CN102206543A - 含γ-亚麻酸的绞股蓝种子油的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种含γ-亚麻酸的绞股蓝种子油的制备方法，以石油醚为提取剂，从绞股蓝种子中提取绞股蓝种子油，对绞股蓝种子油进行皂化酸解、尿素包合，得到纯化的含γ-亚麻酸的绞股蓝种子油。实验结果证明，以绞股蓝种子提取绞股蓝种子油，其出油率约为30％，制备得到的绞股蓝种子油中γ-亚麻酸的含量为61.72％～62.84％。本发明原料易得，制备方法简单，得到的绞股蓝种子油中γ-亚麻酸含量高，可用于大规模地工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于含18个碳原子的直链羧酸技术领域，具体涉及一种从绞股蓝种子中提取高含量γ-亚麻酸的绞股蓝种子油的方法。
背景技术
γ-亚麻酸是维持人体正常机能所必需的脂肪酸，在体内能够被代谢形成二高γ-亚麻酸或花生四烯酸，进而转化为前列腺素和白三烯。大量研究和实验证明，γ-亚麻酸具有相当广泛的药理作用，它同时具有抗菌、抗肿瘤、抗炎、抗艾滋病毒感染，抑制血小板聚集和血栓素A2的合成，降低血浆总胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白、升高高密度脂蛋白含量，降血压、血脂、胆固醇和X射线放疗增敏等作用。
γ-亚麻酸仪在少数植物中存在。国外多以月见草、黑加仑等植物的种子为原料提取γ-亚麻酸，因原料不足，产量极为有限；国内主要以月见草为原料，然而月见草的野生资源逐年减少，且人工种植面积较小，在月见草中γ-亚麻酸的含量较低，仅为8％～10％。因此，国内外对γ-亚麻酸的提取均面临原料短缺的难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述γ-亚麻酸来源匮乏的缺点，提供-种操作简单、原料易得、提取率高、提取物中γ-亚麻酸含量高的绞股蓝种子油的制备方法。
解决上述技术问题所采用的技术方案由下述步骤组成：
1、提取
将绞股蓝种子晾干、粉碎成65目的细粉，置于索氏提取器中，以石油醚为提取剂，绞股蓝种子与石油醚的质量比为1∶1～5，70～75℃提取6～8小时，蒸馏掉石油醚，得到绞股蓝种子油。
2、皂化酸解
向绞股蓝种子油中加入皂化液，绞股蓝种子油与皂化液的质量比为1∶0.2～1，通入氮气，搅拌，40～45℃回流1小时，用1mol/L的盐酸调节pH值至2.0，分离出油相，用40℃热水冲洗，得到含γ-亚麻酸的绞股蓝种子油。
上述的皂化液是氢氧化钠与蒸馏水、乙醇的质量比为1∶5.6∶7的混合溶液。
3、尿素包合
向含γ-亚麻酸的绞股蓝种子油中加入尿素和乙醇，含γ-亚麻酸的绞股蓝种子油与尿素、乙醇的质量比为1∶0.1～2∶10～30，60～65℃搅拌回流30分钟，冷却，-20℃冷冻12小时，抽滤，滤液用1mol/L的盐酸调节pH值至3.0～3.5，分离出油相，再重复尿素包合1次，得到纯化的含γ-亚麻酸的绞股蓝种子油。
本发明的提取步骤1中，绞股蓝种子与石油醚的最佳质量比为1∶4.5；在皂化酸解步骤2中，绞股蓝种子油与皂化液的最佳质量比为1∶0.45；在尿素包合步骤3中，含γ-亚麻酸的绞股蓝种子油与尿素、乙醇的最佳质量比为1∶0.4∶11。
