专利名称：甘油三酯的制作方法
技术领域：
本发明涉及甘油三酯类。
必需脂肪酸(EFAs)由下表1所示的12个化合物系列组成。尽管亚油酸-n-6系列EFAs的母体化合物和α-亚麻酸-n-3系列EFAs的母体化合物通常是主要饮食中的EFAs，但这些物质本身在体内只发挥相对较小的作用。为了使之被身体充分利用，上述母体化合物必须按表1所示的一系列反应进行代谢。定量地讲，根据它们在细胞膜和在其它类脂部分中的含量判断，二高-γ-亚麻酸(DGLA)和花生四烯酸(AA)是n-6系列的主要的EFA代谢物;而二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)是n-3系列的主要代谢物。DGLA，AA，EPA和DHA是体内大多数类脂的重要组分。同时，象它们本身具有的重要性那样，它们也可以产生广范的氧化衍生物-二十碳酸类化合物，包括前列腺素类，白三烯类和其它化合物。
从表1中可见，在链中加入两个碳的延长反应趋于迅速;而引入额外双键的去饱和反应趋于很慢。这样例如，γ-亚麻酸(GLA)迅速转变成DGLA而stearidonic acid较易转变成20∶4n-3，因此这些成对化合物从饮食的角度讲是等价的。然而，DGLA只是缓慢转变成AA。在人体内，上述反应通常都是不可逆的;n-3和n-6系列脂肪酸之间也不能相互转换。
见下表表1
n-6n-318:2△-9,1218:3△-9,12,15(亚油酸)(α-亚麻酸)｜△-6去饱和酶↓18:3△-6,9,1218:4△-6,9,12,15(γ-亚麻酸)︱(stearidonic acid)链延长↓20:3△-8,11,1420:4△-8,11,14,17二高-γ-亚麻酸︱△-5去饱和酶↓20:4△5,8,11,1420:5△-5,8,11,14,17(花生四烯酸)︱(廿碳五烯酸)链延长↓22:4△-7,10,13,1622:5△-7,10,13,16,19(肾上腺酸)︱
△-4去饱和酶↓22:5△-4,7,10,13,1622:6△-4,7,10,13,16,19(甘二碳六烯酸)上述脂肪酸在自然界中是全顺式构型，它们被系统命名为相应的十八烷酸，廿烷酸或廿二烷酸的衍生物，例如△-9，12-十八碳二烯酸或△-4，7，10，13，16，19-廿二碳六烯酸;而相应的数字名称如18∶2n-6或22∶6n-3是很简便的。也可以应用首字母缩写法，例如EPA表示20∶5n-3酸(廿碳五烯酸(eicosapentaenoic acid)]或DHA表示22∶6n-3酸(廿二碳六烯酸(docosahexaenoic acid)];但当n-3酸和n-6酸的链长度相同且它们的不饱和度也相同时，如两个22∶5酸，该法就不适用了。n-6系列常用俗名见前所述。n-3系列中仅18∶3n-3有常用俗名α-亚麻酸，虽然stearidonic acid被用来表示18∶4n-3酸，但也使用廿碳五烯酸和廿二碳六烯酸名称本身。
在许多不同病症中，存在EFA生化异常导致在不同类脂部分和在不同组织中EFA含量异常的现象已日见清楚。这些疾病包括心脏和循环系统的疾病，象高血压，冠状血管疾病和外周血管病;炎症和免疫性疾病，象特异反应性疾病(atopic disorders)，骨关节炎，类风湿性关节炎，溃疡性结肠炎，节段性回肠炎及各种一般类型的炎症或自身免疫疾病;神经功能失常，象阿耳茨海默氏症，帕金森氏病和多发性硬化;肾功能失常;皮肤疾病;胃肠道疾病;钙和其它矿物质代谢异常;骨骼和结缔组织疾病;生殖和内分泌系统疾病;精神病，包括精神分裂症和痴呆;以及老年疾病。
特别是，据称γ-亚麻酸(GLA)和二高γ-亚麻酸对各种各样的疾病具多种治疗作用，所述疾病特别包括皮肤病，炎症和免疫性疾病，心血管疾病和癌症。所推荐的GLA的形式包括其甘油酯，盐，游离酸和磷脂。
