一种从藻油中提纯二十二碳六烯酸乙酯的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种提纯二十二碳六烯酸乙酯的方法，具体来说是以粗制藻油为原料，经过碱炼脱酸后，通过醇解反应生成混合脂肪酸乙酯，然后将混合脂肪酸乙酯通过氯化锌吸附柱分离二十二碳六烯酸乙酯。
【背景技术】
[0002]藻油中主要成分为脂肪酸甘油酯、磷脂、类脂等。藻油中含有丰富的n-3型多不饱和脂肪酸，以EPA和DHA为主，其中DHA在人体的发育和成长过程中发挥着不可替代的作用，特别是对婴幼儿及儿童的发育至关重要。
[0003]目前已被实验证实和正在研宄中的DHA功能有:1.促进胎儿和儿童大脑发育，DHA可通过胎盘进入胎儿的肝脏和大脑，胎儿从母亲怀孕后期到其出生6个月，脑和视网膜发育最快，需要充足的DHA。如果DHA摄入偏低，婴儿出生体重可能偏低，而且容易早产。人母乳中DHA含量很高，约7-22mg/100ml ；2.降低血液中胆固醇浓度，预防动脉硬化而引起的心血管疾病；3.防癌抗癌的功能(正在研宄)；4.提高大脑的功能，人脑细胞脂质中有10%是DHA，其对脑细胞的形成、生长发育及脑细胞突起的延伸、生长都起着重要作用，故其能改善学习能力，增强记忆力，防止大脑衰老，还具有镇静催眠作用；5.高纯度的DHA甘油三酯(Tridocosahexanoyl Glycerol, tr1-DHA)对过敏性皮炎、支气管哮喘和花粉过敏症有很好的治疗效果；6.改善血液粘滞度和提高红细胞变形能力；7.保护视力，促进视网膜光感细胞的成熟。DHA是视网膜和视神经的重要组成部分，其可改善视力，防止和治疗视力低下；8.参与维持花生四烯酸炎症代谢网络的平衡，达到抑制血小板凝聚、抗炎、抗癌等目的。
[0004]粗制藻油的后处理一般包括精炼及分离，其中精炼一般包括脱胶、脱水、脱色、脱臭等过程。精炼后的藻油再进行分离提纯，分离提纯方法主要包括尿素包合法、分子蒸馏法、超临界萃取法、银离子络合法等。
[0005]本发明是采用将粗制藻油碱炼后直接用Zn2+络合吸附法进行层析从而得到高纯度的DHA。将粗制藻油进行碱炼可以去除藻油中的游离脂肪酸和胶质物质，减小了层析过程中杂质的影响。在利用Zn2+能与不饱和脂肪酸中的碳碳双键形成可逆络合物的性质，生成的络合物稳定性有脂肪酸含油的双键与分子量有关。不同脂肪酸的双键及分子量不同，因此可用不同极性的溶剂将他们洗脱下来达到分离的目的。
[0006]申请号03150169.9公开了利用AgN03络合法从粗制藻油中提纯DHA及EPA的方法。使用Ag+络合吸附分离效果好，产品纯度高，缺点是Ag+价格昂贵，同时Ag+稳定性差，在空气中易发生氧化还原反应，失去络合作用。
[0007]申请号99115426.0利用分子蒸馏方法提纯醇解后的混合脂肪酸乙酯，得到含量50?90%的DHA和EPA。该方法缺点是需要高真空设备，能耗大，同时不能对碳数相同，双键数目不同的脂肪酸进行分离。
[0008]吴光红等人(吴光红、刘钟斌.综合法提取藻油中EPA、DHA的研宄.渔业现代化，1999(3):28-29)以黄鲫的混合藻油，经精制为原料，采用先经盐析，再用包合的综合方法，提取藻油中的EPA、DHA,纯度达到82%以上。该方法需经过精炼过程，步骤复杂。
[0009]本发明是采用将粗制藻油碱炼后直接用Zn2+络合吸附法进行层析从而得到高纯度的DHA。将粗制藻油进行碱炼可以去除藻油中的游离脂肪酸和胶质物质，减小了层析过程中杂质的影响，再利用Zn2+能与不饱和脂肪酸中的碳碳双键形成可逆络合物的性质，生成的络合物稳定性与脂肪酸含有的双键与分子量有关。不同脂肪酸的双键及分子量不同，因此可用不同极性的溶剂将他们洗脱下来达到分离的目的。
【发明内容】