本发明从绞股蓝种子中提取含γ-亚麻酸的绞股蓝种子油。实验结果证明，以绞股蓝种子提取绞股蓝种子油，其出油率约为30％，制备得到的绞股蓝种子油中γ-亚麻酸的含量为61.72％～62.84％。本发明原料易得，制备方法简单，得到的绞股蓝种子油中γ-亚麻酸含量高，可用于大规模地工业化生产。
附图说明
图1是甲酯化绞股蓝种子油和甲酯化月见草油的总离子流色谱图。
图2是甲酯化绞股蓝种子油中γ-亚麻酸甲酯的质谱图。
图3是甲酯化月见草油中γ-亚麻酸甲酯的质谱图。
图4是甲酯化绞股蓝种子油中γ-亚麻酸甲酯的气相色谱图。
图5是γ-亚麻酸甲酯标准样品的气相色谱图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。
实施例1
1、提取
取绞股蓝种子100g，晾干、粉碎成65目的细粉，置于索氏提取器中，加入450g石油醚，70～75℃提取6小时，65℃旋转蒸发，蒸馏掉石油醚，得到绞股蓝种子油32g。
2、皂化酸解
取25g绞股蓝种子油，置于烧瓶中，加入11.25g皂化液，通入氮气并搅拌，40～45℃回流1小时，倒出混合液，用1mol/L的盐酸调节pH值至2.0，分离出油相，用40℃热水冲洗3次，得到含γ-亚麻酸的绞股蓝种子油，绞股蓝种子油中γ-亚麻酸的含量为49.43％。
上述的皂化液是氢氧化钠、蒸馏水与乙醇的质量比为1∶5.6∶7的混合溶液。
3、尿素包合
取步骤2中含γ-亚麻酸的绞股蓝种子油20g，加入尿素8g、乙醇220g，搅拌，升温至60～65℃，回流30分钟，冷却，放入冰箱中，-20℃包合12小时，抽滤，弃去尿素，滤液用1mol/L的盐酸调节pH值至3.0～3.5，分离出油相，再加入尿素8g、乙醇220g，重复尿素包合1次，得到纯化的含γ-亚麻酸的绞股蓝种子油，绞股蓝种子油中γ-亚麻酸的含量为62.84％。
实施例2
1、提取
取绞股蓝种子100g，晾干、粉碎成65目的细粉，置于索氏提取器中，加入500g石油醚，70～75℃提取8小时，65℃旋转蒸发，蒸馏掉石油醚，得到绞股蓝种子油35g。
2、皂化酸解
取25g绞股蓝种子油，置于烧瓶中，加入25g皂化液，通入氮气并搅拌，40～45℃回流1小时，倒出混合液，用1mol/L的盐酸调节pH值至2.0，分离出油相，用40℃热水冲洗3次，得到含γ-亚麻酸的绞股蓝种子油，绞股蓝种子油中γ-亚麻酸的含量为49.43％。
上述的皂化液是氢氧化钠、蒸馏水与乙醇的质量比为1∶5.6∶7的混合溶液。
3、尿素包合
取步骤2中含γ-亚麻酸的绞股蓝种子油20g，加入尿素40g、乙醇600g，搅拌，升温至60～65℃，回流30分钟，冷却，放入冰箱中，-20℃包合12小时，抽滤，弃去尿素，滤液用1mol/L的盐酸调节pH值至3.0～3.5，分离出油相，再重复尿素包合1次，得到纯化的含γ-亚麻酸的绞股蓝种子油，绞股蓝种子油中γ-亚麻酸的含量为61.72％。
实施例3
1、提取
取绞股蓝种子100g，晾干、粉碎成65目的细粉，置于索氏提取器中，加入100g石油醚，70～75℃提取7小时，65℃旋转蒸发，蒸馏掉石油醚，得到绞股蓝种子油30g。
2、皂化酸解
取25g绞股蓝种子油，置于烧瓶中，加入5g皂化液，通入氮气并搅拌，40～45℃回流1小时，倒出混合液，用1mol/L的盐酸调节pH值至2.0，分离出油相，用40℃热水冲洗3次，得到含γ-亚麻酸的绞股蓝种子油，绞股蓝种子油中γ-亚麻酸的含量为40.42％。
上述的皂化液是氢氧化钠、蒸馏水与乙醇的质量比为1∶5.6∶7的混合溶液。
3、尿素包合
