專利名稱：一種α-亞麻酸包合物及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及化學分離領域，特別涉及一種α -亞麻酸包合物及其制備方法。
背景技術：
隨著人們生活水平的提高，“富貴病”患者逐年增加，越來越多的民眾意識到健康問題。由此，種類繁多的保健食品和藥品應運而生，其中由于α-亞麻酸不能被人體自身合成，只能通過食物供給，所以α-亞麻酸保健食品和藥品在眾多保健食品和藥品中倍受青睞。α -亞麻酸是η-3系多不飽和脂肪酸的前體，是構成細胞膜和生物酶的基礎物質(zhì)， 更是維系人類腦進化的生命核心物質(zhì)，對人體健康起決定性作用。人體自身酶可將α-亞麻酸其轉化為DHA和ΕΡΑ，因此α-亞麻酸提高免疫力和降低膽固醇的效果尤為突出。此外，α-亞麻酸還具有預防心肌梗塞和腦梗塞、降血壓、抑制過敏反應、保護視力以及抗炎等多種保健功效，對人體健康有著十分重要的作用。α -亞麻酸較為豐富的天然來源為花椒籽。花椒籽整籽中油脂含量為27-31%，油脂中不飽和脂肪酸含量超過80%，其中亞油酸和α-亞麻酸含量達50%左右。目前，從花椒籽中提取α-亞麻酸方法主要有尿素包合法、銀離子絡合法、硝酸銀硅膠柱層析法、β-環(huán)糊精包合法等。但是，尿素包合法、銀離子絡合法和硝酸銀硅膠柱層析法的安全性不高，特別是銀離子絡合法和硝酸銀硅膠柱層析法有重金屬污染的隱患，故這三種方法在α -亞麻酸提取中受到限制。天然β-環(huán)糊精口服毒性很低，國外藥典已將其作為口服輔料，故β-環(huán)糊精包合法被廣泛用于α-亞麻酸的提取，如文獻“β-環(huán)糊精包合法分離花椒油中的α-亞麻酸工藝研究”(劉靜，張光華，中國調(diào)味品，2008年8月，第8期)。采用包合法得到高純度的α-亞麻酸的關鍵因素是制備得到包合率較高的α-亞麻酸包合物，但是上述文獻并未說明包合率數(shù)值，從其最終得到的α-亞麻酸含量上(56.63% )可以推知該β-環(huán)糊精包合法對α-亞麻酸的包合率不高，同時其在制備α-亞麻酸-β-環(huán)糊精包合物上的耗時較長，包合時間為1.5h，冷藏時間為15h，使得制備α-亞麻酸包合物的效率較低。此外，隨著對環(huán)糊精研究工作的不斷深入，發(fā)現(xiàn)環(huán)糊精具有導致腎毒性、溶血等缺點，限制了 β-環(huán)糊精在α-亞麻酸提取中的應用。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種α -亞麻酸包合物及其制備方法，使得該制備方法能夠縮短α-亞麻酸包合物的制備時間，并且保證較高的對α-亞麻酸的包合率， 同時使α-亞麻酸包合物更安全。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供如下技術方案一種α-亞麻酸包合物的制備方法，將含有α-亞麻酸的花椒籽混合脂肪酸與乙醇混合溶解得到混合液，然后加入提前溶解好的羥丙基-β -環(huán)糊精水溶液，在100-350W的超聲波下處理10-35min，冷藏靜置，然后離心分離得到水相，將水相干燥即得；其中，所述混合液與羥丙基-β-環(huán)糊精的質(zhì)量比為1 7-11。包合物是一種特殊類型的化合物，其結構中含有兩種結構單位，即包合物是由兩種化合物組成的，一種是能將其他化合物囚禁在它的結構骨架空穴里的化合物，稱為包合劑或主體分子；另一種是被囚禁在包合劑結構的空穴或孔道中的化合物，稱為被包合劑或客體分子。本發(fā)明采用羥丙基-β-環(huán)糊精包合α-亞麻酸，通過超聲波輔助，得到α-亞麻酸-羥丙基- β -環(huán)糊精包合物，即本發(fā)明所述的α -亞麻酸包合物?，F(xiàn)有的β-環(huán)糊精包合法由于制備時間較長、包合率不高，且具有導致腎毒性、溶血等缺點，致使其在提取α-亞麻酸中的應用受到制約。而本發(fā)明借助超聲波以及新的包合劑羥丙基- β -環(huán)糊精有效地解決了上述問題。羥丙基-β -環(huán)糊精是β -環(huán)糊精的C2、C3和C8位的羥基被羥丙基取代后生成的衍生物，與β -環(huán)糊精相比，其在常溫下水溶性更大，無毒，易與生物環(huán)境相容，溶血作用等也顯著下降，因此由羥丙基-環(huán)糊精制得的包合物能夠更好的應用到α -亞麻酸保健食品以及藥品的制備中。