CN105779140A

CN105779140A - 一种高含量epa乙酯型鱼油的制备方法

Info

Publication number: CN105779140A
Application number: CN201410807076.5A
Authority: CN
Inventors: 王升帆; 许新德; 邵斌; 郑建永; 汪钊
Original assignee: Zhejiang Medicine Co Ltd Xinchang Pharmaceutical Factory
Current assignee: Zhejiang Medicine Co Ltd Xinchang Pharmaceutical Factory
Priority date: 2014-12-23
Filing date: 2014-12-23
Publication date: 2016-07-20

Abstract

本发明公开了一种高含量EPA乙酯型鱼油的制备方法。现有将EPA与DHA分离的方法中，或因成本高，或因分离方法操作繁琐，都不能很好地将鱼油中的EPA和DHA分离或者实现工业化生产。本发明以粗鱼油为原料，首先经过具有1,3特异性的脂肪酶进行醇解反应，减压短程蒸馏分离甘油酯和乙酯，得到的乙酯型鱼油经过精馏、尿素包合后得到80%以上的EPA乙酯型鱼油，总ω-3脂肪酸含量为90%以上。本发明能够有效地将EPA和DHA分离，得到含量大于80%的EPA乙酯型鱼油，工艺中使用酶催化的方法，低耗能，污染小，适合工业化生产。

Description

一种高含量EPA乙酯型鱼油的制备方法

技术领域

本发明涉及脂肪酸的制备，具体地说是一种高含量EPA乙酯型鱼油的制备方法。

背景技术

二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸（DHA），是人体常用的几种ω-3脂肪酸之一，具有重要的生理活性功能。我们的日常饮食中，ω-3脂肪酸的主要来源是鱼类尤其是深海鱼。粗鱼油中EPA和DHA的总含量不足30%，目前富集鱼油中EPA和DHA的方法主要有有机溶剂萃取法、尿素包合法、分子蒸馏法、低温结晶法、金属盐沉淀法、超临界萃取法、层析法以及高效液相色谱法、脂肪酶法等，这些方法虽然可以将鱼油中ω-3脂肪酸含量提高很多，但是不足的是作为ω-3脂肪酸特征脂肪酸的EPA和DHA混合在一起，没有进行分离。虽然EPA和DHA对人体都是有益的多不饱和脂肪酸，但是它们的生理功能差别较大，从而决定了它们在应用上也存在差异。DHA主要可对增加大脑功能、增强记忆力和提高视力等比较有效果，适应于婴幼儿、青少年及孕妇等群体，使用时最好以DHA为主的不含或者少含EPA的产品，特别是EPA对婴幼儿眼睛的发育非常不利。而以防治炎症和降血脂、防治动脉粥样硬化等血管疾病的群体则应服用以EPA为主的产品。因此，不同的使用对象、不同的使用目的，对EPA、DHA的要求不一样，由于EPA和DHA在其生理功效上有很大差异，要充分发挥EPA和DHA各自保健功效，就需要将鱼油ω-3脂肪酸中的EPA和DHA分离，分别进行开发利用，纯度较高的EPA和DHA可以更好的作为原料药或者化学中间体来使用，这样可以提升产品的功能保健价值，但至今对鱼油中EPA和DHA分离的方法较少。

专利CN101348807A公开了一种分离富集鱼油中EPA和DHA的方法，先把鱼油乙酯化，然后用C18柱层析分离将EPA和DHA进行分离纯化，得到EPA纯度为92-94%，DHA纯度为93-95%，最后在脂肪酶催化下将纯化的EPA乙酯和DHA乙酯与甘油酯化合成高含量EPA和DHA的甘油酯。此种方法虽然可以将EPA和DHA分离，但是使用柱层析的方法，操作繁琐，溶剂耗量较大，成本高，工业化比较困难。

专利CN1478875A公开了采用AgNO₃水法对鱼油的乙酯化产品进行分离提纯而获得高含量EPA、DHA方法，利用该方法得到的EPA、DHA含量大于95%的产品，DHA含量大于95%的产品。此方法虽然操作简单，周期短，收率高，但是AgNO₃价格昂贵回收困难，生产成本高。

