CN112533484A - Ala富集的多不饱和脂肪酸组合物 - Google Patents
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Abstract
提供一种基于植物的脂质组合物，其包含非常高含量的α‑亚麻酸(ALA)以及至少一种其它长链多不饱和脂肪酸(通常为脂肪酸酯)。所述组合物可通过常规处理方法由单一来源获得，并具有改进的稳定性特性。
Description
技术领域
本文中所公开的实施例涉及富集α-亚麻酸的新型脂质组合物。所述组合物包含具有许多健康益处的多不饱和脂肪酸的混合物。所述组合物可提供营养益处，并且潜在地可由可扩展且可持续的单一来源获得。其还具有增强的氧化稳定性。
背景技术
ω-3长链多不饱和脂肪酸(LC-PUFA)被广泛认为是针对人类及动物健康的重要化合物。这些脂肪酸可由膳食来源获得，或在较小程度上通过亚油酸(LA，18:2n-6)或α-亚麻酸(ALA，18:3n-3)脂肪酸的转化获得，其全部被视为人类膳食中的必需脂肪酸。
从营养角度看，最重要的ω-3脂肪酸可能为α-亚麻酸、二十碳五烯酸(“EPA”；20:5n-3)及二十二碳六烯酸(“DHA”；22:6n-3)。DHA为一种LC-PUFA，其对脑及眼睛的发育为重要的。摄入ω-3PUFA还可能有助于预防冠状动脉疾病。医学研究清楚地指示，这些脂肪酸具有有益的健康方面，如改善心血管及免疫功能并减少癌症、糖尿病及高血压。临床结果已表明，每周膳食摄入5.5gω-3PUFA可能与原发性心跳骤停风险降低50％有关。因此，含有ω-3PUFA的油出于医药及营养目的而需求很高。
通常，随着碳-碳双键的数目或不饱和程度增大，脂肪酸的氧化稳定性明显降低。遗憾地，ALA、EPA及DHA全部为倾向于容易氧化的多不饱和脂肪。EPA(具有5个碳-碳双键)比ALA显著更易于氧化；DHA(具有6个碳-碳双键)比EPA更易于氧化。因此，增大ω-3含量倾向于降低许多产品的保质期。对于包括大量EPA或DHA的油，这些问题变得特别严重。
US 2015/223483公开具有改进的氧化稳定性的基于菜籽油的掺合物。通过添加一种或多种添加剂实现稳定性。
US 2011/0027443公开含有油酸、亚油酸、α亚麻酸及LC-PUFA的特定掺合物的油脂组合物，其具有改进的香味特征。US 2004/209953公开主要含有LC-PUFA的单甘油酸酯及二甘油酯的营养产品。US 5,130,061描述使用转酯化及蒸馏方法从原油萃取DHA。US 9,040,730描述含有PUFA的脂质混合物的纯化，以便减少组合物中非所要固醇的量。在这些情况中的每一种中，使用鱼或微生物油作为获得特定掺合物的源材料。US 2009/047378公开含有高脂馈料补充剂的富ALA饲料。
国际专利申请第WO 2013/185184号公开用于产生多不饱和脂肪酸的乙酯的方法。
加拿大专利申请第CA 2822314号及美国专利第7,091,369号公开包含高含量α-亚麻酸的种植植物脂质组合物。遗传修饰的菜籽描述于WO 2017/218969及WO 2017/219006中。
在本说明书中对明显先前已出版文献的列举或论述不一定应视为承认所述文献为目前先进技术的一部分或为公共常识。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供一种基于植物的脂质组合物，其包含：
(i)α-亚麻酸，其量为所述组合物的总脂肪酸含量的至少约85重量％；及
(ii)第二多不饱和脂肪酸，其量为所述组合物的总脂肪酸含量的至少约1重量％；
其中所述第二多不饱和脂肪酸为含有至少4个不饱和度的C:20-24ω-3多不饱和脂肪酸；并且其中所述α-亚麻酸及所述第二多不饱和脂肪酸独立地以脂肪酸、脂肪酸盐、脂肪酸酯或脂肪酸酯的盐的形式提供。
所述脂质组合物在本文中称为“本发明组合物”。
本发明涉及含有形式为游离脂肪酸、盐、酯或酯的盐的高含量α-亚麻酸(ALA)的脂质组合物。已发现这些组合物可由可持续来源获得，如种植植物来源。还已发现其具有改进的储存稳定性特征，此可通过储存期间由氧化引起的劣化的减少来证明。ALA尤其被公认为对于人类及动物健康重要的化合物。这些组合物可用于饲料、类药剂营养品、化妆品及其它化学组合物中，并且其可用作中间体及活性药物成分。本发明的含ALA组合物还可用于制造快速干燥油，并且因此可用作油漆及清漆的组分。
本发明组合物中的脂肪酸含量可使用所属领域技术人员已知的常规方法测定。所述方法包括结合参考标准的气相色谱(GC)(例如根据实例中公开的方法)。在特定方法中，在GC分析之前将脂肪酸转化为甲酯或乙酯。此类技术描述于实例中。色谱图中的尖峰位置可用于识别每种特定脂肪酸，并且每一峰值下的面积求积分以测定量。如本文中所使用，除非另有说明，否则样本中特定脂肪酸的百分比通过计算所述脂肪酸的色谱图中曲线下面积作为色谱图中脂肪酸总面积的百分比来测定。此基本上对应于重量百分比(w/w)。可通过GC-MS确认脂肪酸的身份。
除非另外指定，否则在此上下文中提及α-亚麻酸及“ALA”指代ω3形式的亚麻酸，即在脂肪酸的甲基端起第三碳-碳键中具有不饱和(碳-碳双键)的亚麻酸。可互换使用的速记形式包括“18:3n-3”及“18:3ω-3”。类似地，除非另外指定，否则提及γ-亚麻酸指代ω6形式的亚麻酸，即在从脂肪酸的甲基端起第六碳-碳键中具有不饱和(碳碳双键)的亚麻酸。
更一般来说，术语“多不饱和脂肪酸”及“PUFA”指代包含至少两个碳-碳双键的脂肪酸。术语“长链多不饱和脂肪酸”及“LC-PUFA”指代在其碳链中包含至少20个碳原子及至少两个碳-碳双键的脂肪酸，并且因此包括VLC-PUFA。如本文中所使用，术语“非常长链多不饱和脂肪酸”及“VLC-PUFA”指代在其碳链中包含至少22个碳原子及至少三个碳-碳双键的脂肪酸。通常，脂肪酸的碳链中的碳原子数指代未分支碳链。如果碳链分支，那么碳原子数不包括侧基中的碳原子数。
足够长度的多不饱和脂肪酸可为ω3(“ω-3”)脂肪酸，即，在脂肪酸的甲基端起第三碳-碳键中具有不饱和(碳-碳双键)的脂肪酸。或者，其可为ω6(“ω-6”)脂肪酸，即，在脂肪酸的甲基端起第六碳-碳键中具有不饱和(碳-碳双键)的脂肪酸。尽管可能存在其它不饱和模式，但ω6并且特别是ω3形式在本发明的上下文中特别相关。
本发明组合物包含至少两种不同的多不饱和脂肪酸，包括ALA及至少一种其它多不饱和脂肪酸。ALA为所述组合物中存在的最丰富的脂肪酸(按重量计，相对于所述组合物的总脂肪酸含量)。所述组合物中第二最丰富的脂肪酸(按重量计，相对于所述组合物的总脂肪酸含量)在本文中称为“第二多不饱和脂肪酸”或“第二PUFA”。
所述ALA及第二PUFA可各自以脂肪酸、脂肪酸盐、脂肪酸酯或脂肪酸酯的盐的形式存在。
如本文中所使用，术语“脂肪酸”指代饱和或不饱和的羧酸(或有机酸)，常常具有长脂肪族尾部。通常，脂肪酸具有长度为至少8个碳原子，更尤其长度为至少12个碳的碳-碳键合链。大多数天然存在的脂肪酸具有偶数个碳原子，因为其生物合成涉及具有两个碳原子的乙酸盐。脂肪酸可处于游离状态(非酯化)(在本文中称为“游离脂肪酸”)，或处于酯化形式，如为烷基酯、三酸甘油酯的部分、二酰基甘油酯的部分、单酰基甘油酯的部分、酰基-CoA(硫代酯)键结或其它键结形式，或其混合物。脂肪酸可酯化为磷脂，如磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰甘油、磷脂酰环己六醇或二磷脂酰甘油形式，但优选将其酯化为烷基酯，尤其酯化为乙酯。为避免疑义，除非另有陈述，否则术语“脂肪酸”涵盖游离脂肪酸、脂肪酸酯及这些物质中的任一种的盐。除非另有陈述，否则与特定脂肪酸相关联的定量值指代存在的脂肪酸的量(基于重量计算)，而与其存在的形式(例如，游离酸或酯)无关。