β -環(huán)糊精是7個葡萄糖分子以1、4-糖甙鍵連接，筒狀結構，筒內(nèi)壁空腔為0. 6 lnm，由于葡萄糖的羥基分布在筒的兩端并在外部，糖甙鍵氧原子位于筒的中部并在筒內(nèi)， 所以β-環(huán)糊精的兩端和外部為親水性，而筒的內(nèi)部為疏水性。羥丙基-β-環(huán)糊精只是在 β -環(huán)糊精的C2、C3和C8位上用的羥丙基取代羥基，因此羥丙基- β -環(huán)糊精同樣具有上述結構特點。飽和脂肪酸直徑約為0. 45nm，其可在羥丙基- β -環(huán)糊精內(nèi)壁空腔自由穿梭，而多不飽和脂肪酸脂肪酸由于雙鍵較多，具有一定空間構型，使其不能在筒內(nèi)壁空腔自由穿梭，而在制備過程中，超聲波加速分子運動，增加了分子的碰撞幾率，在碰撞過程中，具有特殊空間結構的α -亞麻酸保留在羥丙基-β -環(huán)糊精內(nèi)壁空腔中，由于其筒內(nèi)為疏水性，并具有雙鍵結構，從而使雙鍵較多的α-亞麻酸穩(wěn)定的包合在筒內(nèi)壁空腔中，其他脂肪酸分子在超聲波作用下脫離空腔，并在腔外親水基團作用下與羥丙基-β -環(huán)糊精分子隔離，從而達到分離作用。經(jīng)本發(fā)明研究發(fā)現(xiàn)，超聲波功率為100-300W時，隨著功率的增加，α -亞麻酸包合率隨之升高，但當超過300W后，包合率開始降低。這是由于包合過程是分子間相互碰撞的過程，在超聲強化下，主體分子與客體分子相互碰撞，增大超聲功率，有助于提高分子之間碰撞幾率，有利于α -亞麻酸進入羥丙基-β -環(huán)糊精分子空穴，并通過范德華力或氫鍵作用牢牢結合，使α-亞麻酸包合率也隨之增加；當功率超過300W，可能造成部分羥丙基-β-環(huán)糊精分子空穴破壞，反而導致包合率下降。如果超聲波功率未達到100W，則超聲波加速分子運動的作用不充分，分子的碰撞幾率較小，不利于α -亞麻酸進入羥丙基-β -環(huán)糊精分子空穴，因此超聲波功率的選擇對α -亞麻酸的包合率是有影響的，而本發(fā)明在保證較高的包合率前提下選擇超聲波功率為100-350W，優(yōu)選為250-350W，更優(yōu)選為300W。在本發(fā)明所述制備方法中，α -亞麻酸包合率隨超聲時間的增加而增大，之后包合率趨于平緩。α -亞麻酸進入羥丙基-β -環(huán)糊精主體空穴需要一定時間，因此，開始隨著超聲時間增加包合率增加，20min時包合達到平衡，此后包合率增幅不大，故本發(fā)明所述超聲波處理的時間優(yōu)選為20min，這與現(xiàn)有的β-環(huán)糊精包合法相比大大縮短了包合時間。隨著羥丙基-β -環(huán)糊精用量增加，α -亞麻酸包合率也會隨之增加，當兩者質(zhì)量比超過1 8后，隨用量比的增加包合率趨于平緩，增幅不大。包合過程中主體分子與客體分子需要保持一定主客比，超過此比值，反而增加成本和能耗，因此，本發(fā)明所述混合液與羥丙基-β-環(huán)糊精的質(zhì)量比優(yōu)選為1 8。此外，本發(fā)明所述含有α -亞麻酸的花椒籽混合脂肪酸優(yōu)選用花椒籽油經(jīng)皂化、 酸解后獲得，花椒籽油可通過市售獲得，也可通過本領域常規(guī)方法從花椒籽中提取獲得。本發(fā)明所述冷藏靜置為在4°C下靜置12h，所述含有α -亞麻酸的花椒籽混合脂肪酸與乙醇的質(zhì)量比優(yōu)選為2 1。通過本發(fā)明所述制備方法制備的包合物經(jīng)紫外掃描檢測證明其為α -亞麻酸-羥丙基-β-環(huán)糊精包合物，即本發(fā)明所述的α-亞麻酸包合物。本發(fā)明所述制備方法的 α -亞麻酸包合率為75-90%。此外，本發(fā)明還提供一種由本發(fā)明所述制備方法制備的α -亞麻酸包合物。由以上技術方案可知，本發(fā)明采用羥丙基-β-環(huán)糊精為包合劑，通過超聲波法制備出水溶性大、無毒、易于生物環(huán)境相容的α-亞麻酸包合物，縮短了其制備時間，并且確保該制備方法有較高的對α-亞麻酸的包合率，能夠更廣泛的應用到α-亞麻酸的提取中。


