CN101248082A - 含有溶血磷脂酰乙醇胺和卵磷脂的稳定水溶性组合物 - Google Patents

含有溶血磷脂酰乙醇胺和卵磷脂的稳定水溶性组合物 Download PDF

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Abstract

本发明涉及含有溶血磷脂酰乙醇胺(LPE)或包含3％或更多LPE的卵磷脂的稳定水溶性组合物。所述组合物包含0.1至50wt％溶血磷脂酰乙醇胺和卵磷脂中的一种或两种、0.1至60wt％脂肪酸或其盐以及10至99.8wt％溶剂。根据本发明，可以提供在低于20℃的室温下不产生沉淀的溶血磷脂酰乙醇胺和卵磷脂的稳定水溶性组合物并且即使在长期保存过程中也可以维持澄清配制物。

Description

含有溶血磷脂酰乙醇胺和卵磷脂的稳定水溶性组合物
技术领域
本发明涉及溶血磷脂酰乙醇胺的稳定水溶性配制物。
背景技术
溶血磷脂酰乙醇胺天然存在于植物和动物细胞中，并且在卵黄和脑细胞中含量特别丰富。溶血磷脂酰乙醇胺衍生自磷脂酰乙醇胺，磷脂酰乙醇胺是一种细胞膜中的磷脂。卵黄或大豆卵磷脂中大量存在的磷脂酰乙醇胺是一种磷脂，在其一个分子中含有两个脂肪酸。在活体中，磷脂酰乙醇胺受磷脂水解酶的磷脂酶A2的作用，位于sn-2位置的一个脂肪酸被移除。结果磷脂酰乙醇胺转变为溶血磷脂酰乙醇胺。
已知溶血磷脂酰乙醇胺在水果的熟化和衰老中有重要作用。已知用溶血磷脂酰乙醇胺处理抑制番茄叶和果实的熟化。另外，也已知在番茄收获后用溶血磷脂酰乙醇胺处理延长果实的贮藏期(U.S.Patent Nos.5,110,341和5,126,155)。另外，也已知用溶血磷脂酰乙醇胺处理苹果促进果皮中花青素的形成并在收获后的苹果的贮藏期间抑制坚实度的丧失。已知这些作用与降低果实例如苹果、蔓越梅(cranberry)和番茄的呼吸速率及促进或抑制乙烯气体形成的功能相关(Farag，K.M.and J.P.Palta，″Stimulation of Ethylene Production by Erea，Thidiazoron，andLysophosphatidylethanolamine and Possible sites of this stimulation″Annualmeeting of the American Society of Plant Physiologists，April 1989)。
调整为具有适当浓度的溶血磷脂酰乙醇胺溶液被用作延长被剪下的花朵寿命的手段(HortScience 32(5)：888-890，1997)。一般而言，由于用含有糖的硫代硫酸银溶液处理收获的花朵大约20小时或更长抑制花朵的衰老，这种方法一直使用到最近。但是，由于所述溶液中含有的银离子带来环境污染，这种溶液最近在美国被避免使用。已知纯化自天然来源的溶血磷脂酰乙醇胺提高花瓶中剪下的花朵的贮藏能力，如同硫代硫酸银溶液那样。因此，在相关领域中推动了溶血磷脂酰乙醇胺的使用。
如上所述，溶血磷脂酰乙醇胺在农业领域非常有用。但是，在水性溶液中其稳定的配制物非常难以保存和维持。在现有商业化的溶血磷脂酰乙醇胺的10％水性溶液中，在低于约20℃的温度下产生沉淀，从而其配制物变得不稳定。另外，当其长时间保存时也产生沉淀。而且，当溶血磷脂酰乙醇胺在用于农作物之前在水中稀释时，由于其不是稳定地溶解的，其不能被有效利用。另外，当作为产品投放到市场时，其外观也是一个问题。