取步骤2中含γ-亚麻酸的绞股蓝种子油20g，加入尿素2g、乙醇200g，搅拌，升温至60～65℃，回流30分钟，冷却，放入冰箱中，-20℃包合12小时，抽滤，弃去尿素，滤液用1mol/L的盐酸调节pH值至3.0～3.5，分离出油相，再重复尿素包合1次，得到纯化的含γ-亚麻酸的绞股蓝种子油，绞股蓝种子油中γ-亚麻酸的含量为61.75％。
为了确定本发明的最佳工艺条件，发明人进行了大量的实验室研究试验，各种试验情况如下：
试验材料：绞股蓝全草及种子；γ-亚麻酸甲酯标准样品，购买于sigma公司。
试验仪器：QP2010型气相色谱-质谱联用仪(日本SHIMADZU公司)，GC条件：RTX-5MS弹性石英毛细管(0.25mm×30m×0.25μm)；柱前压75.4kPa；载气为氦气(99.999％)；柱内载气流量1.30mL/min；分流比20∶1；升温程序：从50℃开始，先以9℃/min升至150℃，维持2min，再以5℃/min升至200℃，最后以3℃/min升至260℃，维持5min；汽化室温度250℃；进样量1.0μL；MS条件：EI源，离子源温度200℃；接口温度250℃；溶剂延时3.5min；扫描范围40～600m/z。
6890N型气相色谱仪(Palo Alto，CA，USA)，色谱条件：HP-5ms弹性石英毛细管(30m×0.25mm i.d.，film thickness 0.25mm)；载气为氦气(99.999％)；柱内载气流量0.4mL/min；分流比1∶25；升温程序：从60℃开始，先以9℃/min升至150℃，再以5℃/min升至200℃，维持3min，最后以3℃/min升至230℃，维持2min；汽化室温度250℃；进样量1.0μL。
1、原料的选择
取绞股蓝种子、根状茎、地上茎、叶各100g，分别晾干、粉碎成65目细粉，置于索氏提取器中，加入450g石油醚，70～75℃提取6小时，蒸馏掉石油醚，得到绞股蓝油，所得到的绞股蓝油分别采用氢氧化钾-甲醇直接酯化法进行甲酯化，通过气相色谱-质谱联用法分别测定甲酯化绞股蓝油的组成及组分含量，测试及计算结果见表1。
表1绞股蓝各部位中脂肪酸组成及其相对含量
由表1可见，在保留时间为26.73分钟时，由绞股蓝的根状茎、地上茎和叶提取的绞股蓝油甲酯化后都检测到α-亚麻酸甲酯，而由绞股蓝种子提取的绞股蓝油甲酯化后未检测到α-亚麻酸甲酯的存在。但是，由绞股蓝种子提取的绞股蓝油甲酯化后在保留时间为29.79分钟时，出现了强的γ-亚麻酸甲酯峰，其相对含量为49.34％。实验结果说明，甲酯化的绞股蓝种子油中含有γ-亚麻酸甲酯，即绞股蓝油中含有γ-亚麻酸。
为了进一步确定绞股蓝种子油中含有γ-亚麻酸，进行了下面的实验：
采用气相色谱-质谱法对甲酯化绞股蓝种子油中的γ-亚麻酸甲酯和甲酯化月见草油中的γ-亚麻酸甲酯进行对比测试，实验结果见图1～3。图1中，曲线A为甲酯化绞股蓝种子油的总离子流色谱图，曲线B是甲酯化月见草油的总离子流色谱图。图2是甲酯化绞股蓝种子油中γ-亚麻酸甲酯的质谱图。图3是甲酯化月见草油中γ-亚麻酸甲酯的质谱图。
由图1～3可见，甲酯化月见草油在保留时间为29.79分钟时，对应的组分为γ-亚麻酸甲酯，甲酯化绞股蓝种子油在保留时间为29.79分钟时，对应组分的质谱图与甲酯化月见草油中γ-亚麻酸甲酯的质谱图相同，说明经甲酯化的绞股蓝种子油中含有γ-亚麻酸甲酯，即绞股蓝种子油中含有γ-亚麻酸。