专利CN102285880A公开了一种EPA乙酯和DHA乙酯的分离制备方法，其使用有机溶剂为溶媒，配制成制备液，将制备液转入半制备/制备型高效液相色谱-质谱联用仪器，通过质谱在线监测信号收集EPA乙酯和DHA乙酯纯化液，最后再经过减压浓缩、萃取等得到纯度大于99%的EPA和DHA乙酯。此方法虽然能够得到较高纯度的EPA和DHA乙酯，但是需要大量溶剂，对设备要求较高，成本高，处理量少，很难实现工业规模的生产。

以上分离方法中，或因成本高，或因分离方法操作繁琐，都不能很好地将鱼油中的EPA和DHA分离或者实现工业化生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种高含量EPA乙酯型鱼油的制备方法，其将酶法和精馏以及尿素包合法相结合，可避免各自使用的缺点，以适合工业化生产。

为此，本发明采用如下的技术方案：一种制备高含量EPA乙酯型鱼油的方法，其特征在于，以粗鱼油为原料，首先用具有1,3特异性的脂肪酶和乙醇进行醇解反应，通过控制反应时间和加酶量以及添加有机溶剂的方法增加酶对EPA的选择性，使得到的乙酯型鱼油中EPA的含量远大于DHA，然后经过精馏和尿素包合后得到质量含量80%以上的EPA乙酯型鱼油，总ω-3脂肪酸的质量含量为90%以上。

在进行醇解过程中，脂肪酶不仅具有1,3位特异性，而且具有碳链选择性。饱和脂肪酸比不饱和脂肪酸更容易被醇解，不饱和程度越高的脂肪酸比不饱和度低的更难醇解。因此，控制加酶量、反应时间以及添加有机溶剂可以控制得到乙酯型鱼油中EPA和DHA的比例。得到的乙酯型鱼油通过精馏、尿素包合法去除低沸点以及饱和脂肪酸乙酯，从而得到高含量的EPA乙酯型鱼油。另外，得到的甘油酯型鱼油中，主要有甘油三酯、甘油二酯和甘油单酯，混合甘油酯中的EPA和DHA的含量比原料中提高10%，通过化学法醇解后可以用来制备高含量的EPA和DHA鱼油乙酯。此方法利用脂肪酶法生产，反应条件温和，操作简单，成本低，对环境友好，容易实现工业化生产。

进一步，所述的脂肪酶优选为固定化脂肪酶或微生物脂肪酶。

进一步，所述的微生物脂肪酶优选为LipozymeTLIM(简称TL脂肪酶)、LipozymeRMIM、根霉脂肪酶、曲霉脂肪酶中的一种或多种。

进一步，所述根霉脂肪酶中的根霉优选为黑根霉、华根霉、少根根霉或米根霉，所述曲霉脂肪酶中的曲霉优选为米曲霉。

进一步，所述的乙醇优选为95%乙醇或者无水乙醇。

进一步，所述脂肪酶的加入量优选为底物粗鱼油重量的0.5-10%(更优选为0.5-5%)，在20-60℃(更优选为30-40℃)条件下反应3-24h(更优选为8-24h)。

进一步，乙醇的加入方式为在无溶剂条件下分批加入或在有机溶剂存在的情况下一次加入，乙醇的加入量优选为粗鱼油摩尔量的1-4倍。

进一步，反应在搅拌下进行，搅拌的速度优选为30-300rpm。

进一步，所述的有机溶剂优选为二氯甲烷、异丙醇、正己烷、异辛烷、环己烷的一种或几种。

进一步，反应完成后过滤去除脂肪酶，通过短程蒸馏将乙酯型鱼油和甘油酯型鱼油分离，得到的乙酯型鱼油再经过所述的精馏和尿素包合后得到高含量的EPA乙酯型鱼油。

本发明的有益效果主要体现在：1)充分利用脂肪酶的位置选择性以及碳链选择性，通过控制加酶量、反应时间以及加入有机溶剂的方法得到EPA含量远大于DHA含量的鱼油乙酯，实现了对鱼油中EPA和DHA的有效分离。2)反应转化率高，下游分离简单，能耗低，环境污染小，酶法和精馏以及尿素包合法相结合避免了各自使用的缺点，适合工业化生产。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。

