專利名稱：：以微藻油生產(chǎn)二十二碳五烯酸和二十二碳六烯酸混合脂肪酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及二十二碳五烯酸(DPA)和二十二碳六烯酸(DHA)混合脂肪酸制備方法。特別是涉及以微藻油生產(chǎn)二十二碳五烯酸(DPA)和二十二碳六烯酸(DHA)混合脂肪酸的方法。
背景技術(shù)：
：微藻是一類含有葉綠素的海洋微生物，其生長習(xí)性與藻類相同，其脂肪中含有豐富的"-3多烯脂肪酸。醫(yī)學(xué)界的多年研究已經(jīng)證實(shí)"-3多烯脂肪酸對人體健康有多種獨(dú)特的生理功效，尤其是EPA(二十碳五烯酸)、DPA(二十二碳五烯酸)和DHA(二十二碳六烯酸)，其獨(dú)特的保健功效被越來越多的人認(rèn)可和接受。目前人類使用的"-3多烯脂肪酸保健品中的有效成分多來自深海魚油和海豹油。近年來的研究表明，海洋微藻才是"-3多烯脂肪酸的真正合成者，魚類和海豹體內(nèi)的"-3多烯脂肪酸均是攝取自各自的食物鏈。而且由于微藻具有生產(chǎn)方便，易于培養(yǎng)和擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，脂肪和"-3多烯脂肪酸含量高等特點(diǎn)，越來越受到人們的重視。另一方面，人們也發(fā)現(xiàn)不同的"-3多烯脂肪酸對人體的生理活性各有差異，各有其適應(yīng)的人群，例如由于EPA雖然具有改善血液循環(huán)、軟化血管、調(diào)整血脂、降低血壓和血糖以及抗炎作用，但對人體攝取花生四烯酸具有競爭作用，而花生四烯酸是青少年身體生長發(fā)育所必需的，因此攝入大量EPA會對青少年視力及大腦的發(fā)育產(chǎn)生不利影響。而魚油和海豹油在含有豐富DPA與DHA的同時(shí)，也均含大量EPA，因此不宜作為青少年食品添加成分。本發(fā)明采用的微藻油脂肪酸成分較為簡單，在含有豐富DPA和DHA的同時(shí)，不含或只含極少量EPA。DHA具有營養(yǎng)大腦、促進(jìn)胎兒和兒童大腦發(fā)育、保護(hù)視力、調(diào)節(jié)免疫和抗癌作用；DPA也具有促進(jìn)胎兒和兒童大腦發(fā)育的功能，因此兩者的混合脂肪酸可以作為優(yōu)質(zhì)的嬰兒或兒童食品的營養(yǎng)強(qiáng)化成分。本發(fā)明提純的混合脂肪酸中含有豐富的DPA成分，這是以前專利所未曾公開的。飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸具有一種特殊的性質(zhì)，它們在低溫下比多不飽和脂肪酸更易與尿素生成固體包合物結(jié)晶，利用這種性質(zhì)，可以比較容易地將飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸與多不飽和脂肪酸分離開來。專利申請?zhí)?8101811.2公開了一種尿素包合法生產(chǎn)EPA和DHA的方法。該法在以往基礎(chǔ)上減少了堿和醇的用量。但該法是利用魚油生產(chǎn)，由于原料成分復(fù)雜，產(chǎn)品純度不高，僅為65%左右。同時(shí)以魚油為原料使產(chǎn)品中含有大量EPA，青少年人群食用后會影響大腦和視力的正常生長發(fā)育。采用微藻油生產(chǎn)的混合脂肪酸不含EPA，且產(chǎn)品中有效成—分DPA和DHA含量咼o
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是以尿素包合法得到高純度二十二碳五烯酸(DPA)和二十二碳六烯酸(DHA)，通過一步尿素包合操作，將原料微藻油中DPA質(zhì)量含量由20.32%提高到28.01%，DHA質(zhì)量含量44.83%提高到64.46%，兩者質(zhì)量含量總和達(dá)到產(chǎn)品的92%以上。兩者收率也均達(dá)到85%以上。產(chǎn)品可用于生產(chǎn)藥品和保健食品。利用尿素包合法將飽和脂肪酸除去而得到高純度的二十二碳五烯酸(DPA)，二十二碳六烯酸(DHA)。主要控制因素為結(jié)晶溫度、溶劑用量、尿素與脂肪酸的比例和結(jié)晶時(shí)間。在對二十二碳五烯酸(DPA)和二十二碳六烯酸(DHA)及其制備方法充分理解的基礎(chǔ)上，我們經(jīng)過大量的探索和試驗(yàn)提出了本發(fā)明。發(fā)揮了尿素飽和法的優(yōu)勢，得到高純度二十二碳五烯酸(DPA)甲酯和二十二碳六烯酸(DHA)甲酯。這是首次公開含有二十二碳五烯酸(DPA)甲酯的混合脂肪酸的制備方法。本發(fā)明的高純度二十二碳五烯酸(DPA)甲酯和二十二碳六烯酸(DHA)甲酯的制備方法，包括以下步驟-1)粗脂肪酸的制備取海藻油在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，以KOH堿法皂化。所的皂化液經(jīng)鹽酸酸化后以石油醚萃取出游離脂肪酸，再以NaCl溶液洗至中性，加無水Na2S04除去殘留水分后蒸發(fā)溶劑，可得紅棕色粗脂肪酸。2)DPA和DHA混合脂肪酸的制備取步驟1所得粗脂肪酸以甲醇為溶劑進(jìn)行尿素包合，置于低溫環(huán)境下冷卻結(jié)晶，快速抽濾。