组合物中的每种脂肪酸还可独立地以脂肪酸的盐的形式提供，例如碱金属盐或碱土金属盐。可提及的特定盐包括锂盐及钙盐。所述盐具有潜在的额外药用益处或提供可处理性改进。类似地，脂肪酸酯可以脂肪酸酯的盐的形式提供。呈游离脂肪酸、盐、酯或酯的盐的形式的脂肪酸的任何组合可存在于本发明组合物中。由此，为了举例，意指ALA可主要作为乙酯存在，并且第二PUFA可主要作为游离脂肪酸存在。
“饱和脂肪酸”沿链不含任何双键或其它官能团。术语“饱和”指代氢，其中所有的碳(除了羧酸[-COOH]基团之外)含有尽可能多的氢。换句话说，ω端附接于三个氢原子(CH3-)，并且链内的每一碳附接于两个氢原子(-CH2-)。术语“总脂肪酸”包括所有形式的脂肪酸，不管其为饱和或不饱和的、游离酸、酯和/或盐。
当提及如化合物的量、重量、时间、温度等的可测量值时，术语“约”如本文中所使用指代指定量的20％、10％、5％、1％、0.5％或甚至0.1％的变化。
可提及的本发明组合物包括含有高浓度ω-3脂肪酸的组合物，其中有许多为被认为对人类健康特别重要的所谓“必需脂肪”。ω-3脂肪酸可对HDL胆固醇含量具有有益作用，支持年轻人的大脑发育，并且已被证明有益于心理健康。这些脂肪酸通常被认为是具有抗炎特性的类二十烷酸的前体。可提及的本发明的特定组合物包括其中脂质组合物中ω-3多不饱和脂肪酸的总量为组合物的总脂肪酸含量的至少约90重量％，如至少约95重量％。
ω-6脂肪酸还被认为对人体健康为重要的。确切地说，某些ω-6脂肪酸为良好健康所必需的“必需脂肪”，但身体无法合成其。然而，已证明ω-6脂肪酸为具有更强促发炎特性的类二十烷酸的前体，并且因此当产生过多这些类二十烷酸时，其可增加发炎及发炎性疾病。因此，可能需要使脂质组合物中此类脂肪酸的量最小化。通常认为饮食中ω-6与ω-3脂肪酸的比率应为4:1或更低。然而，正常的西方膳食通常含有较高比例的ω-6脂肪酸。本发明脂质组合物有利地含有低量的ω-6脂肪酸，同时含有高量更有益的ω-3脂肪酸。在一个实施例中，组合物中ω-6多不饱和脂肪酸的总量为所述组合物的总脂肪酸含量的至多约5重量％(例如，至多约3重量％)。在另一实施例中，组合物中ω-3多不饱和脂肪酸的总重量与ω-6多不饱和脂肪酸的总重量的比率为至少约10:1。在另一实施例中，组合物中ω-3多不饱和脂肪酸的总重量与ω-6多不饱和脂肪酸的总重量的比率为至少约20:1。
含有多不饱和脂肪酸的脂质组合物通常由海洋来源(例如鱼、甲壳动物)、藻类来源或种植植物来源(例如，亚麻或蓝蓟)获得。首先处理起始有机物以萃取其中所含的油(通常称为“原”油)。例如，在种植植物种子的情况下，挤压种子以释出油，接着通过过滤和/或倾析将其与固体物质分离。原油常常含有多不饱和脂肪酸，其含量过低以致不能使用(例如，作为营养产品)，因此需要富集。在原油缺乏一种或多种必需组分的情况下，通常将来自多种来源(例如，来自鱼及藻类)的原油或富油掺合在一起以获得所需组合物。或者，可通过处理原油以去除非所需组分(例如，有害地影响产品的颜色、气味或稳定性的组分，或非所需脂肪酸)，同时使所需脂肪酸组分的含量最大化来实现富集。
本发明组合物有利地可由单一来源获得。单一来源的使用促进了对原油的有效且经济的处理以及本发明脂质组合物的制造。短语“可由单一来源获得”(或“由单一来源获得”)，意指脂质组合物可由单一分类学类别的一种或多种生物获得。在一特定实施例中，脂质组合物并非衍生自不同分类学类别的多种生物。例如，脂质组合物可不为由鱼与藻类的组合或鱼与种植植物的组合获得的油的掺合物。实情为，本发明脂质组合物(或可通过富集技术，如转酯化、蒸馏及色谱，由其获得所述组合物的“原”油)可由单一生物群体获得，例如单一来源的种植植物物质或植被。为避免疑义，短语“可由单一来源获得”并不排除使用同一物种的多种生物作为脂质组合物或“原”油的来源，即使用同一物种的多种鱼类、藻类、种植植物或种植植物种子。所述多种生物优选全部为相同物种，或来自相同育种系，或相同种植植物品种，或相同生产种群或批次。
在本发明的特定脂质组合物中，ALA的存在量为所述组合物的总脂肪酸含量的至少约87重量％，如至少约88重量％。可提及的进一步特定组合物包括含有的ALA的量为所述组合物的总脂肪酸含量的至少约90重量％的所述组合物。在本发明的其它实施例中，ALA的存在量为所述组合物的总脂肪酸含量的至多约96重量％(如至多约95重量％)。
本发明组合物含有其量为所述组合物的总脂肪酸含量的至少约1重量％的第二多不饱和脂肪酸。在一个实施例中，所述第二多不饱和脂肪酸的存在量为所述组合物的总脂肪酸含量的至少约1.5重量％。所述第二多不饱和脂肪酸可或可不为组合物中的第二最丰富的多不饱和脂肪酸。所述第二PUFA可为含有至少4个不饱和度的C:20-24ω-3多不饱和脂肪酸的任何PUFA(或其盐、酯或酯的盐)。此类PUFA的实例包括ω-3PUFA(尤其DHA、ETA、EPA及SDA)。尤其优选地，第二PUFA为DHA(或其盐、酯或酯的盐)。
在本发明的特定脂质组合物中，第二PUFA(例如，DHA)的存在量为所述组合物的总脂肪酸含量的约1重量％至约5重量％。可提及的进一步特定组合物包括含有的第二PUFA(例如，DHA)的量为所述组合物的总脂肪酸含量的约1重量％至约4重量％的所述组合物。
本发明组合物还可含有其它ω-3脂肪酸(除了ALA及第二PUFA之外)，如γ-亚麻酸(GLA；“18:3n-6”)、二十碳四烯酸(ETA；“20:4n-3”)、EPA和/或亚麻酸的一种或多种其它异构体(即一种或多种其它C18:3脂肪酸，其中碳链中不饱和度的位置并不对应于ALA及GLA中的那些位置)。在一个实施例中，本发明组合物进一步含有至少一种C18多不饱和脂肪酸(或其盐、酯或酯的盐)，如LA或确切地说，GLA。所述C18 PUFA的存在量可为所述组合物的总脂肪酸含量的约0.1重量％至约4重量％。在另一实施例中，本发明组合物进一步含有GLA，其量为所述组合物的总脂肪酸含量的约0.1％至约4％(如约0.5％至约3％)。在又一实施例中，所述组合物含有EPA，其量为所述组合物的总脂肪酸含量的约0.1重量％至约3重量％(如约0.3重量％至约2重量％)。在又一实施例中，组合物含有ETA，其量为所述组合物的总脂肪酸含量的约0.01重量％至约0.5重量％(如约0.05重量％至约0.3重量％)。
可提及的本发明的特定基于植物的脂质组合物为包含以下的组合物：
(i)ALA，其量为所述组合物的总脂肪酸含量的至少约85重量％；
(ii)第二多不饱和脂肪酸，其量为所述组合物的总脂肪酸含量的至少约1重量％；及
(iii)GLA，其量为所述组合物的总脂肪酸含量的约0.1重量％至约4重量％；
其中所述第二多不饱和脂肪酸为含有至少4个不饱和度的C:20-24ω-3多不饱和脂肪酸；并且其中所述ALA、所述第二多不饱和脂肪酸及所述GLA独立地以脂肪酸、脂肪酸盐、脂肪酸酯或脂肪酸酯的盐的形式提供。
本发明组合物还可含有DHA及EPA两者。例如，存在的DHA及EPA的总组合量可为所述组合物的总脂肪酸含量的至少约1重量％(如至少约2重量％)。
本发明组合物含有占组合物的总脂肪酸含量的至多约0.5重量％的棕榈酸(16:0)。在特定实施例中，组合物含有占组合物的总脂肪酸含量的至多约0.1重量％，更尤其至多约0.05重量％的棕榈酸。类似地，本发明组合物基本上不含链长度较短的饱和脂肪酸，如癸酸(10:0)、十二酸(12:0)及肉豆蔻酸(14:0)。因此，意指所述组合物含有的此类链的脂肪酸(及其酯、盐及酯的盐)的量为所述组合物的总脂肪酸的至多约0.1重量％(例如，至多0.01重量％)。
除非上下文另有指示，否则本发明的给定方面、特征或实施例的偏好及选项应被视为已与本发明的所有其它方面、特征及实施例的任何及所有偏好及选项组合地加以公开。例如，在先前段落中指示的特定量的ALA、第二PUFA及GLA(如果存在)以所有组合公开。
因此，可提及的特定脂质组合物为包含以下的组合物：