[0010]本发明是经过对粗制藻油分离提纯进行大量研宄，研宄出一种成本低、效果好的分离DHA的方法。
[0011]本发明的方法主要通过以下步骤完成(I)粗制藻油的碱炼脱酸，采用低温浓碱脱酸工艺，加入饱和食盐水静置进行分层，除去皂脚。(2)藻油的乙酯化，将碱炼后的藻油在碱催化下以乙醇为溶剂进行醇解，得到混合脂肪酸乙酯。(3)乙酯化藻油的络合层析，将乙酯化后的藻油通过含有Zn2+的吸附柱，含有双键的脂肪酸乙酯与其形成可逆络合物，用不同极性的溶剂进行洗脱，得到纯度90%以上的二十二碳六烯酸乙酯。
[0012]在本发明的方法中可以通过以下步骤完成粗藻油的碱炼:在常温下将藻油质量3?10%的氢氧化钠用水配置成浓度为15?25%的碱液加入藻油中在60-90 °C下碱炼反应0.5-2h，然后加入饱和食盐水，静置分层，分离油层。
[0013]在本发明的方法中可以通过以下步骤完成藻油的乙酯化:取碱炼后的藻油加氢氧化钠乙醇溶液混合，回流反应4h，加入饱和食盐水除去乙醇及甘油，同时加入植物油抽提溶剂萃取混合乙酯，浓缩得到混合脂肪酸乙酯。
[0014]在本发明的方法中可以通过以下步骤完成藻油的Zn2+络合吸附层析:将重量为硅胶质量的10?25%的混合脂肪酸乙酯注入吸附柱中，使用浓度梯度为5?15%的乙醇-植物油抽提溶剂溶液进行洗脱，洗脱速度为3?10ml/min。所得洗脱液进行减压浓缩，合并相同组分的洗脱液，可得到高纯度的DHA乙酯。
[0015]上述的Zn2+络合硅胶柱可以通过以下步骤完成:将ZnCl^于乙醇溶液中，配置成3?5%的溶液，再将硅胶加入溶液中充分搅拌吸附2?4h，将溶剂减压浓缩至干得到Zn2+吸附的硅胶，用此硅胶装柱。ZnCl2用量为硅胶质量的5?20%。
[0016]本发明所述的从藻油中提纯二十二碳六烯酸乙酯的方法具有以下优点:
[0017]本发明工艺方法在进行络合层析之前进行碱炼，除去了粗藻油中的游离脂肪酸、胶质、脂溶性蛋白质等杂质，可以大幅提高层析时混合脂肪酸乙酯的上样量。
[0018]本发明工艺方法使用油脂碱炼与Zn2+络合吸附结合的方法从粗制藻油中得到高纯度的DHA乙酯，节省了油脂精炼过程中的脱色脱臭等操作步骤。大幅减少油脂的加热时间，从而减少油脂的破坏。
[0019]本发明工艺方法同尿素包合法、分子蒸馏法、超临界萃取法相比，分离效果好，收率高。
[0020]本发明工艺方法同Ag+络合吸附法相比，使用Zn2+替代Ag+，大幅降低了生产成本，同时解决了 Ag+在生产过程中中容易氧化的问题。
【具体实施方式】
[0021]实施例1
[0022]粗制藻油的碱炼:取10g粗制藻油，加入浓度为15 %的NaOH水溶液35ml，在50-70°C下反应lh。反应完毕，加入10ml饱和食盐水和10ml植物油抽提溶剂进行萃取分层，弃去水层，油层用纯水水洗至中性，然后加入无水Na2SO4干燥后减压浓缩得到碱炼藻油。
[0023]混合脂肪酸乙酯的制备:取50g碱炼藻油，加入浓度为5 %的NaOH-CH3CH2OH溶液100ml，回流反应4h，反应完毕后加入饱和食盐水和植物油抽提溶剂进行萃取分层，弃去水层，油层用纯水水洗至中性，然后加入无水Na2SO4干燥后减压浓缩得到混合脂肪酸乙酯。
[0024]Zn2+络合吸附层析提纯DHA乙酯:①Zn2+吸附硅胶的预制:取1gZnCl 2溶于250ml乙醇溶液中，往溶液中边搅拌边加入硅胶250g，混合搅拌0.5-2h，减压浓缩除去溶剂，在120°C烘箱中干燥4-6h。冷却至室温，取50g用植物油抽提溶剂采用湿法装柱。②将5g混合脂肪酸溶于1ml植物油抽提溶剂中，加入吸附柱，然后用90ml的植物油抽提溶剂洗脱，然后分别用含乙醇3%、5%、10%的植物油抽提溶剂溶液洗脱。每50ml收集一个流分，分别浓缩后用气相色谱检测流分的组成，合并相同组分得到4.5g高纯度的DHA乙酯。
