一種以植物油為原料純化制備高含量共軛亞油酸的方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及以植物油為原料高效分離純化亞油酸酯、制備共軛亞油酸的方法，尤 其是一種銀化硅膠柱層析對亞油酸的分離純化方法。
【背景技術】
[0002] 共軛亞油酸（Conjugated Linoleic Acid,簡稱CLA)是一類亞油酸的位置和空間 的共軛二烯異構體，9順，11反-共軛亞油酸（9c，llt-CLA)和10反，12順-共軛亞油酸 (10t，12c-CLA)為其兩種主要的活性成分。隨著對人體健康影響的生理機制被逐漸闡釋， CLA越來越引起國際食品界和醫藥界的關注，已確定CLA具有抗癌、防止動脈硬化、減肥、±曾 強免疫力以及增強細胞對自由基的抵抗力等生理功能，因此無論是作為藥品、保健食品、功 能食品、食品防腐劑，還是在肉類工業、飼料工業中，CLA都具有廣闊的應用前景和市場潛 力。
[0003] 自然界中幾乎不含有共軛亞油酸，需要人工方法制備，富含亞油酸的三甘酯天然 植物油是制備共軛亞油酸產品的重要原料。以此類植物油為原料，通過堿催化共軛化反應 及皂化制得高純度高活性成分的共軛亞油酸是目前的最佳途徑。
[0004] 目前國內外主要以紅花籽油（組成如下表所示）為原料生產共軛亞油酸，紅花籽 油是已知所有植物中亞油酸含量最高的油種，其脂肪酸組分簡單，其中飽和C16:0與C18:0 的含量分別在5%和3%左右，不飽和C18:1的含量在10%左右，亞油酸含量可達73-85%， C18:3及更高碳的脂肪酸幾乎沒有，在利用堿催化異構化制備CLA的過程中，只有C18:2的 亞油酸能發生異構化反應，其它脂肪酸幾乎沒有作用，因此利用組成簡單、雜質組分含量較 低的紅花籽油為原料，可直接通過共軛化制備共軛亞油酸產品。
[0005] 紅花籽油脂肪酸組成
[0007]
[0008] 相對而言，其它植物油中亞油酸含量較低，雜質組分復雜，特別是一些和亞油酸性 質相近的雜質含量較高，例如油酸。油酸和亞油酸結構相似，性質相近，例如沸點相差rc以 內，烙點和極性也都及其接近，只有雙鍵個數的差異，還沒有有效的分離純化方法，目前常 用的精餾、低溫結晶、萃取、常規吸附層析、超臨界萃取等工藝均不能實現有效分離，難以得 到含量80%以上的共軛亞油酸產品，因此不能得到充分的利用來生產制備共軛亞油酸。紅 花籽油產量較低、價格較高的現狀造成了一方面生產共軛亞油酸的原料不足，另一方面大 量植物油不能被有效利用的矛盾局面。
[0009] 銀離子能與不飽和脂肪酸的雙鍵形成π絡合物，因此和雙鍵具有特異性結合力， 雙鍵的數目、位置和構型對結合力的強弱有直接影響，銀離子負載或鍵和在吸附劑上，因含 有不同雙鍵個數的脂肪酸與吸附劑上的銀離子的作用力的差異實現分離。硅膠為常用的吸 附劑，硅膠加入到一定濃度的硝酸銀水溶液中，混勻后抽濾，干燥活化后可得銀化硅膠。銀 化硅膠柱層析是一種以銀化硅膠為固定相，通過一系列極性不同的洗脫劑對脂肪酸進行逐 步分離的方法，是一種簡單、省時、高效、以產業化的液相色譜技術。目前國內外利用載銀硅 膠柱分離有關物質的研究已有報道。
[0010] 專利CN 101921186Α中介紹了一種利用銀化硅膠分離紅花籽油中亞油酸的方法， 以紅花籽油為原料，經過銀化硅膠柱層析后得到較高純度的亞油酸產品，但專利直接以甘 油酯作原料，不利于亞油酸的富集，在得到較高純度產品的同時必定會大大降低產品的回 收率。US Pat. 0027865介紹了利用銀化硅膠純化ΕΡΑ的方法，魚油脂肪酸經過兩步脲包后 進行銀化硅膠柱層析，可得到含量90%以上的EPA產品，但由于前期需要經過兩步脲包，大 大降低了產品的回收率。
[0011] J. L. Guil-Guerrero等人考察了銀化硅膠層析對多不飽和脂肪酸的分離純化效 果，主要采用富含多不飽和脂肪酸的樣品為原料，對不飽和度大于2的脂肪酸進行了分離 純化；Jianxia Guo等人以紅花籽油為原料，采用脲包的方法對亞油酸進行初步純化，除去 了飽和和單不飽和脂肪酸，利用銀化硅膠色譜柱對多不飽和脂肪酸進行了分離，得到純度 大于95%的亞油酸；Noorul Jannah Zainuddin等人以餘魚油為原料，經前期脲包純化后進 行銀化硅膠色譜分離，從多不飽和脂肪酸中分離出亞油酸純度在90%以上，但由于前期純 化方法的影響，導致最終亞油酸的收率只有12. 9%。
[0012] El Hassan等人利用銀化硅膠技術從微藻和魚油中分離到達含量90%以上的EPA 產品；Sajilata等人利用載銀硅膠柱從螺旋藻中分離得到了含量大于96%的 Υ-亞麻酸。