(i)ALA，其量为所述组合物的总脂肪酸含量的至少约85重量％；
(ii)DHA，其量为所述组合物的总脂肪酸含量的至少约1重量％；及
(iii)GLA，其量为所述组合物的总脂肪酸含量的至少约1重量％；
其中所述ALA、所述DHA及所述GLA中的每一种独立地以脂肪酸、脂肪酸盐、脂肪酸酯或脂肪酸酯的盐的形式提供。
在本发明组合物中，所述ALA及所述第二PUFA可独立地以脂肪酸、脂肪酸盐、脂肪酸酯或脂肪酸酯的盐的形式存在。在一特定实施例中，这些组分各自采用相同形式，例如其可全部为脂肪酸形式、全部为脂肪酸盐形式、全部为脂肪酸酯形式或全部为脂肪酸酯的盐的形式。在组分为脂肪酸盐、酯或酯的盐的形式的情况下，则所述组分可为相同盐、酯或酯的盐的形式。例如，所述ALA及所述第二PUFA可以脂肪酸的乙酯的形式提供。
在一特定实施例中，所述ALA及所述第二PUFA独立地以脂肪酸酯的盐的形式或最确切地说以脂肪酸酯的形式提供。合适脂肪酸酯形式为技术人员所已知。例如，营养上可接受和/或药学上可接受的脂肪酸酯形式包括脂肪酸的乙酯、甲酯、磷脂、单甘油酸酯、二甘油酯及三甘油酯。取决于脂质组合物的预期用途，可能需要不同的酯形式。例如，三甘油酯特别适用于供人类消费，尤其供婴儿消费的食物，部分原因在于这些酯形式味道及对于热处理(此可能是此类食品所必需的)的稳定性。乙酯特别适用于膳食补充剂，因为这些酯形式可有效并且容易地制造，并且不需要转化成三酸甘油酯形式。因此，在另一实施例中，所述ALA及所述第二PUFA各自独立地以脂肪酸乙酯的形式提供或提供为三酸甘油酯的部分。
三酸甘油酯衍生自甘油及三种脂肪酸的酯。由于本发明涉及脂肪酸的掺合物，因此此类三酸甘油酯中的脂肪酸组分可以对应比率混合。即，尽管组合物中可存在不同三酸甘油酯分子的混合物，但组合物中的总脂肪酸分布如权利要求书中所界定。
或者，脂肪酸组分可以“游离”脂肪酸的形式，即脂肪酸的-COOH形式，存在。然而，特别是在本发明组合物中，所述组合物含有相对低含量的此形式的脂肪酸，因为其与令人不愉快的(通常为“皂”)味道相关联，并且比酯化形式的脂肪酸稳定性差。通常借助于碱或实体精炼从油及脂质组合物中去除游离脂肪酸，例如根据本文其它处论述的方法。因此，在一个实施例中，所述脂质组合物中的总游离脂肪酸含量小于所述组合物的总脂肪酸含量的约5重量％(如小于约2重量％，尤其小于约1重量％)。
本发明脂质组合物中的脂肪酸通常为直(即，不分支)链脂肪酸。可提及的本发明组合物包括含有非常低含量的分支链脂肪酸及其酯的组合物，使得所述组合物基本上不含分支链脂肪酸及分支链脂肪酸酯。术语“低含量”，意指组合物含有的分支链脂肪酸及脂肪酸酯的量为组合物的总脂肪酸的至多约0.1重量％。
本发明脂质组合物还可含有来源于源材料并在萃取及富集过程期间未完全去除的其它组分(例如，除脂肪酸之外)。所述其它组分的精确身份将取决于源材料而有很大差异。此类其它组分的实例包括作为游离固醇或固醇酯存在的植物固醇(即，种植植物固醇及种植植物固烷醇)(如β-植固醇、β-谷固醇、Δ5-燕麦固醇、菜油固醇、Δ5-豆固醇、Δ7-豆固醇及Δ7-燕麦固醇、胆固醇、菜子固醇、海绵固醇、菜油固醇、菜油固烷醇及齿孔醇)。其它实例包括抗氧化剂，如生育酚及生育三烯酚。因此，可提及的本发明的特定脂质组合物包括含有可检测量的一种或多种植物固醇(例如β-植固醇)的脂质组合物。此类固醇可以脂质组合物的至少约0.01重量％，但通常不超过约1重量％存在。
本发明组合物有利地可由种植植物来源(“植物”来源)获得。术语“基于植物”，意指至少70重量％的存在于本发明组合物中的脂质由植物来源获得。植物来源包括种植植物来源，特别是如谷物的作物。在至少一个实施例中，脂质由籽油作物获得，如芸薹属(Brassica)，例如西洋油菜(Brassica napus)或芥菜(Brassica juncea)。然而，为避免疑义，组合物不必单独由此类来源获得，即，本发明组合物中的脂质的比例(例如，至多30重量％)可由其它来源获得，包括海洋(例如，鱼或甲壳动物)油。在一个实例中，存在的脂质的至少80重量％，如至少90重量％由植物来源获得。在本发明的特定组合物中，基本上所有(即，至少95％、至少99％，或约100％)脂质由植物来源获得。在另一实施例中，本发明组合物基本上不含亚麻来源的脂肪酸(例如，所述组合物中小于1％的脂肪酸衍生自亚麻或亚麻籽油)。
在一个实施例中，本发明组合物(及下文界定的饲料及药物组合物)并非动物(例如，海洋动物)来源。即，在此类实施例中，脂质组合物不含任何来自如鱼及甲壳动物的动物的组分。认为其中无由动物获得的组分的脂质组合物在脂质含量方面为有利的，并且在标准精炼和/或富集程序之后可实现稳定性特征。
使用种植植物作为脂质或脂肪酸来源提供数个优点。例如，已知油的海洋来源含有较高含量的污染物(如汞、PCB及鱼过敏原(例如小白蛋白))，所述污染物在种植植物材料中未发现。历史性的过度捕捞还耗尽了鱼及甲壳动物(例如，磷虾)的种群，使其不再具有可持续性。因此，本发明提供一种可持续来源的多不饱和脂肪酸油组合物，其含有相对低含量的非所需污染物。
在一特定实施例中，本发明组合物衍生自种植植物。由其获得油的种植植物通常为油籽作物，如椰子、棉籽、亚麻、棕榈仁、花生、油菜籽、大豆及葵花籽。因此，排他性地由种植植物获得的组合物可称为“植物”油或“植物脂质组合物”。可由其获得本发明脂质组合物的合适种植植物为技术人员所已知，并包括芸薹属(Brassica sp.)、陆地棉(Gossypiumhirsutum)、亚麻子(Linum usitatissimum)、向日葵属(Helianthus sp.)、红花草(Carthamus tinctorius)、大豆(Glycine max)、玉米(Zea mays)、阿拉伯芥(Arabidopsisthaliana)、高粱(Sorghum bicolor)、蜀黍(Sorghum vulgare)、燕麦(Avena sativa)、车轴草属(Trifolium sp.)、油棕(Elaesis guineenis)、本氏烟草(Nicotiana benthamiana)、大麦(Hordeum vulgare)、狭叶羽扇豆(Lupinus angustifolius)、水稻(Oryza sativa)、光稃稻(Oryza glaberrima)、亚麻荠(Camelina sativa)或深海两节荠(Crambeabyssinica)。就此来说可提及的特定种植植物来源为芸薹属。
合适来源(包括海洋、藻类及种植植物来源)可为天然存在的，或可经遗传修饰以增强其产生长链多不饱和脂肪酸的能力。为此目的进行遗传修饰的种植植物来源的实例，即源自重组种植植物细胞的种植植物来源的实例为技术人员所已知，并且在以下国际专利申请中公开PCT/AU2013/000639(公开为WO 2013/185184)、PCT/AU2014/050433(公开为WO2015/089587)及PCT/AU2015/050340(公开为WO 2015/196250)。遗传修饰的菜籽描述于WO2017/218969及WO 2017/219006中。本文中提及的所有公开的公开内容以全文引用的方式并入。
本发明脂质组合物可直接由天然存在的来源(例如动物、藻类和/或种植植物)获得。然而，通常需要处理由天然存在的来源获得的油以使其富集。合适的富集方法在实例中例示。
本发明脂质组合物的合适来源，或可混合或富集以产生所述组合物的“原”油包括海洋物种、藻类及种植植物。由海洋来源获得油的方法在所属领域中是众所周知的。
如上文所论述，由于特定污染物的低含量及优良的可持续性，种植植物来源(如油籽来源)特别适合。如芸薹属(例如，芥花)的种植植物产生可经处理以获得油的种子。
油/脂质的萃取