技术问题
本发明的一个实施方案的目的是提供溶血磷脂酰乙醇胺或卵磷脂的稳定水溶性组合物。更特别地，本发明的一个实施方案的目的是提供溶血磷脂酰乙醇胺或卵磷脂的稳定水溶性组合物，所述组合物在低于20℃的室温下不产生沉淀并且即使长期保存也可以维持其澄清的配制物。
技术方案
为了实现上述目的，本发明提供了含有LPE或卵磷脂的水溶性组合物，所述组合物包含0.1至50wt％溶血磷脂酰乙醇胺和卵磷脂中的一种或两种、0.1至60wt％脂肪酸或其盐以及10至99.8wt％溶剂。
根据本发明一个优选的实施方案，所述卵磷脂是含有3％或更多、更优选地5％或更多LPE的卵磷脂。
根据本发明一个优选的实施方案，所述卵磷脂是选自由羟化卵磷脂、乙酰化卵磷脂和酶处理过的卵磷脂组成的一组的修饰的卵磷脂。
根据本发明一个优选的实施方案，所述酶是磷脂酶。
根据本发明一个优选的实施方案，所述LPE是氢化LPE。
根据本发明一个优选的实施方案，所述脂肪酸是碳数为3-22，优选6-14的天然或合成脂肪酸。
根据本发明一个优选的实施方案，所述脂肪酸的盐是一或多种选自由钠盐、钾盐、铵盐和乙醇胺盐组成的一组的盐。
根据本发明一个优选的实施方案，所述溶剂是水和醇的混和溶剂。
根据本发明一个优选的实施方案，所述醇是至少一种选自由乙醇、异丙醇、丁醇、己醇和油醇组成的一组的醇。
根据本发明一个优选的实施方案，所述醇由乙醇或异丙醇、丁醇、己醇和油醇组成。
根据本发明一个优选的实施方案，水、乙醇或异丙醇、丁醇、己醇和油醇的体积比是0.4～4.0∶0.2～2.0∶0.2～2.0∶0.2～2.0∶0.1～1.0。
有利效果
当使用所述含有LPE或包含LPE的卵磷脂的水溶性组合物时，可以提供溶血磷脂酰乙醇胺或含有溶血磷脂酰乙醇胺的卵磷脂的稳定水溶性组合物，所述水溶性组合物在低于20℃的室温下不产生沉淀并且即使在长期保存期间也可以维持其澄清的配制物。
附图说明
图1是对比本发明的一个实施方案的含有LPE的水溶性组合物的稳定性和一个对照样品的稳定性的照片。
最佳模式
下面将更详细地描述本发明的含有溶血磷脂酰乙醇胺或含有溶血磷脂酰乙醇胺的卵磷脂的稳定水溶性组合物。
本发明的水溶性组合物的溶质是溶血磷脂酰乙醇胺(LPE)、包含LPE的卵磷脂、以及脂肪酸或其盐等等。
由于LPE天然存在于植物和动物细胞中，精炼自自然界的LPE可用作所述LPE。特别地，其可提取自大豆、卵黄或油菜籽产品的卵磷脂。在生产豆奶的过程中作为副产品产生的粗大豆卵磷脂(通常称为粗卵磷脂)由极性脂质(磷脂/糖脂)60～70％、大豆27～39％、水1～3％及其他物质0.5～3.0％组成。其中，所述极性脂质通过除去豆奶(所述粗卵磷脂中含有的中性脂质)而精炼，称为大豆卵磷脂。所述精炼的卵磷脂组合物由磷脂酰胆碱(PC)22～30％、溶血磷脂酰胆碱(LPC)2～5％、磷脂酰乙醇胺(PE)16～22％、溶血磷脂酰乙醇胺0.5～2％，、磷脂酸(PA)0.5～8％、磷脂酰丝氨酸0.1～3％、磷脂酰肌醇6～15％和平衡剂组成。卵黄卵磷脂也由磷脂酰胆碱(PC)73～83％、溶血磷脂酰胆碱(LPC)2～5％、磷脂酰乙醇胺(PE)13～17％、溶血磷脂酰乙醇胺(LPE)1～3％和平衡剂组成。因此，由于卵磷脂含有很少量的溶血磷脂酰乙醇胺，所以从卯磷脂中直接分离并使用溶血磷脂酰乙醇胺是困难的。因此，可以使用通过将卵磷脂与乙醇胺在存在磷脂酶D和磷脂酶A的情况下反应产生的溶血磷脂酰乙醇胺。另外，可以使用氢化溶血磷脂酰乙醇胺。进一步地，可以使用通过将提取自自然界的磷脂酰乙醇胺水解为溶血磷脂酰乙醇胺、或将磷脂酰胆碱修饰为磷脂酰乙醇胺然后将其水解为溶血磷脂酰乙醇胺获得的溶血磷脂酰乙醇胺。