濾液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑后，加水溶解。以石油醚萃取DPA和DHA混合脂肪酸。水洗醚相除去尿素，加無水Na2S04干燥醚相，6080。C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑即得高含量DPA和DHA混合脂肪酸。本發(fā)明的尿素包合法中結(jié)晶溫度為-20'C2(TC，尿素用量為粗脂肪酸的110倍，醇用量為粗脂肪酸的310倍。本發(fā)明所述的高純度二十二碳五烯酸(DPA)甲酯和二十二碳六烯酸(DHA)甲酯的制備方法具有以下優(yōu)點(diǎn)1、采用海洋微藻油為原料，避免了使用魚油和海豹油的種種不足。微藻油可大量繁殖，成本價(jià)格低廉，藻油中脂肪酸成分簡單，co-3多烯脂肪酸含量高，幾乎不含二十碳五烯酸(EPA)成分，使得分離w-3多烯脂肪酸有效活性成分相對容易，得率和純度很高。2、本發(fā)明所使用的尿素包合法生產(chǎn)二十二碳五烯酸(DPA)和二十二碳六烯酸(DHA)，使熱敏性的w-3多烯脂肪酸活性成分受熱時(shí)間短，大部分操作在低溫下進(jìn)行。較以往常用的蒸餾方法，本工藝方法最大限度地避免了活性成分的損失；如說明書附圖中圖l所示，峰l為溶劑峰，峰2為十四烷酸，峰3為十六烷酸，峰4為二十二碳五烯酸(DPA)，峰5為二十二碳六烯酸(DHA)。可以看出，原料脂肪酸中DPA(峰4)質(zhì)量含量為20.32%，DHA(峰5)質(zhì)量含量為44.83%。圖2為尿素包合法后得到的脂肪酸產(chǎn)品經(jīng)甲酯化后氣相色譜分析得到的結(jié)果，DPA(峰4)提高到28.01％，DHA(峰5)提高到64.46%，兩者質(zhì)量含量總和達(dá)到產(chǎn)品的92%以上，兩者收率也均達(dá)到85％以上。3、工藝方法操作簡便，僅一步操作即可達(dá)到分離目的；初期投資和運(yùn)行費(fèi)用都很低，溶劑和尿素可循環(huán)使用；設(shè)備簡單，容易大規(guī)模生產(chǎn)。圖1為海藻油原料粗脂肪酸甲酯化后氣相色譜分析得到的結(jié)果。圖2為尿素包合法后得到的脂肪酸產(chǎn)品經(jīng)甲酯化后氣相色譜分析得到的結(jié)果。具體實(shí)施方式以下為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，所述實(shí)施例是為進(jìn)一步描述本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明。[實(shí)施例1]應(yīng)用尿素包合法生產(chǎn)高純度二十二碳五烯酸(DPA)和二十二碳六烯酸(DHA)混合脂肪酸，包括如下步驟1)粗脂肪酸的制備取500g微藻油、50gKOH、1000ml甲醇，加入三頸燒瓶，以氮?dú)鉃楸Ｗo(hù)氣，不斷攪拌，6012(TC下水浴回流1至4小時(shí)。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去大部分溶劑后加入適量6mol/L的鹽酸酸化，以300ml石油醚分三次萃取脂肪酸后，加5%NaCl水溶液洗滌醚相，至洗液呈中性。加入無水Na2S04吸收醚相中殘留水分，6(TC旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑即得粗脂肪酸。2)DPA和DHA混合脂肪酸的制備取15g粗脂肪酸、15g尿素、45ml甲醇混合，609(TC下水浴回流15分鐘后，置于20'C環(huán)境下冷卻結(jié)晶330小時(shí)，快速抽濾。濾液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去大部分溶劑后，加水溶解。以適量石油醚分兩次萃取脂肪酸，分液，用水洗去醚相中殘留的尿素后，加入無水Na2S04吸收醚相中殘留水分，6(TC旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑即得高含量DPA和DHA混合脂肪酸。[實(shí)施例2]基本工藝同實(shí)施例l，具體操作參數(shù)如下1)粗脂肪酸的制備取150g海藻油、500gKOH、2500ml甲醇，加入三頸燒瓶，以氮?dú)鉃楸Ｗo(hù)氣，不斷攪拌，60120'C下水浴回流2小時(shí)。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去大部分溶劑后加入適量6mol/L的鹽酸酸化，以300ml石油醚分三次萃取脂肪酸后，加5%NaCl水溶液洗條醚相，至洗液呈中性。加入無水Na2S04吸收醚相中殘留水分，6(TC旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑即得粗脂肪酸。2)DPA和DHA混合脂肪酸的制備取100g粗脂肪酸、1000g尿素、1000ml甲醇混合，508(TC下水浴回流15分鐘后，置于0'C環(huán)境下冷卻結(jié)晶27小時(shí)，快速抽濾。濾液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去大部分溶劑后，加水溶解。以100ml石油醚分兩次萃取脂肪酸，分液。