圖1所示為本發(fā)明所述α -亞麻酸包合物的紫外掃描圖譜；其中，1表示羥丙基-β -環(huán)糊精水溶液的圖譜，2表示由本發(fā)明所述制備方法制備的包合物的圖譜。
具體實施例方式本發(fā)明公開了一種α -亞麻酸包合物及其制備方法，本領域技術人員可以借鑒本文內(nèi)容，適當改進工藝參數(shù)實現(xiàn)。特別需要指出的是，所有類似的替換和改動對本領域技術人員來說是顯而易見的，它們都被視為包括在本發(fā)明。本發(fā)明所述α-亞麻酸包合物及其制備方法已經(jīng)通過較佳實施例進行了描述，相關人員明顯能在不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對本文所述的方法和應用進行改動或適當變更與組合，來實現(xiàn)和應用本發(fā)明技術。下面結合實施例，進一步闡述本發(fā)明。實施例1 花椒籽油脂的制備方法以顆粒飽滿的干燥花椒籽為原料，整籽粉碎，過60目篩，取其中的IOOOg置于 6000mL磨口三口瓶中，加入3000mL新蒸6#溶劑油，冷浸三次(即每次用6#溶劑油常溫浸泡 iao，過濾，采用旋轉蒸發(fā)的方式得到花椒籽毛油，將花椒籽毛油置于-i5°c冰柜冷凍Mh， 離心分離，所得油脂即為花椒籽油脂。實施例2 含有α -亞麻酸的混合脂肪酸的制備方法將實施例1中制備的花椒籽油脂置于IOOOml磨口三口瓶中，加入250mll. Omol/L NaOH-乙醇溶液，攪拌、加熱回流40min，至溶液澄清透明，冷至40°C過濾，將冷至室溫的濾液置于冰箱12h，使皂析出，減壓抽濾，用冷凍乙醇洗滌，即得皂化物，將其轉入燒杯中，加入適量水使皂溶解，用10%鹽酸調(diào)pH值為2-3，轉入分液漏斗，石油醚萃取三次，合并石油醚相，加入無水硫酸鈉干燥，過濾回收石油醚后即得含有α-亞麻酸的混合脂肪酸樣品。實施例3 制備本發(fā)明所述的α -亞麻酸包合物
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將實施例2制備的含有α-亞麻酸的混合脂肪酸與乙醇按2 1質(zhì)量比混合溶解得到混合液，然后加入提前溶解好的羥丙基-β -環(huán)糊精水溶液(混合液與羥丙基-β -環(huán)糊精的質(zhì)量比為1 8)，在300W的超聲波下處理20min，在4°C下靜置12h，然后離心分離得到水相，將水相冷凍干燥并粉碎，得到α -亞麻酸-羥丙基-β -環(huán)糊精包合物，即本發(fā)明所述α -亞麻酸包合物，包合率為90.沈％。實施例4 制備本發(fā)明所述的α -亞麻酸包合物將實施例2制備的含有α-亞麻酸的混合脂肪酸與乙醇按2 1質(zhì)量比混合溶解得到混合液，然后加入提前溶解好的羥丙基-β -環(huán)糊精水溶液(混合液與羥丙基-β -環(huán)糊精的質(zhì)量比為1 7)，在300W的超聲波下處理25min，在4°C下靜置12h，然后離心分離得到水相，將水相冷凍干燥并粉碎，得到α -亞麻酸-羥丙基-β -環(huán)糊精包合物，即本發(fā)明所述α -亞麻酸包合物，包合率為83.42%。實施例5 制備本發(fā)明所述的α -亞麻酸包合物將實施例2制備的含有α-亞麻酸的混合脂肪酸與乙醇按2 1質(zhì)量比混合溶解得到混合液，然后加入提前溶解好的羥丙基-β -環(huán)糊精水溶液(混合液與羥丙基-β -環(huán)糊精的質(zhì)量比為1 11)，在350W的超聲波下處理15min，在4°C下靜置12h，然后離心分離得到水相，將水相冷凍干燥并粉碎，得到α -亞麻酸-羥丙基-β -環(huán)糊精包合物，即本發(fā)明所述α -亞麻酸包合物，包合率為89.23%。實施例6 制備本發(fā)明所述的α -亞麻酸包合物將實施例2制備的含有α-亞麻酸的混合脂肪酸與乙醇按2 1質(zhì)量比混合溶解得到混合液，然后加入提前溶解好的羥丙基-β -環(huán)糊精水溶液(混合液與羥丙基-β -環(huán)糊精的質(zhì)量比為1 8)，在100W的超聲波下處理35min，在4°C下靜置12h，然后離心分離得到水相，將水相冷凍干燥并粉碎，得到α -亞麻酸-羥丙基-β -環(huán)糊精包合物，即本發(fā)明所述α-亞麻酸包合物，包合率為85.89%。