肪酸组成。重结晶的MUFA浓缩物具有88%MUFA含量和仅0.1%ω-3酸(从重结晶之前的4.5%下降)。后一个特征对于避免从产物形成任何恶臭和“鱼腥”臭味是非常重要的。实施例4-使用乙醇作为溶剂,对蒸馏的鲱鱼油乙基酯进行分馏。在实施例4中使用与实施例3相同的起始材料(乙基酯化鲱鱼油,其中已通过蒸馏除去短链脂肪酸)批料。用100克乙基酯而不是实施例3的850毫升来开始实施例4。为了能与实施例3进行比较,以约相同的比例降低反应物和溶剂的体积(200+200毫升乙醇(96%),60毫升5MKOH,160毫升5MLiOH)。其它反应条件与实施例3相同。在通过过滤除去锂盐以后,酸化乙醇溶液后获得29.1克游离脂肪酸。沉淀的盐的酸化导致分离44.6克游离脂肪酸(没有重结晶的脂肪酸盐)。两种产物的脂肪酸组成可参见表7。从结果可知,与使用相同体积丙酮的分馏相比,在乙醇中的分馏得到更富含LC-MUFA的MUFA-浓缩物。预料之外的是,与相同体积的丙酮相比,当将乙醇用作溶剂时,C18:1的沉淀程度更小。这得到第二产物:一种ω-3浓缩物,其也包含大量油酸(C18:ln9),这是认可的来自地中海饮食的有价值的脂肪酸。因此,在乙醇中的分馏可得到富含有益的ω-3酸和油酸的浓缩物,以及富含LC-MUFA的另一种浓缩物。表7.脂肪酸分析实施例4(气相色谱面积%)。实施例5使用乙醇作为溶剂,在蒸馏的鲱鱼油乙基酯上进行分馏。使用用于短程蒸馏的试验工作站设备(VTA,型号VK83-6-SKR-G,具有脱气器),以与实施例3所述相似的方式来降低表8所示的鲱鱼油乙基酯中饱和脂肪酸的含量。在113℃、7.4千克/小时流动和0.01毫巴真空下,进行蒸馏。除去短链脂肪酸之后的乙基酯的组成参见表8,还列出了所得MUFA浓缩物的脂肪酸组成。以下述方式来获得MUFA浓缩物:在除去短链脂肪酸乙基酯以后,将约50克的蒸馏残留物的部分与50毫升96%乙醇以及下述物质混合:A:25毫升5MKOH(水性溶液)和65毫升5MLiOH(水性溶液),相当于计算为45克锂/千克用于分馏的乙基酯组合物,B:15毫升5MKOH(水性溶液)和75毫升5MLiOH(水性溶液),相当于计算为52克锂/千克乙基酯组合物,C:5毫升5MKOH(水性溶液)和85毫升5MLiOH(水性溶液),相当于计算为59克锂/千克乙基酯组合物。将反应混合物在40℃下搅拌2小时,且在冰浴中冷却。出于实际原因,冷却持续过夜。通过过滤来去除沉淀物。添加HCl(4M)用于酸化,然后在搅拌过程中温和地加热所得混合物,从而发生液体游离脂肪酸相分离。在旋转蒸发仪中,在真空下处理游离脂肪酸相,以除去痕量的水。通过GC分析产物。结果见表8。产率(从起始乙基酯混合物的C20平均链长来计算,其得到92%作为水解成游离脂肪酸的理论产率)如下:A:25.9克(56%,基于50.6克作为起始材料的乙基酯)B:27.4克(60%,基于49.8克作为起始材料的乙基酯)C:25.3克(55%,基于50.3克作为起始材料的乙基酯)。在除去沉淀物之后,用4MHCl(4M)酸化滤液。在搅拌过程中,温和加热,从而获得液体游离脂肪酸相。用少量水洗涤游离脂肪酸相,然后在旋转蒸发仪中干燥游离脂肪酸相。所得ω-3酸加上油酸(C18:ln9)的浓缩物的组成参见表8。产率(从起始乙基酯混合物的C20平均链长来计算,其得到92%作为水解成游离脂肪酸的理论产率)如下:A:11.5克(25%,基于50.6克作为起始材料的乙基酯)B:8.7克(19%,基于49.8克作为起始材料的乙基酯)C:9.1克(20%,基于50.3克作为起始材料的乙基酯)。关于产率,应注意本领域普通技术人员能理解当在大规模设备中进行相同反应时,对于在中间体和产物转移过程中较小量的材料损失以百分比基准计可能更大。从表可知,在实验A、B、C之间,MUFA浓缩物的组成没有显著不同。如说明书和实施例1所述,在酸化和分离所得游离酸之前对沉淀的锂盐进行重结晶增加了这些MUFA浓缩物的MUFA含量,且降低其PUFA含量。对于与MUFA浓缩物同时形成的PUFA浓缩物,可观察到随着作为沉淀剂的锂离子量增加,ω-3酸浓度显著增加。与此相反,随着锂的量增加,ω-6酸浓度令人惊讶地保持恒定。这与用于形成PUFA浓缩物的尿素分馏的通常应用相反。在尿素分馏中,不幸的是ω-6酸比相应的ω-3酸浓缩得更多。因此,与试验尿素分馏所得的相比,锂分馏令人惊讶地可用于制备具有更高和因此更有利的ω-3/ω-6比例的PUFA浓缩物。表8.以GC面积%表示的结果。*:包含C20:lnll实施例6鱼油的直接分馏因为海产油的非常复杂的脂肪酸组成,不能方便地通过任何单一分馏技术以商业规模获得长链ω-3脂肪酸的高度浓缩物。ω-3浓缩物的商业生产从油与醇的交换酯化或者将油水解成游离脂肪酸或它们的盐来开始。与这个实践相反,鱼油本身可直接用作用于本发明的方法的起始材料。将49.4克表1的鲱鱼油(即,成TG形式的原始油)溶解于100毫升的乙醇(96%)中。在搅拌过程中,添加30毫升5MKOH,然后添加40毫升5MLiOH和额外量的100毫升乙醇(96%)。在40℃下,将反应搅拌过夜,然后在冰浴中冷却4小时,然后过滤。以与上述实施例中所述相似的方式,从沉淀的锂盐和溶解的钾盐/锂盐分离脂肪酸浓缩物。产物的组成参见表9。与上文实施例相似,对锂盐LC-MUFA浓缩物进行重结晶可将ω-3含量降低到低于1%的水平。因为不能使用蒸馏来分离甘油三酯油(如鱼油),可观察到与从预蒸馏的起始材料制备的浓缩物相比,两种初始浓缩物包含更多短链脂肪酸。但是,本领域普通技术人员将理解通过使用短程蒸馏或其它已知技术进一步处理表9的浓缩物,可降低C14和C16脂肪酸含量。表9.当前第1页1 2 3 
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1