在所属领域中常规地实践的技术可用于萃取、处理及分析由种植植物及种子产生的油。通常，将种植植物种子煮熟、压榨并进行油萃取以产生原油。所述油可接着脱胶、精炼、漂白和/或除臭。已发现脱胶、精炼、漂白及除臭的组合对于制备富含ALA的脂质混合物特别有效。因此，在一个实施例中，脂质组合物由已脱胶、精炼、漂白和/或除臭的籽油获得。然而，没有必要以此种方式处理油，并且可在无这些方法的情况下实现适当纯化及富集。因此，在一个实施例中，由在富集之前尚未进行脱胶、精炼、漂白或除臭的籽油获得脂质组合物。
通常，用于挤压种子的技术在所属领域中为已知的。例如，可通过用水喷射油籽来使油籽回火以将水分含量提高到例如8.5％，并使用具有0.23mm至0.27mm的间隙设定的光滑辊进行压片。取决于种子的类型，在挤压之前可能不添加水。还可使用挤出方法实现萃取。可使用或不使用挤出方法代替压片，并且有时用作螺旋压榨之前或之后的附加工艺。
在一实施例中，通过使用螺旋压榨机挤压来释出大部分籽油。接着使用热追踪柱用溶剂(例如己烷)萃取从螺旋压榨机排出的固体材料，之后从所萃取的油中去除溶剂。或者，通过压榨操作产生的原油可通过具有开槽线排放顶部的沉淀槽，以去除在压榨操作期间被吸出油的固体。澄清的油可通过板框式过滤器以去除任何残留的精细固体颗粒。如果需要，从萃取过程回收的油可与澄清的油组合以产生掺合原油。一旦从原油去除溶剂，便将压榨与萃取的部分组合并对其进行正常油处理程序。
精炼及纯化
如本文中所使用，术语“纯化”当与本发明的脂质或油结合使用时通常意指所萃取的脂质或油已经受一个或多个处理步骤以提高脂质/油组分的纯度。例如，纯化步骤可包含以下中的一种或多种：脱胶、除臭、脱色或干燥所萃取的油。然而，如本文中所使用，术语“纯化”不包括转酯化过程或改变本发明的脂质或油的脂肪酸组合物的另一过程，以便增大ALA含量占总脂肪酸含量的百分比。换句话说，纯化的脂质或油的脂肪酸组合物基本上与未纯化的脂质或油的脂肪酸组合物相同。
种植植物油一旦从种植植物来源萃取，便可使用一种或多种以下方法精炼(纯化)，特别是使用脱胶、碱精炼、漂白及除臭的组合。合适方法为所属领域技术人员所已知(例如，WO 2013/185184中公开的方法)。
脱胶为精炼油的早期步骤，其主要目的为从油中去除大部分磷脂。在70至80℃下向原油添加通常含有磷酸的2％的水导致伴有痕量金属及颜料的大部分磷脂的分离。去除的不溶性材料主要为磷脂与三酰甘油的混合物。可通过向粗制籽油中添加浓磷酸以将不可水合的磷脂转化为可水合形式并螯合存在的微量金属来执行脱胶。通过离心使胶与籽油分离。
碱精炼是用于处理原油的精炼工艺之一，有时也称为中和。其通常在脱胶之后且在漂白之前。脱胶之后，可通过添加足量的碱溶液来处理籽油，以滴定所有游离脂肪酸及磷酸，并去除由此形成的皂。合适的碱性材料包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、氢氧化锂、氢氧化钙、碳酸钙及氢氧化铵。碱精炼通常在室温下进行，并且去除游离脂肪酸洗脱份。通过离心或通过萃取到皂的溶剂中来去除皂，并用水洗涤中和的油。如果需要，可用如盐酸或硫酸的合适酸中和油中任何过量的碱。
漂白为一种精炼工艺，其中在漂白土(0.2至2.0％)存在下及无氧条件下通过在具有氮气或蒸气的情况下或在真空中操作，将油在90至120℃加热10至30分钟。漂白经设计以去除非所需颜料(类胡萝卜素、叶绿素等)，并且所述过程还去除氧化产物、痕量金属，硫化合物及痕量皂。
除臭为在高温(约180℃)及低压(0.1至1mm Hg)下对油及脂肪的处理。此通常通过以约0.1毫升/分钟/100毫升籽油的速率将蒸气引入到籽油中来实现。在喷洒约30分钟之后，使籽油在真空下冷却。此处理改进籽油的颜色并去除了大部分挥发性物质或有气味的化合物，包括任何剩余的游离脂肪酸、单酰基甘油及氧化产物。
冬化为一种有时用于油的商业生产的方法，用于通过在低于室温的温度下结晶来将油与脂肪分离成固体(硬脂酸甘油酯)及液体(油精)洗脱份。其最初应用于棉籽油以产生无固体产物。其通常用于降低油的饱和脂肪酸含量。
转酯化
原油通常含有三酰甘油(TAG)形式的所需脂肪酸。转酯化为一种可用于在TAG内及TAG之间交换脂肪酸或将脂肪酸转移到另一种醇上以形成酯(如乙酯或甲酯)的方法。在本发明的实施例中，使用化学方式实现转酯化，通常涉及强酸或碱作为催化剂。乙醇钠(在乙醇中)为用于经由转酯化形成脂肪酸乙酯的强碱的实例。所述方法可在环境温度或高温(例如，高达约80℃)下进行。
在本发明的其它实施例中，使用一种或多种酶(尤其已知可用于例如在甘油酯中水解酯键的脂肪酶)实现转酯化。所述酶可为脂肪酶，其对于三酰甘油酯上的脂肪酸为位置特异性的(sn-1/3或sn-2特异性)，或对一些脂肪酸优先于其它脂肪酸。可提及的特定酶包括Lipozyme 435(可购自诺维信公司(Novozymes A/S))。所述过程通常在环境温度下执行。所述过程通常在过量的对应于所需酯形式的醇存在下执行(例如，通过使用乙醇以便形成脂肪酸的乙酯)。
蒸馏
分子蒸馏为从原油中去除大量挥发性较强的组分(如饱和脂肪酸)的有效方法。蒸馏通常在例如低于约1毫巴的减压下执行。接着可选择温度及时间以在少数蒸馏时间(例如1至10小时)之后在馏出物与残余物之间实现约50:50的分配。用于产生本发明脂质组合物的典型蒸馏温度在120℃至180℃的范围内，尤其在145℃至160℃的范围内。
可执行多次蒸馏，当馏出物与残余物之间达到大致50:50的分配时，认为每次蒸馏完成。连续蒸馏的使用降低了总产率，然而，两次蒸馏可产生最佳结果。
色谱
色谱为用于分离PUFA混合物的各种组分的有效方法。其可用于增大混合物内一种或多种优选PUFA的浓度。色谱分离可在各种条件下实现，但其通常涉及使用固定床色谱系统或仿真移动床系统。
固定床色谱系统是基于以下概念：将要分离组分(通常与洗脱剂一起)的混合物经由含有展现对流体的高渗透性的多孔材料填料(固定相)的蒸馏塔渗滤。混合物的每种组分的渗滤速度取决于所述组分的物理特性，使得组分连续并且选择性地从蒸馏塔排出。因此，一些组分倾向于强固定于固定相，并且因此将更加延迟，而其它组分倾向于弱固定并在短时间后从蒸馏塔排出。
仿真移动床系统由数个含有吸附剂的个别蒸馏塔组成，所述蒸馏塔串联连接在一起并通过周期性地移位混合物及洗脱剂注射点以及系统中的分离的组分收集点来操作，因此总体效果为模拟含有固体吸附剂移动床的单一蒸馏塔的操作。因此，仿真移动床系统由蒸馏塔组成，如在常规固定床系统中，其含有固体吸附剂的固定床(洗脱剂通过所述固定床)，但在仿真移动床系统中，操作为仿真连续逆流移动床。
在这些方法中使用的蒸馏塔通常含有二氧化硅(或经改质二氧化硅)作为固定相的基础。流动相(洗脱剂)通常为高极性溶剂混合物，常常含有一种或多种质子溶剂，如水、甲醇、乙醇等，以及其混合物。技术人员可调整洗脱剂流动速率以优化分离过程的效率。PUFA的检测方法为所属领域技术人员所已知，并包括UV-vis吸附法以及折射率检测方法。
因此，根据本发明的第二方面，提供一种用于产生本发明脂质组合物的方法，所述方法包含：提供脂肪酸乙酯的混合物；对所述混合物进行色谱分离过程。本发明还涉及可通过这些方法获得的脂质组合物。合适的色谱分离条件包括本文中所描述的那些条件。
例如，可用于色谱分离的特定特定流动相为甲醇与水的混合物(例如，88％甲醇/水)，但此在分离期间改变(例如，增大甲醇含量)以提高效率。可使用的特定固定相为基于二氧化硅的固定相，如Deltaprep C18蒸馏塔。可对所获得的洗脱份执行分析HPLC或所属领域技术人员已知的任何其它合适技术，以识别含有高浓度ALA并因此含有本发明脂质组合物的洗脱份。
在本发明的第二方面的一实施例中，脂肪酸乙酯的混合物通过例如根据上文描述的方法中的任一种对基于植物的脂质油进行转酯化及蒸馏而获得。基于植物的脂质油可由本文公开的或此项技术中原本已知的任何种植植物，特别是油籽获得。在转酯化及蒸馏之前，可任选地执行使用脱胶、碱精炼、漂白和/或除臭对基于植物的脂质油的精炼。