过去人们常常认为提供亚油酸和α-亚麻酸在营养和疾病治疗两方面是足够的，而机体身身的代谢就会恒定地提供其余部分。现已很明显，这是不对的。不同疾病具不同的EFAs异常模式，由于代谢的原因，所述的异常不能仅通过供给亚油酸和α-亚麻酸来纠正。许多这类情况的例子可见下述发明者的文章Horrobin D.F.Rev.Contemporary Pharmacotherapy 1990∶1∶1-41，Horrobin D.F.Progress Lipid Res 1992∶31∶163-194及由Horrobin D.F.编辑，纽约，Wiley-Liss，1990年版的《Ω-6必需脂肪酸》中的21-53页(Horrobin D.F.和Manku M.S.)。
因此在某些情况下供给特殊EFAs是适宜的。其通常的做法是供给该特殊EFA为主要部分或至少含有效量的该特殊EFA的天然油脂。例如，GLA通常以天然油脂的形式由植物或真菌类中分离出。就我们所知，还没有人用三-GLA作为药物添加剂或食物添加剂。然而有证据显示，有些情况下，在这类油中的其它EFAs影响该特殊EFA的吸收、转运或利用。
我们发明了纯化GLA的方法和用纯的GLA制备三-GLA的方法，三-GLA的纯度可达90%至99.9%。我们也已经通过用化学法向GLA引入两个碳原子制得了纯的DGLA，并制得了三-DGLA，其纯度为90%-99.9%。由此扩展，我们提出了表1中的十种“6-去饱和”EFAs为其甘油三酯，特别是例如三-(γ-亚麻酰)甘油和三-(二高-γ-亚麻酰)甘油，或者是相应的甘油三酯，其中含有一个亚麻酰基和两个相应的6-去饱和的EFA的残基。
特别是，我们提出了含油药用组合物，所述的油为上述的三-GLA或上述的其它甘油三酯，其纯度至少为60%，以80%为佳，以95%或更高的纯度为最理想。此油可以用于口服、局部、肠道内、非肠道的或者任何其它给药的途径。当然，所需具体的特殊甘油三酯形式在用于制备药用组合物、食品或护肤品的任何甘油三酯材料中的含量大于10%，大于30%为佳，大于70%更好，大于90%则非常理想。该甘油三酯可以被制成提供每天1毫克至100克的剂量的适当的药品或食品，所述剂量以每天10毫克至10克为佳，以每天500毫克升4克为更好。或者，可在食品或护肤品中掺入该甘油三酯，其浓度为0.001-50%，以0.05-20%为佳，最好是0.1-5%。
EFAs特别易于氧化，所以将上述甘油三酯与油酸(例如其本身或者是其甘油三酯的形式)共用可能是适当的，后者具有较强的抗氧化性。
具有一个亚油酰基团的甘油三酯的用途的背景情况如下三-GLA、三-DGLA和其它单一脂肪酸的甘油三酯通常可能非常不易消化，因而不能很好地被机体利用。当我们用胰脂肪酶在体外研究不同甘油三酯的消化性时发现了该可能性。由甘油三酯裂解游离脂肪酸得到甘油二酯和单酸甘油酯，该裂解被认为是甘油三酯消化的关键步骤。
我们比较了三-亚油酸和三-GLA在适量胰脂肪酶存在下五分钟的消化速率。五分钟结束时停止反应，并检测没消化的甘油三酯的量。五分钟结束时，对于三-LA，27%的甘油三酯已被裂解，而对于三-GLA，在相同时间内，95%以上的物质没有发生变化。这可能会对该产物的消化及其生物利用率带来负的影响。
