亚油酸乙酯的应用与制备、纯化

2023/4/3 9:36:41

亚油酸乙酯:是人体必需脂肪酸之一。大量研究表明,亚油酸乙酯具有降低血清胆固醇和低密度脂蛋白的作用,主要用于预防和治疗动脉硬化、心绞痛等疾病,其抗菌、抗炎作用现主要用于化妆品中,用以防止角化过度。[1]

亚油酸乙酯应用

亚油酸乙酯作为一种新型的脂肪酸酯类,其生理功能已逐渐为人们所认同。亚油酸乙酯是一种多烯不饱和脂肪酸酯,为无色至淡黄色的油状液体,具有增强机体的免疫力、抗癌、降低人体胆固醇和血脂含量、预防或减轻动脉粥样硬化症、调解控制代谢、促进动物生长发育等诸多生理功能。特别是作为防治脑血栓、动脉粥样硬化等慢性疾病的药物原料,它表现出了更优异的疗效;同时,它优异的亲脂性能协助其他活性成分透过皮肤角质层到达表皮层及真皮层,对皮肤细胞脂质过氧化及紫外线引起的自由基损伤有着优异的防护和治疗作用日。我国药典仍采用亚油酸乙酯丸剂、滴剂作为预防和治疗高血压及动脉粥样硬化症、冠心病的药物。亚油酸乙酯产品有着广阔的市场,可应用在保健食品行业、制药行业、化妆品行业等。[2]

复方亚油酸乙酯胶丸(曾用名为脉通胶囊、复方亚油酸乙酯丸)是由亚油酸乙酯、橙皮苷、维生素C、烟酸、维生素E等组成的复方制剂,临床主要用于高胆固醇血症和动脉粥样硬化疾病的辅助治疗。收载于国家食品药品监督管理局国家药品标准。[3]

目前我国有亚油酸原料药批准文号8家,制剂40家,2009年卫生部第12号公告,批准共轭亚油酸及其甘油酯等为新资源食品。《美国食品化学药典》(FCC)、GRAS(Generally Recognized as Safe )和《美国药典》均收录了亚油酸(乙酯)。[4]

有研究证实,亚油酸乙酯可减轻细菌脂多糖诱导的炎性因子释放,但其能否抑制钛颗粒诱导的炎性骨溶解及其作用机制尚不清楚。[1]

亚油酸乙酯可减轻细菌脂多糖诱导的炎性因子释放.jpg

亚油酸乙酯的制备

目前,亚油酸乙酯制备工艺通常是把大豆油或葵花籽油中的亚油酸甘油酯转化为亚油酸,然后在浓硫酸催化下由亚油酸与乙醇酯化而得。具体制备方法有:[2]

酯化法

(1)酶法:在脂肪酶的催化条件下,脂肪酸和乙醇发生酯化作用。Torres等考察了LipasePS等三种酶分别催化乙醇与亚油酸以及鱼油混合脂肪酸的酯化反应,结果显示Lipase PS的催化速率最快,但其选择性稍差。

(2)化学法:一般以酸为催化剂,脂肪酸与乙醇发生酯化反应生成脂肪酸乙酯。陈淑芬等用SO42-/La2O3-ZrO2催化亚油酸和乙醇进行酯化反应,通过对影响酯化反应的因素进行考察,在工艺条件下,酯化率可达93.7%。吴伟等四采用自制的SO42-/SnO2固体超强酸多相催化剂催化亚油酸与乙醇反应合成亚油酸乙酯,亚油酸乙酯转化率达到91.5%。

亚油酸乙酯纯化方法 [2]

功能性多不饱和脂肪酸酯的分离纯化多建立在适于脂肪酸这一大类的通用分离方法的基础上,几种分离纯化亚油酸乙酯的方法及应用介绍如下。

低温结晶法

低温结晶法是根据低温下各不同脂肪酸(酯)在有机溶剂中的溶解度不同而实现分离纯化的。常使用的有机溶剂有甲醇、乙醇、乙醚、丙酮、石油醚等。Lopez-martinez 等采用低温结晶法纯化琉璃苣籽油中的亚麻酸,得到亚麻酸含量为45%。