其它富集方法
本发明脂质组合物可用作API的活性药物成分(API)或前体(或“中间体”)，其可借助于进一步富集而由此获得。此类组合物将进一步富集如ALA的有益PUFA的含量。
油中多不饱和脂肪酸的浓度可通过此项技术已知的各种方法增大，如冷冻结晶、使用脲的络合物形成、超临界流体萃取及银离子络合。利用脲形成复合物为降低油中饱和及单不饱和脂肪酸含量的简单而有效的方法。最初，油的TAG被分成其构成性脂肪酸，通常以脂肪酸酯的形式。脂肪酸组合物通常未因处理而改变的这些游离脂肪酸或脂肪酸酯接着可与脲的乙醇溶液混合以形成络合物。饱和及单不饱和脂肪酸易与脲络合并在冷却时结晶出来，并且可随后通过过滤而去除。因此，非脲络合的洗脱份富含长链多不饱和脂肪酸。
产物
本发明脂质组合物为散装油。即，脂质组合物已从获得部分或全部脂质的来源物质(例如，种植植物种子))中分离。
本发明脂质组合物可用作饲料。即，本发明组合物可以口服形式提供。出于本发明的目的，“饲料”包括用于人类消费的任何食物或制剂，其在摄入体内时用于滋养或增强组织或供应能量；和/或维持、恢复或支持适当的营养状态或代谢功能。饲料包括用于婴儿和/或幼儿的营养组合物，例如婴儿配方食品。在饲料的情况下，脂肪酸可以三酸甘油酯的形式提供，以进一步减少任何令人不愉快的味道并使稳定性最大化。
饲料包含本发明脂质组合物，任选地与合适载剂一起。术语“载剂”以其最广泛的意义使用，以涵盖可能具有或不具有营养价值的任何组分。如技术人员将了解，载剂必须适合在饲料中使用(或以足够低的浓度使用)，使得其对消耗饲料的生物体无不利的影响。
饲料组合物可呈固体或液体形式。另外，所述组合物可包括在所属领域中众所周知的针对特定用途所需量的可食用多量养分、蛋白质、碳水化合物、维生素和/或矿物质。这些成分的量将取决于组合物意图与正常个体一起使用抑或与具有特殊需要的个体(如患有代谢障碍等的个体)一起使用而变化。
具有营养价值的合适载剂的实例包括多量养分，如可食用脂肪(例如椰子油、琉璃苣油、真菌油、黑油、大豆油及甘油单酯及甘油二酯)、碳水化合物(例如葡萄糖、可食用乳糖及水解淀粉)及蛋白质(例如大豆蛋白质、电渗析乳清、电渗析脱脂牛奶、牛奶乳清或这些蛋白质的水解产物)。
可添加到本文公开的饲料中的维生素及矿物质包括例如钙、磷、钾、钠、氯、镁、锰、铁、铜、锌、硒、碘及维生素A、E、D、C及B络合物。
本发明脂质组合物可用于药物组合物中。此类药物组合物包含本发明脂质组合物，任选地与一种或多种药学上可接受的赋形剂、稀释剂或载剂一起，其为技术人员所已知。合适的赋形剂、稀释剂或载剂包括磷酸盐缓冲盐水、水、乙醇、多元醇、润湿剂或乳液，如水/油乳液。所述组合物可为液体或固体形式，包括作为溶液、悬浮液、乳液、油或粉末。例如，所述组合物可为锭剂、胶囊、囊封凝胶、可摄入液体(包括油或溶液)或粉末、乳液或局部软膏或乳膏的形式。药物组合物还可作为静脉内制剂而提供。
适用于饲料及药物组合物的特定形式包括含有液体的胶囊及囊封凝胶。
在使用之前，本发明脂质组合物可与其它脂质或脂质混合物(特别是基于植物的脂肪酸酯及脂肪酸酯混合物)混合。本发明脂质组合物可与一种或多种选自由以下组成的群组的一种或多种额外组分一起提供：抗氧化剂(例如生育酚((如α-生育酚或γ-生育酚)或生育三烯酚)、稳定剂及表面活性剂。α-生育酚及γ-生育酚两者皆为各种种植植物籽油中的天然存在的组分，包括菜籽油。
还可能需要包括等张剂，例如糖、氯化钠等。除此类惰性稀释剂之外，所述组合物还可包括佐剂，如湿润剂、乳化剂及悬浮剂、甜味剂、调味剂及芳香剂。除本发明脂质组合物之外，悬浮液还可包含悬浮剂，如乙氧基化异硬脂醇、聚氧化乙烯山梨糖醇及脱水山梨糖醇酯、微晶纤维素、偏氢氧化铝、膨润土、琼脂-琼脂及黄芪或这些物质的混合物。
可使用此项技术中熟知的技术制备如锭剂及胶囊的固体剂型。例如，根据本文公开的方法产生的脂肪酸可用常规锭剂基质(如乳糖、蔗糖及玉米淀粉)结合黏合剂(如阿拉伯胶、玉米淀粉或明胶)、崩解剂(如马铃薯淀粉或褐藻酸)及润滑剂(如硬脂酸或硬脂酸镁)来制成锭剂。胶囊可通过将这些赋形剂连同相关的脂质组合物及任选的一种或多种抗氧化剂一起并入明胶胶囊中来制备。
本发明药物组合物的可能给药途径包括例如经肠(例如，口服及直肠)及不经肠。例如，液体制剂可口服或经直肠施予。另外，均质混合物可完全分散在水中，在无菌条件下与生理学上可接受的稀释剂、防腐剂、缓冲剂或推进剂混合以形成喷雾剂或吸入剂。
本发明脂质组合物指示为药剂。根据本发明的另一方面，提供一种本发明组合物，其包括上文描述的药物组合物中的任一种以用作药物。
本发明脂质组合物可提供通常与长链多不饱和脂肪酸相关联的数个益处。例如，本发明脂质组合物及上文描述的药物组合物可用于治疗或预防心血管疾病、防止心血管疾病患者死亡、降低总体血清胆固醇含量、降低高BP、增大HDL:LDL比率、减少三酸甘油酯，或降低载脂蛋白-B含量，如可使用技术人员所熟知的测试加以测定。因此，还公开使用本发明脂质组合物治疗(或预防)上述疾病及病况的方法。
如本文中所使用，术语“治疗(treatment/treat/treating)”指代与未采取措施时可能发生的情况相比，逆转、缓解、抑制如本文所描述的疾病或病症的进展，或延迟、消除或减少如本文所描述的病症或疾病的发生或发作。如本文中所使用，术语“预防(prevent/prevention/preventing)”指代降低获得或产生给定病况的风险，或减少或抑制未患病的受试者的复发或所述病况。
特定脂肪酸的典型剂量为0.1mg至20g，每日服用1至5次(每日至多100g)，并且尤其在每日约10mg至约1、2、5或10g的范围内(一次或多次服用)。如此项技术中已知，最低约300毫克/日的脂肪酸，尤其是LC-PUFA为合乎需要的。然而，应了解，任何量的脂肪酸都将对受试者有益。
当用作药物组合物时，待施用于患者的脂质组合物的剂量可由所属领域一般技术人员测定，并且取决于各种因素，如患者的体重、患者的年龄、患者的总体健康状况、患者的既往病史、患者的免疫状况等。
本发明的含ALA组合物还可用于制造快速干燥油。快速干燥油又可用作油漆(主要为油性漆)及清漆的组分。
本发明组合物为易于获得的组合物，其可具有改进的稳定性特征并且可含有脂肪酸的混合物，其中ω-3与ω-6脂肪酸的相对比例对人类健康特别有益。可使用所属领域技术人员已知的各种方法评估稳定性。此类方法包括Rancimat方法、丙醛形成的评估(特别适用于ω-3脂肪酸)、己醛形成的评估(特别适用于ω-6脂肪酸)、“过氧化值”方法(例如，使用AOCS官方方法Cd 8-53)及“对甲氧基苯胺值”方法(例如，使用AOCS官方方法Cd 18-90)。在实例中展示，本发明组合物可由起始混合物获得，所述起始混合物与参考掺合物(在主要PUFA方面具有类似组合物但含有大量的动物(鱼)来源的脂质)相比并不展示增强的稳定性特征。
与现有技术中已知的脂质组合物相比，本发明组合物还可具有以下优点：其可更有效、毒性更小、药效更长、产生的副作用更少、更容易吸收，和/或具有较佳药物动力学概况(例如，更高的口服生物可用性和/或更低的清除率)，和/或具有其它有用的药理学、物理或化学特性。
附图说明
通过以下实例说明本发明，其中：
图1展示菜籽油及参考油的丙醛释出数据(在转酯化、蒸馏及色谱之后)，其表明本文中所描述的ALA菜籽油的改进的稳定性；及
图2展示菜籽油及参考油的丙醛释出数据(在RBD精炼、转酯化、蒸馏及色谱之后)，其表明本文中所描述的ALA菜籽油的改进的稳定性。
具体实施方式
实例
实例1-从种子萃取ALA菜籽油
公开于美国专利公开第US 2018/0016590A1号中的各种芥花作为夏季作物生长。收获种子，并接着在挤压前在室温下储存。
使用Kern Kraft KK80螺旋压榨机挤压272kg种子以产生ALA油。将榨油机轴环加热器温度设定为恒温器上的最大设定温度。初始环境温度及扼流器温度为20℃，并将扼流器距离设定为73.92mm。在不停止榨油机直到所有种子被挤压的情况下，馈送种子，同时连续地收集油及粉。