根据本发明，所述卵磷脂优选是含有3％或更多、更优选地5％或更多LPE的卵磷脂。当LPE在卵磷脂中的含量低于3％时，获得稳定的水溶性配制物是困难的。
另外，含有少量LPE的卵磷脂其本身也可以使用。但是，如上所述，普通大豆卵磷脂含有很少量的LPE。因此，可以通过精炼过程或任意化学或生物化学处理富集卵磷脂中的LPE然后用于本发明。例如，可以获得修饰的大豆卵磷脂，其中通过用蛇毒磷脂酶A2、胰磷脂酶A2或中性脂肪酶处理而富集LPE，然后将获得的卵磷脂用于本发明。作为一个典型实例，酶修饰的大豆卵磷脂可得自Solae公司。另一种可用于本发明的卵磷脂是羟化大豆卵磷脂或乙酰化大豆卵磷脂。所述羟化大豆卵磷脂是通过化学处理精炼的大豆卵磷脂或在精炼之前的粗大豆卵磷脂而使得在卵磷脂内含有的脂肪酸的双键内含有羟基的卵磷脂。这可用于本发明。或者，可以通过用磷脂酶处理所述羟化大豆卵磷脂而大量富集其中的LPE，然后使用。所述乙酰化大豆卵磷脂是通过化学处理精炼的大豆卵磷脂或在精炼之前的粗大豆卵磷脂而使得在卵磷脂内含有的氨基基团内含有乙酰基的卵磷脂。这可用于本发明。或者，可以通过用磷脂酶处理所述乙酰化大豆卵磷脂而大量富集其中的LPE，然后使用。
碳数为3-22的脂肪酸可用于本发明。不具有双键的饱和脂肪酸或在脂肪酸中间具有一或多个双键的不饱和脂肪酸可用于本发明。饱和脂肪酸的实例包括丙酸、四元酸例如丁酸、五元酸例如戊酸、六元酸例如己酸、庚酸、八元酸例如辛酸、十元酸例如癸酸、十一酸、十二酸例如月桂酸、十三酸、十四酸例如肉豆蔻酸、十五酸、十六酸例如棕榈酸、十七酸例如十七烷酸、十八酸例如硬脂酸、十九酸、二十酸例如花生酸、二十一酸、二十二酸例如山萮酸、二十三酸、二十四酸例如木蜡酸等等。在饱和脂肪酸中具有一个双键的不饱和脂肪酸的实例包括己烯酸、辛烯酸、癸烯酸、十二碳烯酸、十四碳烯酸、十六碳烯酸例如棕榈油酸、十八碳烯酸例如油酸和岩芹酸、二十二碳烯酸例如芥酸等等。进一步地，可以使用具有两个或多个双键的亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸、二十二碳五烯酸(docodapentaenoic acid)等等。但是，考虑到植物表面是强非极性的，需要有效的物质穿透植物表面或很好地附着在植物表面上，可以使用具有碳数为8-14、更优选地8-12以及最优选地10-12的脂肪酸。
尽管对所述脂肪酸的盐没有特殊限制，但是其优选地选自钠盐、钾盐、铵盐和乙醇胺盐。所述乙醇胺盐可以是单乙醇胺盐、二乙醇胺盐和三乙醇胺盐中的一种。
LPE和含有LPE的卵磷脂可以包括在总组合物的0.1～50wt％的量内。优选地，LPE或含有LPE的卵磷脂的含量是1～25wt％，更优选地5～20wt％，更优选地8～12wt％。LPE或含有LPE的卵磷脂的最优选的含量是大约10wt％。当LPE和含有LPE的卵磷脂的含量包含在所述范围内时，所述水溶性配制物的组合物的稳定性被显著提高。
所述脂肪酸或其盐可以包括在总组合物的0.1～60wt％的量内。优选地，脂肪酸或其盐的含量是总组合物的1～25wt％，更优选地5～20wt％。所述脂肪酸或其盐的最优选的含量是大约10wt％。当所述脂肪酸或其盐的含量包含在所述范围内时，其使得LPE或含有LPE的卵磷脂能够在水性溶液中很好地溶解，从而维持稳定的配制物。