发明人通过气相色谱法对甲酯化的绞股蓝种子油中的γ-亚麻酸甲酯和购买的γ-亚麻酸甲酯标准样品进行进一步对比测试，测试结果见图4和图5，其中图4是甲酯化绞股蓝种子油中γ-亚麻酸甲酯的气相色谱图，图5是γ-亚麻酸甲酯标准样品的气相色谱图。
由图4和图5可见，甲酯化绞股蓝种子油中γ-亚麻酸甲酯的保留时间是24.10分钟，γ-亚麻酸甲酯标准样品的保留时间是23.90分钟，两者的保留时间基本相同，说明甲酯化绞股蓝种子油中含有γ-亚麻酸甲酯，即绞股蓝种子油中含有γ-亚麻酸。
通过上述试验可见，绞股蓝种子油中含有大量的γ-亚麻酸。因此，本发明以绞股蓝种子为原料制备绞股蓝种子油。
2、γ-亚麻酸的富集
发明人按照表2设计正交试验，取皂化酸解后得到的含γ-亚麻酸的绞股蓝种子油20g，用尿素包合1次，考查尿素包合过程中尿素用量、乙醇用量、包合温度和包合时间对γ-亚麻酸提取率的影响，实验结果见表3。
表2正交试验设计表
表3正交实验结果
由表3的正交试验结果可见，本发明的最优组合为A3B2C1D3，即本发明尿素包合的最佳条件为：含γ-亚麻酸的绞股蓝种子油与尿素、乙醇的质量比为1∶0.4∶11，60～65℃搅拌回流30分钟，冷却，-20℃包合12小时。
为了证明本发明方法的有益效果，发明人将本发明实施例1方法与现有富集γ-亚麻酸的方法进行了对比试验，现有方法为：将皂化酸解得到的含γ-亚麻酸的绞股蓝种子油与尿素、乙醇按质量比为1∶3∶8混合，60～65℃搅拌回流30分钟，冷却，-15℃包合24小时，共重复包合3次。对比试验结果见表4。
表4对比试验结果
| 本发明实施例1方法 | 现有方法 | |
| 绞股蓝种子油中γ-亚麻酸含量 | 62.84％ | 52.48％ |
由表4可见，本发明方法得到的绞股蓝种子油中γ-亚麻酸的含量较现有方法得到的绞股蓝种子油中γ-亚麻酸的含量高出10.36％。因此，通过本发明方法制备绞股蓝种子油，能够得到高含量的γ-亚麻酸产品。
Claims (2)
1.一种含γ-亚麻酸的绞股蓝种子油的制备方法，其特征在于由下述步骤组成：
(1)提取
将绞股蓝种子晾干、粉碎成65目的细粉，置于索氏提取器中，以石油醚为提取剂，绞股蓝种子与石油醚的质量比为1∶1～5，70～75℃提取6～8小时，蒸馏掉石油醚，得到绞股蓝种子油；
(2)皂化酸解
向绞股蓝种子油中加入皂化液，绞股蓝种子油与皂化液的质量比为1∶0.2～1，通入氮气，搅拌，40～45℃回流1小时，用1mol/L的盐酸调节pH值至2.0，分离出油相，用40℃热水冲洗，得到含γ-亚麻酸的绞股蓝种子油；
上述的皂化液是氢氧化钠与蒸馏水、乙醇的质量比为1∶5.6∶7的混合溶液；
(3)尿素包合
向含γ-亚麻酸的绞股蓝种子油中加入尿素和乙醇，含γ-亚麻酸的绞股蓝种子油与尿素、乙醇的质量比为1∶0.1～2∶10～30，60～65℃搅拌回流30分钟，冷却，-20℃冷冻12小时，抽滤，滤液用1mol/L的盐酸调节pH值至3.0～3.5，分离出油相，再重复尿素包合1次，得到纯化的含γ-亚麻酸的绞股蓝种子油。
2.根据权利要求1所述的含γ-亚麻酸的绞股蓝种子油的制备方法，其特征在于：在提取步骤(1)中，绞股蓝种子与石油醚的质量比为1∶4.5；在皂化酸解步骤(2)中，绞股蓝种子油与皂化液的质量比为1∶0.45；在尿素包合步骤(3)中，含γ-亚麻酸的绞股蓝种子油与尿素、乙醇的质量比为1∶0.4∶11。
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