[0013] 通過上述專利和文獻報道可以看出，目前國內外利用載銀硅膠柱分離純化脂肪酸 主要存在著以下不足：主要是針對多不飽和脂肪酸的分離，例如亞麻酸、EPA等，對于飽和 度較低的脂肪酸的分離，特別是油酸和亞油酸的分離沒有專門的研究報道；少量針對于亞 油酸的純化工藝，分離前都對樣品進行了脲包處理以除去飽和和單不飽和脂肪酸，最終還 是對多不飽和脂肪酸的分離；報道所采用的原料均為紅花籽油或經過前期純化處理過的脂 肪酸，亞油酸含量較高，不能更明顯的體現出載銀硅膠對于亞油酸的純化作用，同時前期的 處理造成最終樣品的回收率很低；采用原料為甘油酯，因為有甘一酯及甘二酯的存在，不利 于亞油酸的純化；同時所報道的工藝基本都處于分析色譜水平，樣品處理量很小，洗脫體系 較復雜，達不到生產的要求，這些因素都制約了該技術在產業化生產制備亞油酸中的應用。
【發明內容】
[0014] 鑒于上述問題，本發明提供一種以植物油為原料高效分離純化亞油酸酯、制備共 軛亞油酸的方法，其主要是利用銀化硅膠柱純化亞油酸酯，利用純化后的亞油酸酯制備共 軛亞油酸，既能拓寬共軛亞油酸的來源渠道，增加植物油的利用度和附加值，又能實現載銀 硅膠技術在脂肪酸酯純化領域的工業化應用。
[0015] 為此，本發明通過以下技術方案來實現：一種以植物油為原料純化制備高含量共 軛亞油酸的方法，包括以下步驟：
[0016] 1)植物油的醇解：將植物油、催化劑以及醇液在50_75°C條件下攪拌反應0. 5_2h， 分層水洗，得植物油的醇解產物；
[0017] 2)醇解產物的初級純化：利用精餾或結晶對植物油的醇解產物進行初級純化，去 除低沸點和高熔點的雜質，得初級純化產物；
[0018] 3)再純化：稱取適量初級純化產物，適度稀釋后加入到銀化硅膠柱中，靜態吸附 5-30min，使用洗脫劑進行梯度洗脫，分段收集，脫除洗脫劑，測定各收集組分中亞油酸酯含 量；
[0019] 4)將純化得到的亞油酸酯、堿催化劑以及醇溶劑混勻，通入氮氣，100-190°C條件 下攪拌反應l_8h，加水終止反應，降至室溫，滴加酸至pH為1-3,分層，上層游離脂肪酸相依 次經1-5% NaCl溶液、10-50%甲醇水溶液和純水洗至澄清中性，得高含量共軛亞油酸。
[0020] 本發明步驟1-3為亞油酸酯的分離純化步驟：先將植物油甘油酯轉化為相應的甲 酯或乙酯，以利于亞油酸更好的分離純化；然后利用相應的甲酯或乙酯沸點和熔點的不同 進行初步純化；最后根據各組分所含雙鍵數目的不同，與銀離子形成絡合物的結合力不同， 采用一定極性的流動相把吸附力不同的物質逐步洗脫分離，得到高含量的亞油酸甲酯或乙 酯。步驟4為制備共軛亞油酸的步驟，通過調節原料、堿催化劑、溶劑的比例及反應條件，可 得到高轉化率的共軛亞油酸。
[0021] 進一步，步驟1)中，所述的植物油為亞油酸含量大于20%的植物油，所述的催化 劑為酸性催化劑濃H 2S04、堿性催化劑NaOH、Κ0Η、甲醇鈉或乙醇鈉，所述的醇液為甲醇或乙 醇，所述植物油的酯解產物為植物油甲酯或乙酯。
[0022] 進一步，步驟3)中，所述銀化硅膠的含銀量為10%，銀化硅膠柱的上樣量不超過 銀化硅膠質量的40%。
[0023] 進一步，步驟3)中，所述的洗脫劑為正己烷、石油醚、正庚烷、乙酸乙酯、氯仿、丙 酮、乙醚、甲基叔丁基醚的一種或兩種以上的組合。
[0024] 進一步，步驟4)中，所述的堿催化劑為KOH、NaOH、甲醇鈉、乙醇鈉中的一種；所 述的醇溶劑為一元醇、二元醇或三元醇，如甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇等；所述的酸為醋 酸、鹽酸或硫酸；所述亞油酸酯、堿催化劑及醇溶劑的比例為lg:〇. 3-1. 0g:0. 5-3ml，優選 lg:0. 3-0. 8g:0. 5_2ml。
[0025] 利用本發明制備高含量共軛亞油酸，解決了原料的局限性，大大拓寬了共軛亞油 酸的來源渠道，可以以大多數常見的植物油為原料，改變了以往只能以高亞油酸含量的紅 花籽油、葵花籽油為原料的現狀，同時也增加了植物油的附加值；根據實際需要，可對目標 產物進行后續操作制備共軛亞油酸的相關系列產品，共軛亞油酸的相關產品包括游離共軛 亞油酸、共軛亞油酸酯及共軛亞油酸鹽等；本發明所采用的純化工藝分離效果好，能夠得到 共軛亞油酸含量85%以上的產品，共軛亞油酸含量最高可達95%以上，滿足醫藥、分析、保 健品等行業的需要；本發明工藝流程簡單