本发明的水溶性组合物的溶剂优选地是水和醇的混和溶剂。溶剂的含量是总组合物的10～99.8wt％。溶剂的优选含量是总组合物的50～99.8wt％。溶剂的更优选含量是76～84wt％。当溶剂的含量包含在所述范围内时，LPE或含有LPE的卵磷脂的溶解度得到提高。
在本文中，水是必需的溶剂。所述醇优选地是至少一种选自由乙醇、异丙醇、丁醇、己醇和油醇组成的一组的醇。其中，特别地，优选的醇由乙醇或异丙醇、丁醇、己醇和油醇组成。
水、乙醇或异丙醇、丁醇、己醇和油醇的体积比优选地是0.4～4.0∶0.2～2.0∶0.2～2.0∶0.2～2.0∶0.1～1.0，更优选地是1.6～2.4∶0.8～1.2∶0.8～1.2∶0.8～1.2∶0.4～0.6。最优选的比例是大约2∶大约1∶大约1∶大约1∶大约0.5。当所述比例包含在所述范围内时，可稳定地维持所述LPE或含有LPE的卵磷脂的水溶性组合物配制物。
在说明书包括权利要求书中，术语“含有LPE或含有LPE的卵磷脂的水溶性组合物”中的“水溶性的”具有最广泛的含义。即，所述“水溶性的”包含LPE或含有LPE的卵磷脂在包含水的溶剂中澄清地并且稳定地溶解而不产生沉淀的含义。进一步地，所述“水溶性的”包含当所述“含有LPE或含有LPE的卵磷脂的水溶性组合物”在水中稀释以使用其时，所述LPE或含有LPE的卵磷脂的水溶性组合物在水中澄清地并且稳定地溶解而不产生沉淀的含义。
发明模式
在下文中，将参考实施例对本发明进行更详细的描述。但是所述实施例仅仅是用来说明本发明，而不是限制本发明。
实施例
生产实施例1：LPE的生产
30g精炼的卵黄磷脂DS-PL95E(Doosan Serdary Research Lab.；磷脂酰胆碱75％、磷脂酰乙醇胺14％、平衡剂11％)溶于60ml乙酸乙酯中。得自链霉菌属的800单位磷脂酶D(可购自Sigma)与含有80mM CaCl2和8g乙醇胺的100ml乙酸钠(100mM，pH5.6)缓冲溶液混和。然后，将所述混和溶液与溶解的磷脂溶液混和并反应13小时，同时在300rpm、35℃条件下搅拌。根据反应溶液的HPLC分析结果，反应溶液中磷脂的磷脂酰乙醇胺的含量是79％，磷脂酰胆碱的含量是16％。
向溶液中加入3ml Lecitase(10,000 IU/ml，Novo Nordisk公司)并剧烈搅拌，在35℃反应6小时。从得到的反应溶液中提取50ml，放入250ml圆形烧瓶中，在40℃用旋转真空蒸发器减压蒸发以除去作为溶剂的乙酸乙酯，用100ml无水乙醇处理，在-2℃静置1小时30分钟，然后过滤。过滤后获得的8.7g物质用乙醇、乙酸乙酯和水的混和溶液100ml(＝1∶0.5∶0.5，v/v/v)处理，在60℃缓慢搅拌，之后加热30分钟。过滤此溶液以除去杂质，将剩余溶液置于-2℃冷藏保存3小时。过滤结晶的溶液以获得4.8g过滤的物质。过滤后获得的物质用乙醇、乙酸乙酯和水的混和溶液80ml(＝1∶0.5∶0.5，v/v/v)处理，在60℃缓慢搅拌，加热30分钟，缓慢冷却至-2℃，之后过滤。以相同的方式用上述溶液处理过滤的物质两次并在30℃真空干燥。然后，根据干燥物质的液相层析分析结果，可以看到获得了1.6g具有磷脂纯度为97％或更高的溶血磷脂酰乙醇胺。所获得的LPE用于下面的测试。
生产实施例2：含有LPE的修饰的卵磷脂的生产