[0025]实施例2
[0026]粗制藻油的碱炼:取10g粗制藻油，加入浓度为20 %的NaOH水溶液30ml，在60°C下搅拌反应lh。反应完毕，加入10ml饱和食盐水和10ml植物油抽提溶剂进行萃取分层，弃去水层，油层用纯水水洗至中性，然后加入无水Na2S04干燥后减压浓缩得到碱炼藻油。
[0027]混合脂肪酸乙酯的制备:取50g碱炼藻油，加入浓度为3 %的NaOH-CH3CH2OH溶液100ml，回流反应4h，反应完毕后加入饱和食盐水和植物油抽提溶剂进行萃取分层，弃去水层，油层用纯水水洗至中性，然后加入无水Na2SO4干燥后减压浓缩得到混合脂肪酸乙酯。
[0028]Zn2+络合吸附层析提纯DHA乙酯:Zn 2+吸附硅胶的预制同实例1，称取60g Zn 2+吸附硅胶，将5g混合脂肪酸溶于1ml植物油抽提溶剂中，加入吸附柱，然后用120ml的植物油抽提溶剂洗脱，然后分别用含乙醇3%的植物油抽提溶剂溶液200ml、含乙醇5%的植物油抽提溶剂溶液500ml、含乙醇10%的植物油抽提溶剂300ml洗脱。每50ml收集一个流分，分别浓缩后用气相色谱检测流分的组成，合并相同组分得到4.7g高纯度的DHA乙酯。
【主权项】
1.一种提纯二十二碳六烯酸乙酯的方法，其特征在于包括以下步骤: 1)提取藻油碱炼； 2)藻油的乙酯化； 3)氯化锌络合吸附柱进行层析分离，及溶液洗脱，得到DHA乙酯。
2.如权利要求1所述的提纯二十二碳六烯酸乙酯的方法，其中所述步骤具体为: I)提取藻油碱炼:在常温下加入藻油质量3?10%，氢氧化钠浓度为15?25%的碱液进行碱炼，然后加入饱和食盐水，静置分层，除去皂脚； 2藻油的乙酯化:取碱炼后的藻油以NaOH为催化剂与乙醇混合，回流反应4h，加入饱和食盐水除去乙醇及甘油，同时加入植物油抽提溶剂萃取混合乙酯，浓缩得到混合脂肪酸乙醋； 3)将混合脂肪酸乙酯采用氯化锌络合吸附柱进行层析分离，然后使用浓度梯度为5?15 %的乙醇-植物油抽提溶剂溶液洗脱，所得洗脱液进行浓缩后，合并相同组分的洗脱液，得到高含量的DHA乙酯。
3.如权利要求2所述的提纯二十二碳六烯酸乙酯的方法，其特征在于所述的氯化锌吸附层析法的混合脂肪酸乙酯的上样质量为填充的氯化锌吸附柱重量的10?25%，洗脱剂梯度为5?15%的乙醇-植物油抽提溶剂溶液，洗脱速度为:3?10ml/min。
4.如权利要求2或3所述的提纯二十二碳六烯酸乙酯的方法，其特征在于所属的氯化锌吸附柱的制备方法是将氧化铝或硅胶加入含量为3?5%的氯化锌-乙醇溶液中，充分搅拌吸附后，减压浓缩蒸干溶剂，得到吸附氯化锌的氧化铝或硅胶，然后进行装柱。
5.如权利要求1-4任一方法制备的二十二碳六烯酸乙酯。
【专利摘要】本发明公开了一种从粗制藻油中提纯得到二十二碳六烯酸乙酯的方法。主要包括以下步骤：(1)粗制藻油的碱炼脱酸，采用低温浓碱脱酸工艺，加入饱和食盐水静置进行分层，除去皂脚。(2)藻油的乙酯化，将碱炼后的藻油在碱催化下以乙醇为溶剂进行醇解，得到混合脂肪酸乙酯。(3)乙酯化藻油的络合层析，将乙酯化后的藻油通过含有Zn2+的吸附柱，含有双键的脂肪酸乙酯与其形成可逆络合物，用不同极性的溶剂进行洗脱，得到纯度90％以上的二十二碳六烯酸乙酯。
【IPC分类】C07C67-03, C07C69-587, C07C67-48
【公开号】CN104557541
【申请号】CN201410857033
【发明人】廖炜程, 蒋四富, 塔娜, 韩雯, 王春宏
【申请人】内蒙古金达威药业有限公司, 厦门金达威集团股份有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月30日