专利名称：一种卵磷脂分离纯化方法
技术领域：
本发明涉及天然产物的分离纯化方法，尤其涉及卵磷脂的分离纯化方法，属于生化药学和保健品等相关领域。
背景技术：
70年代以来，随着分子生物学发展，逐步发现磷脂是众多信息分子前体的储备形式，是神经细胞传递信息，合成脂蛋白代谢的生物活性物质；亦是心、脑、循环、呼吸、生殖等许多疾病形成的化学介质。磷脂是一类复杂的混合溶剂，主要由卵磷脂(PC)、脑磷脂(PE)、磷脂酰肌醇(PI)和磷脂酰丝氨酸(PS)等组成。在这些磷脂中，其中以卵磷脂的生物活性及药物治疗作用的研究最引人注目。
卵磷脂是一种生命基础物质，化学名称为磷脂酰胆碱(Phosphatidyl Choline简称PC)。卵磷脂是磷脂混合溶剂中最重要的组成成分，具有重要的生理功能它是细胞膜的重要组成成分，起保护层的作用，能重新修复由于自由基攻击生物大分子而产生的膜损伤；它具有胆碱成分，胆碱对脂肪具有亲和力，可使脂肪以磷脂形式由肝脏通过血液输送出去，从而防止脂肪肝的形成；它是提供神经递质乙酰胆碱的前体物质，具有健脑功能，还用于脂质体的研究，以及作为抗癌药物的研究，在食品、医药、化妆品等领域有广阔的应用前景，被誉为“细胞的保护神”、“血管的清道夫”、“开启大脑的动力”与“食用化妆品”。
在工业应用上，由于大豆卵磷脂分子中既含有疏水性基团，又含有亲水性基团，因此是一种很好的表面活性剂，具有良好的乳化特性，所以它作为一种天然乳化剂已在巧克力生产、糖果生产、速溶乳粉、焙烤仪器工业以及制药行业中得到广泛的应用大豆是粮油兼用的大宗农产品，世界年产1亿吨以上，其中30％参与世界贸易市场，资源十分丰富，大豆油的世界产量接近2000万吨/a，利用其油脂提取大豆卵磷脂，成本大大低于蛋黄卵磷脂，因此大豆卵磷脂于本世纪20年代好进入大规模的工业生产。目前我国虽然有十几家磷脂公司，但这些磷脂公司的规模小，产品单一，无论在技术和设备方面都有待于进一步提高。近年来，随着人们生活水平的不断提高，生活质量也相应的要求提高，人们需要的不再是温饱，而是更有利于健康的保健类食品。因为长期以来磷脂类的食品更加得到人们的重视和青睐。随着人们对大豆的不断了解，大豆对人体具有重要的生理功能和大豆磷脂独特的营养保健功能以后，当今人们把大豆磷脂作为维持生命、保护生命以及改善和延长生命的营养物质。在欧美各国把它作为高级营养物质对待。美国人称大豆磷脂是近五十年以来开发的最重要的营养补助品，日本和台湾掀起磷脂热，把它称为真正的“脑黄金”，批准使用并列为“重要的营养补助品”和“九大长寿食品之一”从而促进了大豆磷脂成为新兴营养源的快速发展，增加了生命科学研究的新内容。我国也不再把大豆磷脂单纯地作为乳化剂来应用，成为既是优良的乳化剂，又是独特营养的保健食品。
据资料介绍，国内脂肪乳的市场需求量为2000万瓶/年，需卵磷脂120吨；作为青霉素添加剂的卵磷脂需求量为300吨/年。因此，开发制备高纯卵磷脂有着极大的市场潜力。高纯大豆卵磷脂的生产在国内还是空白，国外也只有少数几家公司生产，但价格很高，如Avanti公司生产的纯度大于99％的大豆卵磷脂为$175/g，因此，在油料的副产品综合利用中，大豆卵磷脂是附加值非常高的产品。