30g精炼的大豆卵磷脂(Central Soya；磷脂酰胆碱25％、磷脂酰乙醇胺20％、平衡剂11％)溶于90ml乙酸乙酯中。混和80mM CaCl2和50ml乙酸钠(100mM，pH5.6)缓冲溶液。将此混和溶液与上述溶解的磷脂溶液混和。向此混和溶液中加入3ml Lecitase(10,000 IU/ml，Novo Nordisk公司)并剧烈搅拌，在35℃反应6小时。除去得到的反应溶液上层的乙酸乙酯，将内含物放入250ml圆形烧瓶中，在40℃用旋转真空蒸发器减压蒸发以完全除去作为溶剂的乙酸乙酯，用200ml无水乙醇处理并溶解，在-2℃静置1小时30分钟，然后过滤。过滤后获得的物质用20ml 80％乙醇处理，加热以熔化，置于室温，用200ml丙酮处理以结晶，然后过滤。在30℃真空干燥之后，根据干燥获得的物质的液相层析分析结果，可以看到获得了0.9g含有具有磷脂纯度为20％或更高的溶血磷脂酰乙醇胺的修饰的卵磷脂。所获得的含有LPE的卵磷脂用于下面的测试。
实施方案1
将10wt％的在生产实施例1中生产的LPE和10wt％的具有碳数为10的十元酸的钠盐加入到由水30wt％、异丙醇14wt％、丁醇14wt％、己醇14wt％和油醇8wt％组成的混和溶剂中，在2,000rpm搅拌，从而产生LPE 10％溶液。
实施方案2
将10wt％的在生产实施例1中生产的LPE和10wt％的具有碳数为8的八元酸的钾盐加入到由水30wt％、异丙醇14wt％、丁醇14wt％、己醇14wt％和油醇8wt％组成的混和溶剂中，在2,000rpm搅拌，从而产生LPE10％溶液。
实施方案3
将10wt％的在生产实施例1中生产的LPE和10wt％的具有碳数为12的月桂酸的单乙醇胺盐加入到由水30wt％、异丙醇14wt％、丁醇14wt％、己醇14wt％和油醇8wt％组成的混和溶剂中，在300rpm搅拌，从而产生LPE 10％溶液。
实施方案4
将10wt％的在生产实施例1中生产的LPE和10wt％的具有碳数为6的六元酸的铵盐加入到由水30wt％、异丙醇14wt％、丁醇14wt％、己醇14wt％和油醇8wt％组成的混和溶剂中，在1,000rpm搅拌，从而产生LPE10％溶液。
实施方案5
将10wt％的在生产实施例1中生产的LPE和10wt％的具有碳数为14的十四酸的单乙醇胺盐加入到由水30wt％、异丙醇14wt％、丁醇14wt％、己醇14wt％和油醇8wt％组成的混和溶剂中，在500rpm搅拌，从而产生LPE 10％溶液。
实施方案6
将10wt％的在生产实施例1中生产的LPE和10wt％的具有碳数为4的丁酸的乙醇胺盐加入到由水30wt％、异丙醇14wt％、丁醇14wt％、己醇14wt％和油醇8wt％组成的混和溶剂中，在2,000rpm搅拌，从而产生LPE 10％溶液。
实施方案7
将10wt％的在生产实施例1中生产的LPE和10wt％的具有碳数为18并具有一个双键的油酸的乙醇胺盐加入到由水30wt％、异丙醇14wt％、丁醇14wt％、己醇14wt％和油醇8wt％组成的混和溶剂中，在1,000rpm搅拌，从而产生LPE 10％溶液。
实施方案8
将3wt％的在生产实施例2中生产的卵磷脂、4wt％的具有碳数为10的十元酸的乙醇胺盐和3wt％的具有碳数为18并具有一个双键的油酸的乙醇胺盐加入到由水50wt％和乙醇40wt％组成的混和溶剂中，在1,000rpm搅拌，从而产生卵磷脂30％溶液。
实施方案9
