专利名称：用毛叶山桐子毛油制备天然a-亚麻酸的方法
技术领域：
本发明属于医药、食品及饲料领域，特别涉及一种用毛叶山桐子毛油为原料生产天然a-亚麻酸的方法。
背景技术：
毛叶山桐子是我国特有的木本油料植物品种，具有分布广泛，对土壤、气候等要求不高，适应性较强的特点，适合于低质地、荒坡、滩涂，山地种植，具有“易栽培、易推广、易普及”的特点。它是一种高产、经济价值高的经济作物，具有极大的应用价值和开发潜力。据资料报道毛叶山桐子产果期长达70 100年，其果实含油量较高(单株产油可达200 300kg)，尤其是其油质不饱和脂肪酸高达82%以上，并富含亚油酸(高达68 80% )和 a-亚麻酸(果实油中高达2.0%，种子油中高达2. 5% )。a-亚麻酸是人体正常生理活动所必须的不饱和脂肪酸(PUFAs)，它可以转化成人体必需但不能自身合成EPA和DHA，具有明显降低血清中总胆固醇和提高HDL-胆固醇/LDL 胆固醇比值的生理功效，能增强人体的免疫力，对乳腺癌、结肠癌、肺癌及胃癌等癌细胞有一定抑制作用，还能防止皮肤老化、延缓人体衰老、抗炎抗过敏，对人体的健康有着非常重要的积极意义。其制剂常被加入药物或者保健食物之中，或用于饲料喂养动物。但a-亚麻酸在人体内普遍缺乏，目前我国普通人群体内缺乏α-亚麻酸的的比例大于95%，人均摄入量不到世界卫生组织推荐量lg/d的一半。特别是近年来随着人们保健意识增强，天然 α-亚麻酸产品正呈现出需求日益上升的发展趋势。种植毛叶山桐子，不仅可以改善生态环境，而且其产物还可以用于加工特种营养保健食用油及提取天然α-亚麻酸，是一种理想的优质油料作物和天然α-亚麻酸来源。可以预见，从毛叶山桐子中制备天然α-亚麻酸，具有重要的现实意义，其市场及发展前景十分广阔。目前，工业上制备天然α-亚麻酸的方法主要有尿素包合法，其工艺比较成熟、 设备相对简单、操作也不复杂、易于推广和应用，但其不能将碳链长度不同而饱和度相同或相近的脂肪酸分开，目标产物纯度较低；硅胶柱色谱法，其分离目标产物的纯度较高，是纯化多不饱和脂肪酸的一种有效方法；分子蒸馏法，其效率高、蒸馏温度低、受热时间短、能有效防止多不饱和脂肪酸的氧化分解，但很难将碳数及沸点与α -亚麻酸相当或相近的脂肪酸分开，产品的最终纯度较低(约70%)，且设备昂贵；银离子络合法，此法分离的效果好而且产品纯度很高，但产量小、成本高、且有些洗脱剂容易污染产品；低温结晶法，方法简单、 易于实现，但分离的效果不好；脂肪酶法，催化条件温和、产品质量很稳定，但反应环境复杂、反应方向难控制，只能相对提高一定的浓度；此外还有超临界流CO2萃取法等。本专利是以毛叶山桐子毛油为原料，采用尿素包合富集与硅胶柱层析纯化相结合，制备得到天然α -亚麻酸的方法，克服了单一方法各自的不足，探索出一种高效、低成本从富含亚油酸的毛叶山桐子油中分离纯化相对含量较低的天然α-亚麻酸的新工艺，使分离后α-亚麻酸质量有了较大提高。它将实现有效开发毛叶山桐子油，增加天然α-亚麻酸的市场供给量，满足人们生产生活需求，同时将给种植农户和企业带来较高的生产附加值和经济效益，具有非常重要的现实意义和战略意义。
发明内容