目前制取高纯天然卵磷脂的原料可分为动物和植物两大类。前者主要是蛋黄和动物组织(如动物脑组织、骨髓、肝脏等)，后者为一些植物油料(如大豆、菜籽、棉籽、向日葵、花生、玉米等)。从蛋黄中提取高纯卵磷脂的质量较好，但是成本高。而大豆中的卵磷脂是一种脂肪伴随物，随着油脂的提取而溶出，在油脂精炼的水化工序中作为油脚与油脂分离。这些油脚如不及时处理，极易滋生微生物而造成环境污染，但如能加以利用，则可变废为宝，制备出高附加值的产品。因此，与以蛋黄为原料相比，从大豆粗磷脂中提取高纯卵磷脂，其意义就显得非常重大。其次我国的磷脂生产就其生产规模、技术水平而言与国外差距较大，具体表现在资源利用率低、总产量不够；生产规模小，工艺设备落后，专业化程度低；品种单一，质量较差；磷脂深加工力度不够；产品质量的检测手段落后等。医用口服液及注射用高纯磷脂仍需大量进口。开发我国自己的高纯卵磷脂产品，更具有重要意义。再次有关数据表明，我国年产大豆1500万吨，其中25％用于生产大豆油。据有关加工业统计，磷脂的潜在产量达13.25万吨/年，其中大豆磷脂占4.66万吨/年，理论上可以提取高纯卵磷脂7456吨/年(以磷脂中含卵磷脂20％，卵磷脂提取率为80％计)。我国已将开发高纯卵磷脂产品定位2010年发展规划的重要任务，此项发明对我国高纯卵磷脂的生产具有重要意义。
目前高纯卵磷脂的制备方法主要包括溶剂萃取法、超临界流体萃取法、乙酰化法、无机盐沉淀法、膜分离法、制备薄层色谱法(PTLC)、高效液相色谱法(HPLC)和柱层析法。单纯溶剂萃取法，卵磷脂含量不高；超临界流体萃取法，设备费用比较昂贵，在设备和过程设计上还缺乏基础数据和系统操作方法；乙酰化法和无机盐沉淀法由于加入了反应试剂，后处理的难度加大；膜分离法，技术复杂，难于实现工业化生产；制备薄层色谱和高效液相色谱法都可以得到质量高的高纯卵磷脂，但是成本高，处理量小。柱色谱成本低廉，设备简单，可以通过改变洗脱剂获得较高的分离效果，且可以实现自动化控制，易于工业化生产，是适合中国国情的实现高纯卵磷脂生产的生产方法。
柱色谱法用于制备高纯卵磷脂，关键在于固定相、洗脱剂的选择。这关系到能否得到高纯的分级产品、后处理技术难易、生产周期长短等，这些是决定该方法能否规模放大的重要因素。在现有技术中，吸附剂多为硅胶和氧化铝，且多采用有毒溶剂进行洗脱的方式，采用这些技术分离的卵磷脂产品虽然纯度较高，但溶剂的脱除，回收等后处理工序在工业化大规模生产中很难控制。
发明内容针对现有技术中，卵磷脂分离和提纯方法存在的不足，本发明所要解决的问题是提供一种高纯大豆卵磷脂的分离纯化方法，该方法操作简单，无有毒溶剂残留，且易于工业化生产。
本发明的卵磷脂分离纯化方法，由下述步骤组成(1)选取可控制流速的长径比为10～25∶1的色谱柱；向柱内加入吸附剂，加入量为柱体积的30％～80％；(2)称取吸附剂重量的1％～5％的大豆粗卵磷脂，用3～16倍粗卵磷脂体积量的洗脱剂溶解后上样；(3)用含量以体积比计为90％～100％的乙醇或乙酸或乙醇与乙酸混合液作洗脱剂进行柱色谱分离，其中，所述乙醇与乙酸混合液的混合比是2～5∶1；洗脱剂总体积为吸附剂体积的3～10倍；滴速为1～4倍粗卵磷脂体积量/分钟；(4)利用HPLC法，以波长为200nm或205nm检测收集液，确定含纯卵磷脂的收集液；(5)合并纯卵磷脂收集液，进行常规真空浓缩、干燥，得高纯卵磷脂。