将5wt％的在生产实施例2中生产的卵磷脂、5wt％的具有碳数为10的十元酸的乙醇胺盐和5wt％的具有碳数为18并具有一个双键的油酸的乙醇胺盐加入到由水30wt％、异丙醇14wt％、丁醇14wt％、己醇14wt％和油醇13wt％组成的混和溶剂中，在1,000rpm搅拌，从而产生卵磷脂50％溶液。
比较实施例1
将10wt％的在生产实施例1中生产的LPE加入到由水34wt％、异丙醇16wt％、丁醇16wt％、己醇16wt％和油醇8wt％组成的混和溶剂中，在2,000rpm搅拌，从而产生LPE 10％溶液。
实验实施例
观察根据实施方案1至9和比较实施例1生产的各自的溶液在刚刚生产之后的状态，之后在18℃放置三天再次观察。结果是，由于刚刚在生产之后所有溶质很好地溶解，所以实施方案1至9的各自的溶液维持澄清状态，并且甚至在3天之后仍然维持所述澄清状态。针对澄清的程度，实施方案1至3是最高的。相反，在比较实施例1的溶液中，观察到溶质附着于容器壁上，所述溶质甚至在为了生产所述溶液而刚刚搅拌过之后也未溶解，并且在3天之后发生沉淀。
图1中可以看出3天后的结果。图1中第一个溶液是比较实施例1的溶液，第二个溶液是实施方案1的溶液，第三个溶液是实施方案2的溶液，第四个溶液是实施方案3的溶液。如图1所示，可以看到在比较实施例1的溶液中未溶解的溶质附着并沉淀于容器内壁和底部。相反，可以看到实施方案1至3的溶液维持澄清状态而没有溶质附着或沉淀于容器内壁和底部。
工业实用性
当使用含有LPE或包含LPE的卵磷脂的水溶性组合物时，可以提供在低于20℃的室温下不产生沉淀的溶血磷脂酰乙醇胺或含有溶血磷脂酰乙醇胺的卵磷脂的稳定水溶性组合物，并且即使在长期保存过程中也可以维持澄清配制物。

Claims (14)

1.一种含有LPE或卵磷脂的水溶性组合物，所述组合物包含0.1至50wt％溶血磷脂酰乙醇胺和卵磷脂中的一种或两种、0.1至60wt％脂肪酸或其盐以及10至99.8wt％溶剂。
2.权利要求1的组合物，其中所述卵磷脂是含有3％或更多LPE的卵磷脂。
3.权利要求2的组合物，其中所述卵磷脂是选自由羟化卵磷脂、乙酰化卵磷脂和酶处理过的卵磷脂组成的一组的至少一种修饰的卵磷脂。
4.权利要求3的组合物，其中所述酶是磷脂酶。
5.权利要求2的组合物，其中所述LPE是氢化LPE。
6.权利要求1-5任一项的组合物，其中所述组合物包含5至20wt％溶血磷脂酰乙醇胺和卵磷脂中的一种或两种、5至20wt％脂肪酸或其盐以及76至84wt％溶剂。
7.权利要求1的组合物，其中所述脂肪酸具有碳数3-22。
8.权利要求7的组合物，其中所述脂肪酸具有碳数6-12。
9.权利要求1的组合物，其中所述脂肪酸的盐是一或多种选自由钠盐、钾盐、铵盐和乙醇胺盐组成的一组的盐。
10.权利要求1的组合物，其中所述溶剂是水和醇的混和溶剂。
11.权利要求10的组合物，其中所述醇是至少一种选自由乙醇、异丙醇、丁醇、己醇和油醇组成的一组的醇。
12.权利要求10的组合物，其中所述醇由乙醇或异丙醇、丁醇、己醇和油醇组成。
13.权利要求12的组合物，其中水∶乙醇或异丙醇∶丁醇∶己醇∶油醇的体积比是0.4～4.0∶0.2～2.0∶0.2～2.0∶0.2～2.0∶0.1～1.0。
14.权利要求13的组合物，其中水、乙醇或异丙醇、丁醇、己醇和油醇的体积比是1.6～2.4∶0.8～1.2∶0.8～1.2∶0.8～1.2∶0.4～0.6。
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