本发明在温和的条件下通过使用具有1,3特异性脂肪酶对鱼油进行醇解反应，得到含量20%左右的EPA乙酯，得到乙酯混合物中DHA乙酯含量不足1%，其他大部分为饱和脂肪酸乙酯。所用原料鱼油中EPA含量为21.49%，DHA含量为9.08%，其中1,3位上EPA含量为23.92%，DHA为4.99%。

实施例1

向10g鱼油中加入0.05gTL脂肪酶，加入无水乙醇1.0g，乙醇加入方式为分批加入，30℃条件下反应24h。反应结束后过滤去除脂肪酶，真空条件下短程蒸馏分离甘油酯和乙酯，得到乙酯中EPA乙酯含量为18%，DHA乙酯含量为0.8%，其他脂肪酸乙酯大部分为饱和脂肪酸乙酯。将得到的脂肪酸乙酯精馏，然后进行尿素包合，所用乙酯和尿素比例为1:3，加入95%乙醇的量为尿素的4倍，在加热搅拌条件下溶解，缓慢降温至室温，然后在4℃结晶过夜。抽滤得到滤液，旋干滤液，水洗分层，得到油层即可，最终得到EPA乙酯含量在81%，总ω-3脂肪酸含量为90%以上。

实施例2

向10g鱼油中加入正己烷5ml，再加入0.3gRM脂肪酶，加入无水乙醇1.25g，30℃条件下反应12h。反应结束后过滤去除脂肪酶，真空条件下短程蒸馏分离甘油酯和乙酯，得到乙酯中EPA乙酯含量为19%，DHA乙酯含量为0.9%，其他脂肪酸乙酯大部分为饱和脂肪酸乙酯。将得到的脂肪酸乙酯精馏，然后进行尿素包合，所用乙酯和尿素比例为1:3，加入95%乙醇的量为尿素的4倍，在加热搅拌条件下溶解，缓慢降温至室温，然后在4℃结晶过夜。抽滤得到滤液，旋干滤液，水洗分层，得到油层即可，最终得到EPA乙酯含量为80.5%，总ω-3脂肪酸含量为90%以上。

实施例3

向10g鱼油中加入5ml异辛烷，再加入1g曲霉，加入无水乙醇2g，30℃条件下反应12h。反应结束后过滤去除脂肪酶，真空条件下短程蒸馏分离甘油酯和乙酯，得到乙酯中EPA乙酯含量为21%，DHA乙酯含量为1.0%，其他脂肪酸乙酯大部分为饱和脂肪酸乙酯。将得到的脂肪酸乙酯精馏，然后进行尿素包合，所用乙酯和尿素比例为1:3，加入95%乙醇的量为尿素的4倍，在加热搅拌条件下溶解，缓慢降温至室温，然后在4℃结晶过夜。抽滤得到滤液，旋干滤液，水洗分层，得到油层即可，最终得到EPA乙酯含量为80%，总ω-3脂肪酸含量为90%以上。

实施例4

向100g鱼油中加入50ml环己烷，再加入2gTL脂肪酶，加入无水乙醇12.5g，35℃条件下反应18h。反应结束后过滤去除脂肪酶，真空条件下短程蒸馏分离甘油酯和乙酯，得到乙酯中EPA乙酯含量为20.22%，DHA乙酯含量为0.99%，其他脂肪酸乙酯大部分为饱和脂肪酸乙酯。将得到的脂肪酸乙酯精馏然后进行尿素包合，所用乙酯和尿素比例为1:2，加入95%乙醇的量为尿素的4倍，在加热搅拌条件下溶解，缓慢降温至室温，然后在4℃结晶过夜。抽滤得到滤液，旋干滤液，水洗分层，得到油层即可，最终得到EPA乙酯含量在80%，总ω-3脂肪酸含量为90%以上。