因此，我们对下述可能性进行了试验如果以一分子亚油酸置换三-GLA中的GLAs之一，可能会使该甘油三酯更容易被消化。这可能会使该酶可以更好地接触该甘油三酯。因此，我们用14C标记的GLA合成了三-GLA，并用两分子GLA(用14C标记的GLA)和一分子LA合成了甘油三酯。我们使上述两种甘油三酯与胰脂肪酶作用五分钟，分离剩余的甘油三酯并测定所释放的放射活性的量。五分钟结束时，就三-GLA而言，95%以上的放射活性留在了三-GLA形式中，而就二-GLA-单-LA而言，仅有88%的放射活性留在了甘油三酯形式中。这样，含一分子LA的化合物的消化速率是纯的三-GLA的两倍以上。二-GLA-单-LA，虽然不如三-LA易于消化，但比三-GLA易于消化。因此本发明包括含有一分子亚油酸和两分子已经受6-去饱和作用的脂肪酸的甘油三酯，以相对可消化的形式作为转运那些脂肪酸的途径。
二-GLA-单-LA(LGG)是一种在玻璃苣油中发现的相当大量的甘油三酯，其含量据所述油的来源不同而不同，但通常少于10%。以前，人们一直都没有给LGG以特别的注意，也没有关于其生化性质的详细的报道。就我们所知，还没有任何其浓度超过20%的已知的制剂。因此该浓度的制剂是本发明的一个方面。同时就我们所知，本申请中所叙及的其它甘油三酯还从未在自然界中被发现。特别重要的甘油三酯是这样的甘油三酯其中，一个脂肪酸为亚油酸，而其它二个或者是如上述的GLA，或者是构成全新化合物的DGLA，花生四烯酸、EPA或DHA。
这些甘油三酯可由本领域的技术人员以几种不同的方法来制备。一种方法是先纯化各个脂肪酸，然后在一反应器中以特定脂肪酸和LA之比为2∶1的比例将两者混合。然后，所需的甘油三酯就可通过用例如锌作催化剂的化学反应或者应用适当的酶来合成。所得的甘油三酯混合物本身就可以使用，或者，如果合适的话，可以利用象低温结晶、选择性溶剂萃取或者各种形式的层析(包括高压液相层析)等技术将其进一步纯化，以生产TGs的混合物，其中LGG占主要部分，而LLG，LLL和GGG则占较小的部分。可以使用这个混合物本身，或将其进一步纯化后使用。类似的技术可以用于任一甘油三酯。
甘油三酯大致最好可用下法制备a)各脂肪酸由天然动物、植物或微生物来源纯化得到，或者按本领域技术人员本身公知的方法或将开发的方法通过化学合成制得。例如，特殊脂肪酸可用下述技术分离得到诸如低温结晶、生成尿素加合物、生成银加合物、溶解度差异及包括高压液相层析的各种层析法。
b)然后将单一脂肪酸用甘油酯化，所用的方法为本身为本领域技术人员公知的或将开发的化学的或酶的方法。例如，可以使脂肪酸和甘油在很多适当的酶之一存在下或在对甲苯磺酸水合物存在下一起反应。
c)如果需要，在有非期望的脂肪酸存在的原料单一脂肪酸中，特定的甘油三酯可以用本领域技术人员公知的适当的方法进一步纯化;所述方法尤其是高压液相层析或其它适当形式的层析，低温结晶，或者利用对特定组成的甘油三酯具不同选择性的溶剂。
制备实施例三-(z，z，z-十八碳-6，9，12-三烯酰基)甘油的制备(三-全顺式GLA，三-GLA)制备三-GLA的实施例如下1.将作为富含GLA的天然油的琉璃苣油皂化/水解，得到游离的脂肪酸，GLA8-25%。
2.将该GLA经尿素结晶或低温结晶两步浓缩，最初得45-50%的GLA，然后得到含GLA70-95%的产物，对饱和的、单不饱和的或双不饱和的脂肪酸进行还原或消除。
3.将该脂肪酸浓缩物减压下用分子蒸馏除去存在的所有非脂肪酸物质(170℃/真空10-2mB)。
4.用反相HPLC纯化该GLA，并收集纯的GLA流分。将由步骤3所得的脂肪酸混合物以20%的重量比溶于流动相中。甲醇和水或乙腈和水的混和物是适宜的流动相。固定相可以是单相的C-18反相硅石填料。检测器为折光率检测器或检测波长在210或215nM的紫外检测器。配有两根10cm径柱的CEDI1000系统是合适的HPLC系统。将出现在该HPLC系统中的GLA峰部分收集下来。
5.残留溶剂由减压下微热除去，而任何残留水份都可通过将该产物重新溶于少量己烷中并通过无水硫酸钠除去。最终产物由蒸掉己烷得到，GLA99%以上(+)。