本发明的目的在于利用压榨过滤除杂后的毛叶山桐子毛油制备天然α-亚麻酸的方法。该方法利用毛叶山桐子毛油为原料，采用尿素包合富集与硅胶柱层析纯化相结合的方法，制备天然α-亚麻酸，具有较高的α-亚麻酸收率及样品纯度，对设备要求低，工艺可操作强，生产成本较低，适合规模化生产。本发明是通过下述技术方案加以实现的。该方案主要包括制备混合脂肪酸、制备脂肪酸乙脂、尿素包合、硅胶柱层析、减压干燥等工艺过程。其特征在于(1)制备混合脂肪酸。将适量毛油加入含KOH的乙醇溶液，于90°C的水浴锅中回流一段时间后迅速冷却，用适量水和石油醚等有机溶剂萃取去除不皂化物，水层用适量的无机酸溶液处理后再用石油醚等有机溶剂萃取，水洗至中性，然后通过无水硫酸钠脱水后低温减压回收有机溶剂，得到毛叶山桐子油混合脂肪酸。(2)制备脂肪酸乙脂。将混合脂肪酸和含盐酸3%的乙醇水浴80°C回流一段时间后冷却，加入适量水，用石油醚等有机溶剂萃取，水洗至中性，然后通过无水硫酸钠脱水后低温减压回收有机溶剂，得到脂肪酸乙脂。C3)尿素包合。将制备好的脂肪酸乙脂加入到一定配比的尿素乙醇溶液，80°C回流一段时间至澄清透明，再在一定温度下结晶包合一定时间后迅速减压抽滤，用95%的乙醇洗涤结晶体，滤液中加入适量石油醚，并用适量无机酸溶液酸化后加水萃取，将有机相水洗至中性，然后通过无水硫酸钠脱水后低温减压回收有机溶剂，得到α -亚麻酸粗品。(4)硅胶柱层析。将α-亚麻酸粗品通过硅胶柱色谱顶端，用丙酮-石油醚体系 (丙酮石油醚=85 15)，在2 5mL/min的流速条件下洗脱，收集含目标产物的流出液。(5)减压干燥。收集流出液于20 40°C水浴减压干燥至无流动相，得到高纯度的 α-亚麻酸产品。本发明提供的毛叶山桐子毛油制备α -亚麻酸的方法具有如下显著优点利用压榨过滤除杂后的毛叶山桐子毛油为原料，采用尿素包合富集与硅胶柱层析纯化相结合的方法，可获得高质量的天然α-亚麻酸，且制备过程采用乙醇为包合溶剂，避免了有毒试剂使用，制备过程简便，可操作性强，对设备要求不高；所用试剂大部分可以回收再利用，经济环保；所生产产品适合于医药、保健品等应用；制备结果表明，天然α-亚麻酸收率及纯度较高，适合不同规模的企业生产，具有良好的应用和市场需求。下面对本发明详细说明本发明的关键技术有以下几点一是尿素包合过程中，尿素和油的比例要合适，否则会影响反应的方向，影响目标物的收率。二是尿素包合反应采用乙醇为包合溶剂，避免了常规采用的甲醇等有毒试剂。三是乙醇和油的比例、包合反应的温度和时间要适宜，否则会影响尿素溶解、影响制备效果，或影响生产的效率和能耗，给后续工作造成一定影响并增加成本。四是采用的丙酮-石油醚体系要合适，否则分离效果不好，纯度低、收率低、杂质含量尚ο
具体实施例方式下面的实例将对本发明提供的方法予以进一步的说明。实施例子(1)称取50g毛叶山桐子毛油于500ml三口烧瓶中，再加入含15gK0H乙醇溶液 200mL，然后放于90°C的水浴锅中回流lh，回流期间要不时摇动三角烧瓶。皂化完全，溶液澄清后，迅速将之冷却，接着加入一定量的水和石油醚连续萃取两次，去除不皂化物。萃取液的下层即水层用10%的HCI酸化至pH为2 3，然后转移到分液漏斗中，用石油醚萃取， 静置分层，去掉下层，将上层有机相水洗至中性，通过装有无水硫酸钠的漏斗，滤液40°C水浴减压旋转蒸发，回收石油醚，即得毛叶山桐子油混合脂肪酸。