在整个压榨过程中监测螺旋钻的旋转速度、粉及排出的油的温度。270kg的挤压时间为4小时，其呈67.5kg/小时的产出速率。获得87.2kg(32％)原油的产率。在过滤以去除细粉之后，产率为77.2kg(28％)。
实例2-参考掺合油
纯鱼油含有低含量的ALA脂肪酸及显著更高含量的EPA及DHA。参考油掺合物(在本文中称为“粗制三酸甘油酯参考共混油”或类似者)经设计以在组合物上与实例1中获得的经过滤的ALA菜籽油尽可能类似。此通过(a)将DHA的总含量与DHA菜籽油中的总含量相匹配并且(b)匹配DHA/(ALA+EPA)的比率来完成。此通过共混富含DHA的鱼油(鲔)、富含ALA的油(亚麻籽油)及标准菜籽油来实现的。所得参考掺合油还具有与ALA菜籽油类似的总ω-3含量。
实例3-粗制ALA菜籽油及参考掺合物的脂肪酸组合物
分析经过滤的原油及参考掺合油的脂肪酸组合物。结果如下所示。
实例4-油稳定性评估
使用分别在实例1及2中描述的粗制ALA菜籽油及参考掺合物执行酸败仪(Rancimat)稳定性研究。所述方法涉及使用Metrohm 743Rancimat在90℃下的标准程序测试约2.5g测试材料。
下表概述在90℃下由这些油获得的结果。一式两份地执行实验。
ALA菜籽油展示出始终比参考油更差的稳定性。
实例5-粗制菜籽ALA油的酶促转酯化
对约5kg在实例1中获得的粗制三酸甘油酯油执行以下酶促转酯化程序。由诺维信公司获得Lipozyme 435。
向装有机械搅拌器的干燥氮气冲洗反应器中添加100％未变性乙醇(5.00kg)及在实例1中获得的粗制三酸甘油酯油(5.00kg)，并搅拌混合物。向此混合物中添加Lipozyme435(420g)，并将混合物在40℃下加热21小时。从混合物中取出的样本记录的1H NMR频谱指示反应完成。
将混合物冷却到20℃。将混合物从反应器中排出，并在20L Neutsche过滤器上经由4μm聚丙烯滤布过滤。用乙醇(2×1.6L)及石油精(2.51)冲洗反应器，并使用这些依序洗涤滤饼。向所得粗制反应混合物中添加石油精(10L)及水(4L)，并使混合物在反应器中充分混合，其接着静置，之后形成2相。
去除石油精层，并且进一步用石油精(2×10L)萃取水层。使组合石油精层返回到反应器，并且在真空中蒸发到低体积(约10L)。将所得浓溶液从反应器中排出，用无水硫酸镁(约1kg)干燥，过滤并在真空中浓缩，得到黄色油状物(产量：5.13kg)。
实例6-粗制参考掺合油的酶促转酯化
使用先前实例中描述的方法完成根据实例2获得的粗制三酸甘油酯参考掺合油(5.00kg)的酶促转酯化。获得呈黄色油状的产物。
实例7-转酯化菜籽油的蒸馏
用于通过真空蒸馏去除挥发性较强的脂肪酸乙酯(FAEE)混合物组分的标准程序
来自粗制菜籽ALA(在实例5中获得)的粗制脂肪酸乙酯(FAEE)在以下条件下进行蒸馏。通过使经转酯化的原油经由仍在真空下的Pope 2吋(50mm)刮膜来实现通过蒸馏的分离，所述真空配备有2×1000ml收集烧瓶，收集馏出物及残余物。各自针对脂肪酸组合物进行分析。
通过Edwards 3旋转泵供应真空，并通过ebro真空计VM2000测量真空。
通过Cole-Palmer Instrument Company easy-load II蠕动泵以4mL/分钟将油馈送到蒸馏器中，蒸馏器马达设定为325rpm，使用水冷凝器冷凝馏出物。继续馈送，直到一个或另一接收器烧瓶充满为止。
在这些条件下蒸馏粗制菜籽ALA FAEE，加热带最初设定为147℃。目的为获得50:50分配的馏出物:残余物。在实验之前30至45分钟期间，加热带的温度升高到154℃，以增大蒸馏的油的比例，接着使蒸馏器平衡。在半小时之后，加热带的温度在半小时内向下调整到149℃。蒸馏的其余部分在149℃下进行。蒸馏的总时间为350分钟。再次在标准条件下通过蒸馏去除来自上述蒸馏的一部分残余物的挥发性较强的组分，同时将加热带的温度设定为149℃。蒸馏的总时间为95分钟。
| 蒸馏 | 馈料 | 馏出物 | 残余物 |
| 第一 | 1395.4g | 699.5g | 690.5g |
| 第二 | 376.3g | 211.7g | 160.3g |
实例8-转酯化粗制参考掺合物衍生的FAEE的蒸馏
来自粗制参考掺合物(实例6中获得)的粗制脂肪酸乙酯(FAEE)在与先前实例中所示相同的条件下进行蒸馏。
在这些标准条件下蒸馏粗制参考掺合物FAEE，加热带最初设定为152℃。目的为获得50:50分配的馏出物:残余物。在20分钟之后，将加热带的温度设定为154℃，以增大馏出物的流量。再过一小时后，将加热带温度调整到153℃，并接着在接下来的一小时内调整到152℃。对于蒸馏的最后一小时，将加热带温度设定为153℃。蒸馏的总时间为380分钟。再次在标准条件下通过蒸馏去除来自上述蒸馏的残余物的挥发性较强的组分。目的为获得50:50分配的馏出物:残余物。蒸馏主要在加热带设定为150至151℃的条件下执行。蒸馏的总时间为195分钟。
| 蒸馏 | 馈料 | 馏出物 | 残余物 |
| 第一 | 1515.7g | 729.6g | 775.1g |
| 第二 | 768.5g | 399.7g | 363.3g |
实例9-菜籽衍生的FAEE的色谱分离
制备型HPLC
实例7中所获得的脂肪酸乙酯(FAEE)(即，已由粗制菜籽ALA获得并使用转酯化及蒸馏加以处理)在以下条件下进行色谱分离。将包含Waters Prep 4000系统、具有10ml环路的Rheodyne注射器、300×40mm Deltaprep C18蒸馏塔、Waters 2487双波长检测器及图表记录器的制备型HPLC系统用88％甲醇/水流动相以70mL/分钟平衡。检测器设定为215nm及2.0吸光度单位满量程，图表以6cm/小时执行。
将1.0g FAEE油溶于最少量的88％甲醇/水中，并经由Rheodyne注射器注射到蒸馏塔上。一旦在约7分钟后出现溶剂前端，便收集约250mL洗脱份。
在140分钟内收集总共43个洗脱份。在85分钟之后，流动相改变为90％甲醇/水。在105分钟之后，流动相改变为94％甲醇/水。在110分钟之后，流动相改变为100％甲醇。在收集最终洗脱份之后，以70ml/分钟用100％甲醇另外洗涤蒸馏塔1小时。对所有洗脱份执行分析HPLC，并且组合主要含有ALA的洗脱份(产率：9％)。
分析HPLC
使用包含Waters 600E泵控制器、717自动取样器、2996光电二极管阵列检测器及2414折射率检测器的HPLC系统进行样本分析。分析在150×4.6mm Alltima C18蒸馏塔上使用等度90％甲醇/水或95％甲醇/水在1.0mL/分钟下作为流动相加以执行。以WatersEmpower 3软件执行数据收集及处理。
实例10-参考掺合物衍生的FAEE的色谱分离
参考掺合物(实例8中获得)的经蒸馏脂肪酸乙酯(FAEE)在与先前实例中所示相同的条件下进行色谱分离。
在130分钟内收集总共43个洗脱份。在75分钟之后，流动相改变为90％甲醇/水。在95分钟之后，流动相改变为95％甲醇/水。在110分钟之后，流动相改变为100％MeOH。在收集最终洗脱份之后，以70ml/分钟用100％MeOH另外洗涤蒸馏塔1小时。对所有洗脱份执行分析HPLC，并且组合主要含有ALA的洗脱份(产率：约10％)。
实例11-对富集油的脂肪酸组合物分析
分析实例9及10中获得的产物的脂肪酸组合物。结果如下所示。
实例12-油稳定性评估
顶空GC-MS稳定性试验
对上文所描述的富集产物进行顶空分析，以评估在特定条件下释出的丙醛的量。增大的丙醛释出含量表明测试材料的稳定性降低。
SPME(固相微萃取)方法：