分子蒸馏法

分子蒸馏法是根据混合物各成分挥发度的不同而实现分离的。分子蒸馏过程中,饱和脂肪酸与单不饱和脂肪酸最早被蒸出,多不饱和脂肪酸随后蒸出。目前高纯度EPA和DHA的工业化生产常应用此方法。多不饱和脂肪酸(混合物)通常采用甲酯化或乙酯化的方法来降低极性,提高挥发性。李婷婷等利用分子蒸馏技术富集猕猴桃籽油制得了质量分数为86.27%的α-亚麻酸。许松林等研究了各种操作因素对亚麻酸产品收率与纯度的影响。

超临界流体萃取法

超临界流体萃取技术通过控制温度和压力使混合物各组分在超临界流体中的溶解度发生较大变化而达到分离。超临界流体由于具有优良的溶解和扩散能力,因此萃取效率较高。

卢子扬等以紫苏籽为原料利用超临界流体萃取技术获得的紫苏籽油,与压榨法生产的油相比,出油率接近35%,α-亚麻酸酸含量高达63%。王大为采用超临界CO2选择性萃取技术从玉米胚芽中提取亚油酸,提取率达57.27%。辉国钧等利用萃取技术分离紫苏子中的α-亚麻酸。与传统的有机溶剂萃取法和压榨法相比,不仅油的收率高,而且使油中的主要成分α-亚麻酸的含量由溶剂法的69.2%提高到73.3%。尹卓容等利用超临界CO2萃取法从丝状真菌中提取出γ-亚麻酸油脂。

尿素包合法

尿素包合法是常用的分离、富集脂肪酸的方法。尿素分子结晶过程中可以与饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸形成较稳定的晶体结晶物析出,而多不饱和脂肪酸不易被尿素包合,将结晶物过滤除去,就可得到高纯度的多不饱和脂肪酸。用此方法分离饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸已初步实现商业化,并且近些年还在不断改进。

宋光森等利用尿素包合法纯化得到质量分数为19.63%的亚麻酸乙酯,21.52%的花生四烯酸乙酯,50.09%的亚油酸乙酯。朱小燕等采用冷冻结晶法和尿素包合法对亚麻籽油混合脂肪酸乙酯进行纯化,结果表明:当m(脂肪酸乙酯):m(尿素):V(乙醇)为1.5:4:6、结晶温度0℃、结晶时间16h时,得到的α-亚麻酸乙酯含量可以提高到89%以上,得率可以达到60%以上。彭秦南经十次尿素包合使棉籽油中的亚油酸含量由61.1%提高到95.9%,并得出尿素用量越大,尿包次数越多,制得的亚油酸纯度越高,但是收率也有所降低。张燕平等用尿素包合法富集苏子油多不饱和脂肪酸,得到了79.4%的α-亚麻酸。张海满等考察了尿包过程中各操作条件对亚麻酸的纯度、回收率的影响,制得了含量为87.3%的α-亚麻酸,回收率达到53.5%。尿素包合法方便可靠,合理控制尿素包合条件就能获得高纯度的产品。

吸附分离法

吸附分离法依据吸附剂选择性吸附分离多价不饱和脂肪酸。比如将银离子固定于吸附载体上,银离子通过与不饱和脂肪酸的双键形成络合物,不同分配系数的脂肪酸得以分离。硝酸银硅胶柱法可以分离相近不饱和度,相近分子量的长链多烯脂肪酸。

张春艳等研究了负载银离子的D72树脂分离蚕蛹油α-亚麻酸。张汆等利用硝酸银硅胶柱层析法得到了纯度达到96%以上花椒籽油α-亚麻酸。杨克迪等利用硝酸银络合萃取法从蚕蛹油中分离纯化α-亚麻酸酯。韩喜江等人以紫草油为原料,采用尿素包合法和硝酸银硅胶柱法提取出含量为99.30%的亚麻酸。

参考文献

[1] 刘国栋, 辛兵, 黄栋等. 亚油酸乙酯抑制钛颗粒诱导的炎症反应及其作用机制[J]. 中国组织工程研究, 2016, 20(52): 7836-7843.

[2] 康建波. 玉米油合成亚油酸乙酯试验研究[D]. 吉林大学, 2013, 2-7.

[3] 曹桂侠, 汪秀月, 焦坤. 高效液相色谱法测定复方亚油酸乙酯胶丸中橙皮苷的含量[J]. 海峡药学, 2013, 25(06): 34-35.

[4] 刘成广. 以乌桕梓油为原料制备共轭亚油酸的工业化工艺研究[D]. 武汉工程大学, 2014, 3-4.

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