(2)取500ml三颈瓶中加入15g混合脂肪酸，和150ml含盐酸3%的乙醇，水浴80°C 回流90min，取出冷却，移入分液漏斗中，加入150mL水，用石油醚IOOmL萃取脂肪酸乙酯两次，合并两次萃取液，用水洗至中性，通过装有无水硫酸钠的漏斗，滤液于40°C水浴中减压蒸发，回收石油醚。即制的脂肪酸乙脂。(3)将30g尿素和90g乙醇一并置入三口烧瓶中，80°C水浴锅中回流至尿素充分溶解，再加入IOg已制备好的脂肪酸乙脂，继续回流至澄清透明。冷却至5°C下结晶包合14h 后，迅速减压抽滤，用95%的乙醇洗结晶体.滤液中加入适量石油醚，用10%的HCl溶液酸化滤液至PH为2 3，加入适量水充分萃取，除去下层的水层，将有机相水洗至中性，加入无水硫酸钠脱水，滤液旋转蒸发完石油醚，即得α -亚麻酸含量达5%的分离样品。(4)将α -亚麻酸粗品，置于活化、平衡后的硅胶柱顶端，用丙酮-石油醚体系(丙酮石油醚=85 15)，在3 4mL/min的流速条件下洗脱，收集含目标产物的流出液。(5)减压干燥。收集流出液于20 40°C水浴减压干燥至无流动相，得到含量 92. 2%的高纯度、高质量天然α-亚麻酸产品。
权利要求
1.一种天然α-亚麻酸的制备方法，其特征在于利用压榨过滤除杂后的毛叶山桐子毛油为基本原料制备天然α -亚麻酸，制备步骤包括(1)毛叶山桐子毛油通过皂化、酸化、水洗、脱水、脱除有机溶剂，得到混合脂肪酸。(2)混合脂肪酸通过酸化乙醇处理、萃取、水洗、脱水、脱除有机溶剂，得到脂肪酸乙脂。(3)脂肪酸乙脂通过尿素包合法，并经酸化后萃取、水洗、脱水、脱除有机溶剂后得到 α-亚麻酸粗品。(4)α-亚麻酸粗品通过硅胶柱层析，用丙酮-石油醚体系洗脱，得到高纯度α-亚麻酸溶液。(5)高纯度α-亚麻酸溶液通过低温减压干燥得到高纯度的α-亚麻酸产品。
2.根据权利要求1步骤C3)中所述的尿素包合法制备工艺，其特征在于，毛叶山桐子毛油制得的混合脂肪酸乙脂与尿素比为1 2 4，与乙醇的比例为1 7 10，结晶包合温度为-5 5°C，包合时间为10 16小时。
3.根据权利要求1步骤(3)中采用乙醇作为尿素包合溶剂处理毛叶山桐子毛油脂肪酸乙脂。
全文摘要
本发明公开了一种利用毛叶山桐子毛油生产天然α-亚麻酸的方法，属于医药、食品及饲料领域。该技术主要包括制备混合脂肪酸、制备脂肪酸乙脂、尿素包合、硅胶柱层析、减压干燥等工艺过程。其特征在于先采用尿素包合法富集，利于提高α-亚麻酸含量，去除杂质，减少了损失，提高了收率，减轻了后续操作负担；优化包合工艺过程采用乙醇替代甲醇，避免甲醇等有毒试剂的利用；采用硅胶柱色谱技术纯化，提高了产品纯度和质量；同时，该工艺过程简便经济，可操作性强，对设备要求不高；所用试剂大部分可以回收再利用，成本显著降低并经济环保；适合不同规模的企业生产，在高品质α-亚麻酸生产中将具有广阔的应用前景。
文档编号C07C51/09GK102320953SQ201110208499
公开日2012年1月18日 申请日期2011年7月25日 优先权日2011年7月25日
发明者张驰松, 汤华钊, 涂杰, 秦丹, 肖雄, 董璞, 郑旗, 郭奇亮 申请人:四川省毛叶山桐子科技股份有限公司