精选65μm PDMS/DVB StableFlex纤维(Supelco纤维套件57284-u)
在使用之前将纤维在Triplus RSH调节站中在250℃下调节10分钟
在萃取之前将样本在40℃培育1分钟。
从顶空小瓶萃取1分钟
预期为能够捕获广泛范围的挥发性组分的良好通用方法。
GC方法：
Thermo Scientific TRACE 1310GC
Thermo Scientific TR-DIOXIN 5MS蒸馏塔、0.25mm内径、30m膜0.1μm分流注射250℃Split 83，1.2ml He/分钟
GC斜变：以5℃/分钟从40℃1分钟斜变到100℃，接着以50℃/分钟斜变到300℃
使用具有良好协同作用的通用MS特异性蒸馏塔用于顶空分析。使用缓慢的初始温度斜变以最大化挥发物的分离，接着斜升至最大值以维持蒸馏塔性能。使用分流注射以避免对入口的低温冷却要求并提高蒸馏塔分辨率。
标准品的分离受到一些峰值重叠的阻碍，但仍可在定量中得到满足。对于3个标准校准结果(0.1、0.01及0.01％)，使用分子态离子m/z 56用于检测丙醛。使用m/z 58处的基峰来检测己醛。
MS方法：
Thermo Scientific DFS高分辨率GC-MS
低分辨率(1000)、全扫描35-350Da，每次扫描0.5秒
标准：-将丙醛及己醛标准稀释液制成供应的ALA菜籽乙酯。接着将这些标准混合物以540μl至20ml顶空小瓶的体积添加。
使用全扫描，从而允许监测所有演进的产物而非特定分子。
顶空稳定性结果：
下表概述由实例9中获得的菜籽油及实例10中获得的参考油由T＝0至5日获得的结果。在此周期期间，在灯箱及荧光管照明下，将测试样本保持在环境温度下。分析m/z 58分子态离子，并且质谱图清楚地展示在室温下1.37分钟出现丙醛。丙醛产生在下表中量化，并且数据展示于图1中。与参考相比，ALA菜籽油释出显著较低量的丙醛，表明菜籽油的改进的稳定性。
| 时间点(日) | 0 | 2 | 5 |
| ALA菜籽油(ppm丙醛) | 2546.964 | 3324.144 | 3958.752 |
| 参考油(ppm丙醛) | 1626.756 | 6353.456 | 14368.795 |
与参考油相比，ALA菜籽油展示优良的氧化稳定性。
实例13-ALA菜籽油的精制
实例1中获得的菜籽油的一部分在进行进一步富集之前进行精炼。精炼过程涉及脱胶、碱精炼、漂白及除臭。
酸脱胶
脱胶为从油中去除不可水合及可水合的磷脂。将实例1中获得的经干燥原油加热到53±2℃，并且添加0.2％的50％柠檬酸溶液。在混合约30分钟之后，添加2.0％经加热(53±2℃)的软化水并混合约30分钟。在保持期间将油加热到67±3℃，并接着离心。
酸预处理/精炼
精炼为在用苛性碱皂化后去除游离脂肪酸以使其可溶于水并随后通过离心去除。使用酸预处理步骤来继续磷脂的水合。将脱胶油加热到65±5℃并添加0.1％的85％磷酸，并混合总共30分钟。在酸添加及保持时间之后，添加20Be'(Baumé；14.4％，w/w)氢氧化钠以中和游离脂肪酸加0.05％(w/w)过量。接着将苛性碱及油混合另外15分钟。在15分钟的保持期间将油加热到62±2℃，并接着将油离心。
苯磺酰基二氧化硅处理
执行苯磺酰基二氧化硅处理以进一步去除皂，达到与漂白相容的含量。苯磺酰基预处理与漂白步骤组合。将精炼油加热到68±5℃，并用0.3％的Trisyl 300处理。将油/苯磺酰基混合约15分钟，并接着继续漂白。
漂白
将精炼油用吸附性黏土处理，以去除过氧化物、磷脂、有色体及痕量皂。使用酸预处理步骤来继续磷脂的水合。将用苯磺酰基预处理的油与0.2％(w/w)的50％柠檬酸溶液混合。在混合15分钟之后，添加2％(w/w)Tonsil Supreme 126FF漂白黏土。接着将混合物在真空下加热到90±2℃，并保持约30分钟。将油冷却到60±2℃，用氮气打破真空，添加1.0kg助滤剂并过滤。压力容器：500L Cherry-Burrell压力容器，蒸气或冷却水套，全316不锈钢构造，具有用于混合的叶轮及挡板，制造系列#E-227-94。压滤机：使用24”聚丙烯Sperry压滤机，容量4.8立方英尺的过滤器，纸及布支撑件。
除臭
将经漂白的油在高温及低压下用蒸气喷洒以去除有气味的组分、香味组分及额外游离脂肪酸。颜色也通过在高温下的热漂白而掉色。将一半经漂白油在180±2℃下用1％喷射蒸气除臭60分钟，并监测脂肪酸组合物(FAC)。除臭器容器(OD4)：400L Coppersmithing真空额定容器，蒸气或冷却水套，全316不锈钢构造。在180℃下保持60分钟，观察到DHA含量略微降低。接着，在180℃下进行另一次试验，保持30分钟。将产物在氮气下封装于20L塑料HDPE桶中，并储存在4℃的冷却器中。
实例14-原始参考掺合油的精制
实例2中描述的参考掺合物的一部分在进行进一步富集之前进行精炼。在精炼过程中，参考掺合物在与先前实例中所示相同的条件下进行精炼。
实例15-RBD粗制ALA菜籽油及参考掺合物的脂肪酸组合物
分析RBD过滤原油(实例13)及RBD参考掺合油(实例14)的脂肪酸组合物。结果如下所示。
结合实例(及附图)提及“RBD”意指相关产物直接或间接地由实例13(对于菜籽油)及实例14(对于参考共混物)的“精炼”产物获得。
实例16-RBD菜籽ALA油的化学转酯化
向装有机械搅拌器的干燥氮气冲洗Buchi CR101化学反应器中添加纯乙醇(12.5L)及在实例13中获得的精炼(“RBD”)三酸甘油酯菜籽ALA油(5.00kg)，并搅拌混合物。
上述混合物中添加用进一步纯乙醇(2.5L)冲洗到反应器中的乙醇钠(150g)，并在环境温度下继续搅拌16小时。从混合物中取出的样本记录的1H NMR频谱指示反应完成。
对约5kg的RBD菜籽ALA油执行转酯化程序。向所得粗制反应混合物中添加40至60℃沸点石油精(石油精，10L)及水(10L)，并通过充分混合将混合物用10％盐酸谨慎地酸化到pH值7(总共需要870mL，Merck Universal指示条，pH值为0至14)。
将所得混合物在反应器中静置，之后形成2相。去除石油精层，并且进一步用石油精(3×5L)萃取水层。使组合石油精层返回到反应器，并且在真空中蒸发到低体积(约10L)。将所得浓溶液从反应器中排出，用无水硫酸镁(约1kg)干燥，过滤并在真空中浓缩，得到浅黄色油状物(产率：99％)。
实例17-RBD参考掺合油的化学转酯化
向装有机械搅拌器的干燥氮气冲洗Buchi CR101化学反应器中添加纯乙醇(12.5L)及在实例14中获得的RBD三酸甘油酯参考掺合油(约5kg)，并搅拌混合物。
上述混合物中添加用进一步纯乙醇(2.5L)冲洗到反应器中的乙醇钠(150g)，并在环境温度下继续搅拌16小时。对样本记录的1H NMR频谱指示极少或无反应发生。进一步向混合物中添加乙醇钠(57g)，并继续搅拌。
在额外5小时之后，样本的1H NMR频谱指示反应完成75％。进一步向混合物中添加乙醇钠(60mL的21％乙醇溶液)，并继续搅拌3日，此后反应完成。
由RBD参考掺合物化学转酯化进行实例产物分离
对约5kg的RBD参考掺合油执行转酯化程序。向所得粗制反应混合物添加石油精(15L)及水(3.3L)，并且通过充分混合将混合物用10％盐酸谨慎地酸化到pH值7(总共需要910mL)。
将所得混合物在反应器中静置，之后形成2相。去除石油精层，并且进一步用石油精(2×7.5L)萃取水层。使组合石油精层返回到反应器，并且在真空中蒸发到低体积(约10L)。将所得浓溶液从反应器中排出，用无水硫酸镁(约1kg)干燥，过滤并在真空中浓缩，得到浅黄色油状物(产率：99％)。
实例18-转酯化RBD菜籽油的蒸馏
用于通过真空蒸馏去除挥发性较强的脂肪酸乙酯(FAEE)混合物组分的标准程序