6.最后，将由(5)所得的纯PLA，在小气流的氮气通过该液体的情况下，减压下搅拌加热至140℃。十分钟内，向每100克GLA中加入对甲苯磺酸的温热甘油溶液(1.8g溶入10.2g)。然后将该混合物在此条件下保持6小时，反应所生成的水在冰冷却的容器中被冷凝出来。冷却后，该反应混合物用中压液相层析(MPLC)纯化，所用的柱为500mm×直径65mm，装有孔径为60A，粒度为30-70μm的Matrex硅石填料。所用的洗脱剂开始为己烷，然后是5%的乙醚的己烷溶液。溶剂最后由真空蒸馏除去，得到三-GLA，为淡黄色油状物，99.5%。
其它纯的单一脂肪酸的甘油三酯可用相应的方法制得。
实施例2二-(z，z，z-十八碳-6，9，12-三烯酰基)-单-(z，z-十八碳-9，12-二烯酰基)甘油(LGG)的制备用上述实施例的方法可制得纯的GLA和相应的纯的亚油酸。
然后用上述实施例的步骤6的方法制备游离酸的摩尔比为2∶1的混合物并使其与甘油反应。
最后，对LGG，LLG，LLL和GGG的混合物，应用制备MPLC(中压液相层析)进行分离(也象上述例中GGG的制备一样)，得到一清亮油状的标题化合物，纯度大于99.5%。
同样的方法可以用来制备其它具一个亚油酸残基和两个非γ-亚麻酸的“6-去饱和”的脂肪酸残基的甘油酸酯。同样对于LGG本身，玻璃苣油的甘油三酯可以由分馏纯化，然后应用MPLC得到基本上纯的该物质。
实施例3三-(z，z，z-廿碳-8，11，14-三烯酰基)甘油(三-DGLA)的制备。
首先，DGLA由化学法从GLA制备如下步骤1甲磺酸z，z，z-十八碳-6，9，12-三烯酯将z，z，z-十八碳-6，9，12-三烯醇(175.5克)和干燥的吡啶(83毫升)的二氯甲烷(900毫升)溶液冷至0-5℃，在氮气保护下，在30分钟内加入甲磺酰氯(121.6克)。将该混合物室温下搅拌48小时，用乙醚(4000毫升)稀释，有机层用2M的盐酸(400毫升)洗涤，最后用盐水(3×1000毫升)洗涤。干燥(硫酸镁)后，减压下蒸掉溶剂(50℃/20mmHg和25℃/0.01mmHg)，得到一暗色油状粗品甲磺酸z，z，z-十八碳-6，9，12-三烯酯(226克，99%)。此粗品物质用于下一步反应。
步骤22-(z，z，z-十八碳-6，9，12-三烯基)丙-1，3二酸向乙醇钠的无水乙醇溶液(由15.3克钠，乙醇500毫升而得)中加入丙二酸二乙酯(118.7克)。然后在氮气保护下在20分钟内加入甲磺酸z，z，z-十八碳-6，9，12-三乙烯酯(120克)。将该混合物加热回流4小时。冷却后，将所得的橙色凝胶状物用氢氧化钾(150克)的乙醇(1500毫升)水(76毫升)溶液稀释，氮气保护下，室温搅拌4小时，然后放置20小时。将所得的沉淀滤出并溶在水(2000毫升)中。将滤液减压蒸发，将所得的油状物加至该水溶液中，冷却下酸化(20%硫酸水溶液)得一油状物。将其乙醚(2×1000毫升)萃取，乙醚层用水(6×1000毫升)洗涤。为打破乳化可能需要加入盐。干燥(硫酸镁)并蒸掉溶剂(30℃/20mmHg和30℃/0.01mmHg)，得到2-(z，z，z-十八碳-6，9，12-三烯基)丙-1，3-二酸(104.5克，85%)，为一油状物，它迅速固化成黄色低熔点的固体。此物质用于下一步骤。
步骤3z，z，z-廿碳-8，11，14-三烯酸将2-(z，z，z-十八碳-6，9，12-三烯基)丙-1，3-二酸(104.5克)减压下加热(140℃/0.01mmHg)5小时或直到停止生成二氧化碳止。冷却后，将所得的暗色油状物用MPLC分离，(柱的尺寸15mm径×450mm，柱填料Matrex硅石，孔径60A，粒度35-70μm，展开剂己烷，流份体积500毫升)。收集所需的流份并除掉溶剂(50℃/20mmHg然后50℃/0.01mmHg)，得到z，z，z-廿碳-8，11，14-三烯酸(68.3克，74.5%)，为清亮油状物。