其中，步骤(1)所述色谱柱优选是玻璃柱或者是不锈钢柱。
其中，步骤(1)所述吸附剂优选是粒径为60～300目的硅胶。
其中，步骤(1)所述硅胶加入量优选为柱体积的50％～75％。
其中，步骤(1)所述硅胶活化条件是100℃～130℃，20分钟～120分钟。
其中，步骤(1)所述硅胶活化条件优选是110℃～120℃，60分钟～90分钟。
其中，步骤(2)所述洗脱剂的用量优选是粗卵磷脂体积量的5～10倍。
其中，步骤(3)所述乙醇与乙酸混合液的混合比优选是3∶1。
其中，步骤(3)所述洗脱剂总体积优选为吸附剂体积的5～8倍。
其中，步骤(3)所述滴速优选为1～3倍粗卵磷脂体积量/分钟。
在本发明的卵磷脂分离纯化方法中，选择了乙醇、乙酸或乙醇乙酸混合溶剂作为洗脱剂，不仅洗脱能力强，分离选择性高，可大大缩短分离时间，减少洗脱剂用量，而且无有毒溶剂残留，简化了溶剂的脱除、回收及循环利用等后处理工序，明显克服了以有毒溶剂进行洗脱的方式，采用本发明的卵磷脂分离纯化方法得到的卵磷脂产品纯度高，产量大，成本低，无有毒溶剂残留，利于在工业化大规模生产中进行质量控制。
具体实施方式
柱色谱分离柱色谱分离用色谱柱选用为可控制流速的玻璃柱或不锈钢柱或其他材料制成柱之一，长径比为10～25∶1，硅胶高度5～100cm。根据所用色谱柱的容积称取体积百分比为30～80％的硅胶(60～300目)，置于100～130℃烘箱中活化20～120分钟。干法或湿法法装柱，装好后备用。称取吸附剂重量的1～5％的大豆粗卵磷脂，用3～16倍粗卵磷脂量的洗脱剂(乙醇、乙醇或乙醇乙酸混合溶剂)溶解后上样。然后进行柱色谱分离，滴速控制在1～4倍粗卵磷脂体积量/分钟。根据柱容积及处理量的大小不同，确定每次收集的体积数。总的原则是洗脱剂总体积为吸附剂介质体积的3～10倍，收集次数不超过50次。收集液经HPLC法检测后，将纯卵磷脂收集液合并，经真空脱溶、干燥后，可得高纯卵磷脂。
上述色谱检测条件色谱柱Lichrosorb Si60(德国MERCH公司出品)，5μm，250mm×4.6mm；流动相乙睛∶甲醇∶水＝65∶21∶14；流速1ml/min；柱温25℃；DAD检测器，检测波长为205nm，200nm；进样量10μl。
实施例1色谱柱尺寸为26×300mm带活塞玻璃柱。称取硅胶(100～200目)60克，置于110℃烘箱中活化60分钟，干法装柱。称取大豆粗卵磷脂2克，用5倍粗卵磷脂体积量的无水乙醇溶解后上样，用乙醇∶乙酸＝3∶1的洗脱剂洗脱，流速控制在2.5ml/min，每50ml收集一瓶，共收集30瓶。经HPLC法检测，纯卵磷脂在第12～24瓶，合并收集液，经真空浓缩、干燥后得高纯卵磷脂0.8克。
实施例2色谱柱尺寸为26×500mm带活塞玻璃柱。称取硅胶(80～150目)100克。置于100℃烘箱中活化90min，干法装柱。称取大豆粗卵磷脂3克，用8倍粗卵磷脂体积量的97％乙酸溶解后上样，并用97％乙酸的洗脱剂洗脱，滴速控制在4ml/min，每50ml收集一瓶，共收集20瓶。经HPLC法检测，纯卵磷脂在第8～14瓶。分别合并收集液，经真空浓缩、干燥后得高纯卵磷脂1.2克。