用水洗去醚相中殘留的尿素后，加入無水Na2S04吸收醚相中殘留水分，6(TC旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑即得高含量DPA和DHA混合脂肪酸。[實(shí)施例3]基本工藝同實(shí)施例l，具體操作參數(shù)如下1)粗脂肪酸的制備取1000g海藻油、50gKOH、500ml甲醇，加入三頸燒瓶，以氮?dú)鉃楸Ｗo(hù)氣，不斷攪拌，6012(TC下水浴回流0.5小時(shí)。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去大部分溶劑后加入適量鹽酸酸化，以石油醚分三次萃取脂肪酸后，加5。/。NaCl水溶液洗滌醚相，至洗液呈中性。加入無水Na2S04吸收醚相中殘留水分，60'C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑即得粗脂肪酸。2)DPA和DHA混合脂肪酸的制備取250g粗脂肪酸、450g尿素、950ml甲醇混合，508(TC下水浴回流15分鐘后，置于-2(TC環(huán)境下冷卻結(jié)晶5小時(shí)，快速抽濾。濾液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去大部分溶劑后，加水溶解。以100ml石油醚分兩次萃取脂肪酸，分液。用水洗去醚相中殘留的尿素后，加入無水Na2S04吸收醚相中殘留水分，6(TC旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑即得高含量DPA和DHA混合脂肪酸。[實(shí)施例4]對原料微藻油以及實(shí)施例13所得尿素包合法產(chǎn)品進(jìn)行色譜含量分析，其中DPA、DHA的含量見下表(單位重量百分比％)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>本發(fā)明提出的高純度二十二碳五烯酸(DPA)和二十二碳六烯酸(DHA)混合脂肪酸的制備方法，已通過實(shí)施例進(jìn)行了描述，相關(guān)技術(shù)人員明顯能在不脫離本
發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對本文所述的制作方法進(jìn)行改動或適當(dāng)變更與組合，來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明技術(shù)。特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，他們都被視為包括在本發(fā)明精神、范圍和內(nèi)容中。權(quán)利要求1.以微藻油生產(chǎn)二十二碳五烯酸(DPA)和二十二碳六烯酸(DHA)混合脂肪酸的方法，其特征在于利用尿素包合法得到高純度的二十二碳五烯酸(DPA)和二十二碳六烯酸(DHA)混合脂肪酸。2.如權(quán)利要求1所述的二十二碳五烯酸(DPA)甲酯和二十二碳六烯酸(DHA)甲酯的制備方法，其特征在于包括以下步驟1)粗脂肪酸的制備取海藻油在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，以KOH堿法皂化。所的皂化液經(jīng)鹽酸酸化后以石油醚萃取出游離脂肪酸，再以NaCl溶液洗至中性，加無水Na2S04除去殘留水分后蒸發(fā)溶劑，可得紅棕色粗脂肪酸。2)DPA和DHA混合脂肪酸的制備取步驟1所得粗脂肪酸以甲醇為溶劑進(jìn)行尿素包合，置于低溫環(huán)境下冷卻結(jié)晶，快速抽濾。濾液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑后，加水溶解。以石油醚萃取DPA和DHA混合脂肪酸。水洗醚相除去尿素，加無水Na2S04干燥醚相，608(TC旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑即得高含量DPA和DHA混合脂肪酸。3.如權(quán)利要求2所述的二十二碳五烯酸(DPA)和二十二碳六烯酸(DHA)的制備方法，其特征在于尿素包合法中結(jié)晶溫度為-2(TC2(TC，尿素用量為粗脂肪酸的110倍，醇用量為粗脂肪酸的310倍。全文摘要本發(fā)明是以微藻油生產(chǎn)二十二碳五烯酸和二十二碳六烯酸混合脂肪酸的方法。利用尿素包合法將飽和脂肪酸除去而得到高純度的二十二碳五烯酸，二十二碳六烯酸。本發(fā)明的尿素包合法中結(jié)晶溫度為-20℃～20℃，尿素用量為粗脂肪酸的1～10倍，醇用量為粗脂肪酸的3～10倍。得到高純度二十二碳五烯酸甲酯和二十二碳六烯酸甲酯。通過一步尿素包合操作，將原料微藻油中DPA質(zhì)量含量由20.32％提高到28.01％，DHA質(zhì)量含量44.83％提高到64.46％，兩者質(zhì)量含量總和達(dá)到產(chǎn)品的92％以上。兩者收率也均達(dá)到85％以上。產(chǎn)品可用于生產(chǎn)藥品和保健食品。文檔編號C07C57/03GK101260344SQ200810052840公開日2008年9月10日申請日期2008年4月22日優(yōu)先權(quán)日2008年4月22日發(fā)明者輝丁,張艷華,徐世民,嵩王申請人:天津大學(xué)