實施例7 制備本發(fā)明所述的α -亞麻酸包合物將實施例2制備的含有α-亞麻酸的混合脂肪酸與乙醇按2 1質(zhì)量比混合溶解得到混合液，然后加入提前溶解好的羥丙基-β -環(huán)糊精水溶液(混合液與羥丙基-β -環(huán)糊精的質(zhì)量比為1 9)，在250W的超聲波下處理lOmin，在4°C下靜置12h，然后離心分離得到水相，將水相冷凍干燥并粉碎，得到α -亞麻酸-羥丙基-β -環(huán)糊精包合物，即本發(fā)明所述α -亞麻酸包合物，包合率為82.32%。實施例8 本發(fā)明所述制備方法制備的包合物的紫外檢測 將實施例3制備的α -亞麻酸包合物溶解成水溶液，與羥丙基-β -環(huán)糊精水溶液一同進行紫外掃描，結果見圖1。由圖1可知，1為羥丙基-β-環(huán)糊精水溶液紫外掃描圖，2 為α-亞麻酸-羥丙基-β-環(huán)糊精包合物水溶液紫外掃描圖。羥丙基-β-環(huán)糊精水溶液不存在最大吸收值，而羥丙基-β -環(huán)糊精水溶液包合物水溶液存在最大吸收值，紫外吸收最強處在203-208nm之間，而α -亞麻酸存在C = C雙鍵，且在203_208nm有最大吸收值。結果表明，本發(fā)明所述制備方法能夠將α -亞麻酸包合到羥丙基- β -環(huán)糊精中， 同時實施例4至實施例7的紫外檢測結果也顯示在203-208nm有最大吸收值。實施例9 超聲波功率對α -亞麻酸包合率的影響按照實施例3的制備方法，區(qū)別在于選用不同超聲波功率，檢測超聲波功率對α -亞麻酸包合率的影響，結果見表1。表1超聲波功率對α -亞麻酸包合率的影響
權利要求
1.一種α-亞麻酸包合物的制備方法，其特征在于，將含有α-亞麻酸的花椒籽混合脂肪酸與乙醇混合溶解得到混合液，然后加入提前溶解好的羥丙基- β -環(huán)糊精水溶液，在 100-350W的超聲波下處理10-35min，冷藏靜置，然后離心分離得到水相，將水相干燥即得；其中，所述混合液與羥丙基-β-環(huán)糊精的質(zhì)量比為1 7-11。
2.根據(jù)權利要求1所述制備方法，其特征在于，所述含有α-亞麻酸的花椒籽混合脂肪酸由花椒籽油經(jīng)皂化、酸解后獲得。
3.根據(jù)權利要求1所述制備方法，其特征在于，所述超聲波的功率為250-350W。
4.根據(jù)權利要求3所述制備方法，其特征在于，所述超聲波的功率為300W。
5.根據(jù)權利要求1所述制備方法，其特征在于，所述超聲波處理的時間為20min。
6.根據(jù)權利要求1所述制備方法，其特征在于，所述冷藏靜置為在4°C下靜置12h。
7.根據(jù)權利要求1所述制備方法，其特征在于，所述混合液與羥丙基環(huán)糊精的質(zhì)量比為1 8。
8.根據(jù)權利要求1所述制備方法，其特征在于，所述含有α-亞麻酸的花椒籽混合脂肪酸與乙醇的質(zhì)量比為2 1。
9.權利要求1-8任意一項所述制備方法制備的α-亞麻酸包合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及化學分離領域，公開了一種α-亞麻酸包合物及其制備方法。本發(fā)明所述制備方法將含有α-亞麻酸的花椒籽混合脂肪酸與乙醇混合溶解得到混合液，然后加入提前溶解好的羥丙基-β-環(huán)糊精水溶液，在100-350W的超聲波下處理10-35min，冷藏靜置，然后離心分離得到水相，將水相干燥即得。本發(fā)明采用羥丙基-β-環(huán)糊精為包合劑，通過超聲波法制備出水溶性大、無毒、易于生物環(huán)境相容的α-亞麻酸包合物，縮短了其制備時間，并且確保該制備方法有較高的對α-亞麻酸的包合率，能夠更廣泛的應用到α-亞麻酸的提取中。
文檔編號C07C51/487GK102424649SQ20111030376
公開日2012年4月25日 申請日期2011年10月9日 優(yōu)先權日2011年10月9日
發(fā)明者張玉靜, 殷鐘意, 鄭旭煦 申請人:重慶工商大學