实施例3方法和设备基本同上，(1)选取可控制流速的长径比为15∶1的不锈钢柱色谱柱；向柱内加入硅胶(100～250目)，加入量为柱体积的70％；(2)称取吸附剂重量的5％的大豆粗卵磷脂，用10倍粗卵磷脂体积量的洗脱剂溶解后上样；(3)用无水乙醇作洗脱剂进行柱色谱分离，其中，所述洗脱剂总体积为吸附剂体积的6倍；滴速为2倍粗卵磷脂体积量/分钟；(4)利用HPLC法，以波长为200nm或205nm检测收集液，确定含纯卵磷脂的收集液；(5)合并纯卵磷脂收集液，进行常规真空浓缩、干燥，得高纯卵磷脂。
权利要求
1.一种卵磷脂分离纯化方法，由下述步骤组成(1)选取可控制流速的长径比为10～25∶1的色谱柱；向柱内加入吸附剂，加入量为柱体积的30％～80％；(2)称取吸附剂重量的1％～5％的大豆粗卵磷脂，用3～16倍粗卵磷脂体积量的洗脱剂溶解后上样；(3)用含量以体积比计为90％～100％的乙醇或乙酸或乙醇与乙酸混合液作洗脱剂进行柱色谱分离，其中，所述乙醇与乙酸混合液的混合比是2～5∶1；洗脱剂总体积为吸附剂体积的3～10倍；滴速为1～4倍粗卵磷脂体积量/分钟；(4)利用HPLC法，以波长为200nm或205nm检测收集液，确定含纯卵磷脂的收集液；(5)合并纯卵磷脂收集液，进行常规真空浓缩、干燥，得高纯卵磷脂。
2.如权利要求1所述的卵磷脂分离纯化方法，其特征是，步骤(1)所述色谱柱是玻璃柱或者是不锈钢柱。
3.如权利要求1所述的卵磷脂分离纯化方法，其特征是，步骤(1)所述吸附剂是粒径为60～300目的硅胶。
4.如权利要求1所述的卵磷脂分离纯化方法，其特征是，步骤(1)所述硅胶加入量为柱体积的50％～75％。
5.如权利要求3或4所述的卵磷脂分离纯化方法，其特征是，步骤(1)所述硅胶活化条件是100℃～130℃，20分钟～120分钟。
6.如权利要求5所述的卵磷脂分离纯化方法，其特征是，步骤(1)所述硅胶活化条件是110℃～120℃，60分钟～90分钟。
7.如权利要求1所述的卵磷脂分离纯化方法，其特征是，步骤(2)所述洗脱剂的用量是粗卵磷脂体积量的5～10倍。
8.如权利要求1所述的卵磷脂分离纯化方法，其特征是，步骤(3)所述乙醇与乙酸混合液的混合比是3∶1。
9.如权利要求1所述的卵磷脂分离纯化方法，其特征是，步骤(3)所述洗脱剂总体积为吸附剂体积的5～8倍。
10.如权利要求1所述的卵磷脂分离纯化方法，其特征是，步骤(3)所述滴速为1～3倍粗卵磷脂体积量/分钟。
全文摘要
本发明公开了一种卵磷脂分离纯化方法，以大豆粗卵磷脂为原料，以硅胶为吸附剂、用乙醇、乙酸或乙醇乙酸混合溶剂作为洗脱剂进行柱色谱分离得到高纯卵磷脂。本发明的方法中以乙醇、乙酸或乙醇乙酸混合溶剂作为洗脱剂，不仅洗脱能力强，分离选择性高，可大大缩短分离时间，减少洗脱剂用量，而且无有毒溶剂残留，简化了溶剂的脱除、回收及循环利用等后处理工序。
文档编号C07F9/10GK1709895SQ20051004387
公开日2005年12月21日 申请日期2005年6月21日 优先权日2005年6月21日
发明者吉爱国, 宋淑亮, 王翔 申请人:山东大学