实施例5

向400g鱼油中加入200ml二氯甲烷，再加入20gTL脂肪酶，加入无水乙醇50g，40℃条件下反应8h。反应结束后过滤去除脂肪酶，真空条件下短程蒸馏分离甘油酯和乙酯，得到乙酯中EPA乙酯含量为20.12%，DHA乙酯含量为0.91%，其他脂肪酸乙酯大部分为饱和脂肪酸乙酯。将得到的脂肪酸乙酯先精馏去除低沸点脂肪酸乙酯然后进行尿素包合，所用乙酯和尿素比例为1:3，加入95%乙醇的量为尿素的4倍，在加热搅拌条件下溶解，缓慢降温至室温，然后在4℃结晶过夜。抽滤得到滤液，旋干滤液，水洗分层，得到油层即可，最终得到EPA乙酯含量为80%，总ω-3脂肪酸含量为90%以上。

实施例6

向1000g鱼油中加入25gTL脂肪酶，溶解在500mL正己烷中加入无水乙醇125g，35℃条件下反应12h。反应结束后过滤去除脂肪酶，真空条件下短程蒸馏分离甘油酯和乙酯，得到乙酯中EPA乙酯含量为20%，DHA乙酯含量为0.8%，其他脂肪酸乙酯大部分为饱和脂肪酸乙酯。将得到的脂肪酸乙酯精馏后再进行尿素包合，所用乙酯和尿素比例为1:3，加入95%乙醇的量为尿素的4倍，在加热搅拌条件下溶解，缓慢降温至室温，然后在4℃结晶过夜。抽滤得到滤液，旋干滤液，水洗分层，得到油层即可，最终得到EPA乙酯含量为80%，总ω-3脂肪酸含量为90%以上。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术内容作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的保护范围内。

Claims

1.一种高含量EPA乙酯型鱼油的制备方法，其特征在于，以粗鱼油为原料，首先用具有1,3特异性的脂肪酶进行醇解反应，通过控制反应时间和加酶量以及添加有机溶剂的方法增加酶对EPA的选择性，使得到的乙酯型鱼油中EPA的含量远大于DHA；然后经过精馏和尿素包合后得到质量含量80%以上的EPA乙酯型鱼油，总ω-3脂肪酸的质量含量为90%以上。

2.如权利要求1所述的高含量EPA乙酯型鱼油的制备方法，其特征在于，所述的脂肪酶为固定化脂肪酶或微生物脂肪酶。

3.如权利要求2所述的高含量EPA乙酯型鱼油的制备方法，其特征在于，所述的微生物脂肪酶为LipozymeTLIM、LipozymeRMIM、根霉脂肪酶、曲霉脂肪酶中的一种或多种。

4.如权利要求3所述的高含量EPA乙酯型鱼油的制备方法，其特征在于，所述根霉脂肪酶中的根霉为黑根霉、华根霉、少根根霉或米根霉，所述曲霉脂肪酶中的曲霉为米曲霉。

5.如权利要求1所述的高含量EPA乙酯型鱼油的制备方法，其特征在于，所述的乙醇为95%乙醇或者无水乙醇。

6.如权利要求1所述的高含量EPA乙酯型鱼油的制备方法，其特征在于，所述脂肪酶的加入量为底物粗鱼油重量的0.5-10%，在20-60℃条件下反应3-24h。

7.如权利要求1-6任一项所述的高含量EPA乙酯型鱼油的制备方法，其特征在于，乙醇的加入方式为在无溶剂条件下分批加入或在有机溶剂存在的情况下一次加入，乙醇的加入量为粗鱼油摩尔量的1-4倍。

8.如权利要求1-6任一项所述的高含量EPA乙酯型鱼油的制备方法，其特征在于，反应在搅拌下进行，搅拌的速度为30-300rpm。

9.如权利要求1-6任一项所述的高含量EPA乙酯型鱼油的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为二氯甲烷、异丙醇、正己烷、异辛烷、环己烷的一种或几种。

10.如权利要求1-6任一项所述的高含量EPA乙酯型鱼油的制备方法，其特征在于，反应完成后，通过短程蒸馏将乙酯型鱼油和甘油酯型鱼油分离，得到的乙酯型鱼油再经过所述的精馏和尿素包合后得到高含量的EPA乙酯型鱼油。