来自RBD菜籽ALA(在实例16中获得)的脂肪酸乙酯(FAEE)在以下条件下进行蒸馏。通过使经转酯化的原油经由仍在真空下的Pope 2吋(50mm)刮膜来实现通过蒸馏的分离，所述真空配备有2×1000ml收集烧瓶，收集馏出物及残余物。各自针对脂肪酸组合物进行分析。
通过Edwards 3旋转泵供应真空，并通过ebro真空计VM2000测量真空。
通过Cole-Palmer Instrument Company easy-load II蠕动泵以4mL/分钟将油馈送到蒸馏器中，蒸馏器马达设定为325rpm，使用水冷凝器冷凝馏出物。继续馈送，直到一个或另一接收器烧瓶充满为止。
在这些条件下蒸馏RBD菜籽ALA FAEE，加热带最初设定为152℃以获得50:50分配的馏出物:残余物。再次在标准条件下通过蒸馏去除来自此蒸馏的一部分残余物的挥发性较强的组分，同时将加热带的温度设定为152℃。蒸馏的总时间为约90分钟。
| 蒸馏 | 馈料 | 馏出物 | 残余物 |
| 第一 | 1596.6 | 729.9 | 855.9 |
| 第二 | 851.3 | 503.5 | 343.1 |
实例19-转酯化RBD参考掺合物衍生的FAEE的蒸馏
来自RBD参考掺合物(实例17中获得)的脂肪酸乙酯(FAEE)在与先前实例中所示相同的条件下进行蒸馏。
在这些标准条件下蒸馏RBD参考掺合物FAEE，加热带最初设定为152℃以获得50:50分配的馏出物:残余物。再次在标准条件下通过蒸馏去除来自此蒸馏的残余物的挥发性较强的组分。目的为获得50:50分配的馏出物:残余物。蒸馏主要在加热带设定为152℃的条件下执行。蒸馏的总时间为约200分钟。
实例20-RBD菜籽衍生的FAEE的色谱分离
实例18中所获得的脂肪酸乙酯(FAEE)(即，已由RBD菜籽ALA获得并使用转酯化及蒸馏加以处理)在以下条件下进行色谱分离。将包含Waters Prep4000系统、具有10ml环路的Rheodyne注射器、300×40mm Deltaprep C18蒸馏塔、Waters 2487双波长检测器及图表记录器的制备型HPLC系统用88％甲醇/水流动相以70mL/分钟平衡。检测器设定为215nm及2.0吸光度单位满量程，图表以6cm/小时执行。
将1.0g FAEE油溶于最少量的88％甲醇/水中，并经由Rheodyne注射器注射到蒸馏塔上。一旦在约7分钟后出现溶剂前端，便收集约250mL洗脱份。
对所有洗脱份执行分析HPLC，并且组合主要含有ALA的洗脱份(产率：约10％)。
实例21-RBD参考掺合物衍生的FAEE的色谱分离
RBD参考掺合物(实例19中获得)的经蒸馏脂肪酸乙酯(FAEE)在与先前实例中所示相同的条件下进行色谱分离。
对所有洗脱份执行分析HPLC，并且组合主要含有ALA的洗脱份(产率：约10％)。
实例22-对富集RBD油的脂肪酸组合物分析
分析实例20及21中获得的产物的脂肪酸组合物。结果如下所示。
实例23-油稳定性评估
根据实例12中描述的方法对实例20及21中所描述的富集产物进行顶空分析。
下表概述由实例20中获得的RBD菜籽油及实例21中获得的RBD参考油由T＝0至5日获得的结果。在此周期期间，在灯箱及荧光管照明下，将测试样本保持在环境温度下。分析m/z 58分子态离子，并且质谱图清楚地展示在室温下1.37分钟出现丙醛。丙醛产生在下表中量化，并且数据展示于图2中。与参考相比，ALA菜籽油释出显著较低量的丙醛，表明菜籽油的改进的稳定性。
| 时间点(日) | 0 | 2 | 5 |
| ALA菜籽油(ppm丙醛) | 861.802 | 1942.117 | 4145.081 |
| 参考油(ppm丙醛) | 512.695 | 4302.865 | 8792.707 |
与参考油相比，ALA菜籽油展示优良的氧化稳定性。
Claims (15)
1.一种基于植物的脂质组合物，其包含：
(i)α-亚麻酸，其量为所述组合物的总脂肪酸含量的至少约85重量％；及
(ii)第二多不饱和脂肪酸，其量为所述组合物的总脂肪酸含量的至少约1重量％；
其中所述第二多不饱和脂肪酸为含有至少4个不饱和度的C:20-24ω-3多不饱和脂肪酸，并且其中所述α-亚麻酸及所述第二多不饱和脂肪酸独立地以脂肪酸、脂肪酸盐、脂肪酸酯或脂肪酸酯的盐的形式提供。
2.根据权利要求1所述的脂质组合物，其中α-亚麻酸的存在量为所述组合物的总脂肪酸含量的至少约88重量％。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的脂质组合物，其中所述脂质组合物中ω-3多不饱和脂肪酸的总量为所述组合物的总脂肪酸含量的至少约90重量％。
4.根据前述权利要求中任一项所述的脂质组合物，其中所述第二多不饱和脂肪酸为二十二碳六烯酸(22:6n-3)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的脂质组合物，其中所述基于植物的脂质组合物进一步包含γ-亚麻酸(18:3n-6)，其量为所述组合物的总脂肪酸含量的约0.1重量％至约4重量％(如约0.5重量％至约3重量％)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的脂质组合物，其中所述α-亚麻酸及所述第二多不饱和脂肪酸中的每一种独立地以脂肪酸酯或脂肪酸酯的盐的形式提供，如以脂肪酸乙酯的形式提供或提供为三酸甘油酯的部分。
7.根据前述权利要求中任一项所述的脂质组合物，其中所述脂质组合物衍生自单一来源。
8.根据前述权利要求中任一项所述的脂质组合物，其中所述脂质组合物衍生自种植植物。
9.根据权利要求8所述的脂质组合物，其中所述种植植物为油籽，尤其芸薹属(Brassica sp.)、陆地棉(Gossypium hirsutum)、亚麻(Linum usitatissimum)、向日葵属(Helianthus sp.)、红花(Carthamus tinctorius)、大豆(Glycine max)、玉米(Zea mays)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)、高粱(Sorghum bicolor)、蜀黍(Sorghum vulgare)、燕麦(Avena sativa)、车轴草属(Trifolium sp.)、油棕(Elaesis guineenis)、本氏烟草(Nicotiana benthamiana)、大麦(Hordeum vulgare)、狭叶羽扇豆(Lupinusangustifolius)、水稻(Oryza sativa)、光稃稻(Oryza glaberrima)、亚麻荠(Camelinasativa)或深海两节荠(Crambe abyssinica)。
10.根据权利要求8所述的脂质组合物，其中所述脂质组合物在富集之前尚未进行精炼、漂白或除臭。
11.根据前述权利要求中任一项所述的脂质组合物，其中所述组合物以锭剂、胶囊、囊封凝胶、可摄入液体或粉末、乳液或局部软膏或乳膏的形式提供。
12.根据前述权利要求中任一项所述的脂质组合物，其进一步包含一种或多种选自由以下组成的群组的额外组分：抗氧化剂、稳定剂及表面活性剂。
13.根据前述权利要求中任一项所述的脂质组合物，其用于治疗或预防心血管疾病、防止心血管疾病患者死亡、降低总体血清胆固醇含量、降低高BP、增大HDL:LDL比率、减少三酸甘油酯，或降低载脂蛋白-B含量。
14.一种油漆或清漆，其包含根据权利要求1至12中任一项所述的脂质组合物。
15.一种用于产生根据权利要求1至12中任一项所述的脂质组合物的方法，所述方法包含提供脂肪酸乙酯的混合物，及对所述混合物进行色谱分离处理，任选地，其中所述脂肪酸乙酯的混合物通过基于植物的脂质油的转酯化及蒸馏而获得。
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