其次，将按照实施例1中步骤6的方法，将DGLA与甘油反应，并经随后的纯化，可得清亮油状的标题物三-DGLA。
所述特殊甘油三酯可能具有广泛的用途。它们可被作为药物用于治疗或预防已被确认的EFAs失调的疾病。可将其加至食物中或加入或用作需要特殊EFAs防治疾病的营养补品。它们也可以用于兽用饲料和兽用药品中，还可用于护肤。
特别是，所述甘油三酯可以以油状物的形式加至食品或护肤品中，或者可用作口服、局部或非肠道用药物制剂的成分。用于制备食品、护肤品或药品的该油按要求含有所需的特殊甘油三酯应高于20%，高于40较好，高于60%更好，而高于80%则最理想。
上述甘油三酯可以以任何适当的方法如药品、护肤品和食品制造领域技术人员熟知的方法来配制。它们可以经口服，肠道内，局部，非肠道(皮下、肌注、静注或其它形式)，直肠，阴道或任何其它适当途径来使用。
应用实施例下述为应用所述甘油三酯情况的实施例1.将任一所述特殊脂肪酸制成100mg至1克间任一规格的软胶囊或硬胶囊，并按每天100mg至10克的剂量服用。
2.将任一所述特殊脂肪酸用明胶或琼脂及任何其它适当的材料制微囊，或将其掺入任何适当的物质中形成可以口服的粉剂，或加至食品中，制成片剂，包成胶囊，装入小药囊(sachets)中或任何其它适当的形式。
3.将任一所述特殊甘油三酯制成可用于口服的餐后甜食(whip)，液体，乳膏或其它适当的形式。
4.将任一所述特殊甘油三酯制成浓度在0.1-30%范围之内的乳膏剂，油膏剂或其它局部用制剂。
5.将任一所述特殊甘油三酯制成适于非肠道给药的乳剂。
6.将任一所述特殊甘油三酯加至涂抹食品、饮料、糖果、谷类食品、婴儿食品或烧烤食品等合适的食物中。
7.以上所列任何一个均可以与油酸本身或它的甘油酯一起使用。
8.同上述1至7，但所不同的是其中，该甘油酯具二个相同的脂肪酸残基和一个亚油酰基。
权利要求
1.可用于治疗或用作营养补品的甘油三酯，它包括选自下述的脂肪酸γ-亚麻酸和由其天然衍生的n-6 EFAs及stearidonic acid和由其天然衍生的n-3 EFAs，与甘油生成三酯或者生成双酯，其中另外一个成酯的酸为单一亚油酸残基，但条件是如果选用的为双-γ亚麻酰-单-亚油酰甘油酯，则其制成品中其重量含量高于20%。
2.药用或食用组合物，其中，一种或多种权力要求1中指定的甘油三酯的重量含量大于10%，大于30%较好，最好大于70%，而最理想的是大于90%。
3.按照权利要求2的组合物，它提供所述甘油三酯的每日剂量为1mg至100克，10mg至10克较好，500mg至4克为最好。
4.按照权利要求2的组合物，特别是食用组合物或护肤品，它含有所述的甘油三酯，其重量浓度为0.001-50%，0.5-20%为佳，0.1-5%为最好。
5.除双-γ亚麻酰-单-亚油酰甘油酯外的如权利要求1中所指定的双酯。
全文摘要
可用于治疗或用作营养补品的甘油三酯或含其的组合物，其中，所述的甘油三酯包括选自下述的脂肪酸γ-亚麻酸和由其产生的n-6EFAs天然衍生物及stearidonic acid和由其产生的n-3EFAs天然衍生物，与甘油生成三酯，或者生成双酯，其另一酯化的酸为单一亚油酸，但条件是，如果选用的是双-γ-亚麻酰基-单-亚油酰甘油酯，则其制成品中该酯的重量含量大于20％。
文档编号A61P25/28GK1105016SQ9410169
公开日1995年7月12日 申请日期1994年1月27日 优先权日1993年1月27日
发明者D·F·霍罗宾, P·诺尔斯, M·S·曼库, A·库克莫迪 申请人:斯科舍集团有限公司