CN1939921A - 高含量表芝麻素的组合物的制造方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是简便且高收率地制造基于芝麻素和表芝麻素的合计重量，含有浓度大于50重量％的表芝麻素的组合物的方法及装置。更加具体地说，是包括对芝麻素或含有芝麻素的组合物实施表异构化处理至少使一部分芝麻素成为表芝麻素的步骤及采用重结晶法使表芝麻素选择性地结晶析出的步骤，简便且高收率地制造含有浓度大于50重量％的表芝麻素的组合物的方法及装置。

Description

高含量表芝麻素的组合物的制造方法及装置
技术领域
本发明涉及含有浓度大于50重量％的表芝麻素的高含量芝麻素的组合物的制造方法及制造装置，更加详细地说，涉及通过对芝麻素或含有芝麻素的组合物实施表异构化处理使芝麻素发生表异构化，得到表芝麻素含有率增高的芝麻素和表芝麻素的混合物，接着，通过对表异构化的表芝麻素和芝麻素的混合物进行重结晶，制造含有大于50重量％、优选60重量％以上、更优选70重量％以上的表芝麻素的高含量表芝麻素的组合物的制造方法及装置。
背景技术
表芝麻素和芝麻素是立体异构体关系。即、芝麻素(sesamin)是具有式I：
[化学式1]
表示的结构的光学活性化合物，其异构体表芝麻素(episesamin)是具有式II：
[化学式2]
Figure A20061014109100042
表示的结构的光学活性化合物。如上式所示，芝麻素具有平面对称结构，而表芝麻素具有非对称结构。
芝麻素是芝麻的主要木聚糖化合物之一，芝麻种子中含有0.1～0.5％的芝麻素。而表芝麻素本来不存在于芝麻种子内，将榨油得到的芝麻油精制成色拉油等纯度高的油的处理步骤中，芝麻素被表异构化而生成副产物表芝麻素(非专利文献1)。已知这种从精制芝麻油中精制、分离的芝麻素类化合物，含有的芝麻素和表芝麻素的比例大约为1∶1(重量比)(非专利文献2)。
使用芝麻素和表芝麻素的混合物(约1∶1)的实验证明，芝麻素类化合物具有以下生理活性。例如Δ5去饱和酶阻断作用(非专利文献3～4、专利文献1)、抑制脂质氧化作用(专利文献2～3)、抗高血压作用(专利文献4)、改善肝功能的作用(专利文献5)、活性酶失活作用(专利文献6)、降低血液中胆固醇的作用及/或降低胆固醇的作用(专利文献7～8)、高不饱和脂肪酸在体内的稳定化作用(专利文献9)、防止醉酒作用(专利文献10)等。
近几年又证明芝麻素和表芝麻素的生理活性不同。例如，有报告指出：使大白鼠经口摄取芝麻素和表芝麻素的混合物(约1∶1)后，研究其体内分布，结果发现表芝麻素转移到脏器的量高于芝麻素的2倍以上(非专利文献5)。此外，又有报告指出：分别使大白鼠经口摄取芝麻素和表芝麻素的实验证明，与芝麻素相比，表芝麻素能够使肝脏的β-氧化系酶的基因表达和酶的活性显著提高，而对于脂肪酸合成酶的阻断活性，芝麻素和表芝麻素没有差别(非专利文献6)。如上所述已开始报导表芝麻素的良好效果。
另一方面，作为芝麻木聚糖的制造方法，已提出有使用甲醇等醇类、丙酮、石油醚及氰化甲烷等有机溶剂、或这些有机溶剂和水的混合溶剂提取芝麻油的方法，分子蒸馏芝麻油为特征的芝麻木聚糖的制造方法(专利文献11)。
[专利文献1]日本国特开平3-27319号公报
[专利文献2]日本国特开平5-051388号公报
[专利文献3]日本国特开2001-139579号公报
[专利文献4]日本国特开平8-268887号公报
[专利文献5]日本国特开平4-099331号公报
[专利文献6]日本国特开平6-227977号公报
[专利文献7]日本国特许第3001589号公报
[专利文献8]日本国特开平4-159221号公报
[专利文献9]日本国特开平11-269456号公报
[专利文献10]日本国特许第3124062号公报
[专利文献11]日本国特开平10-120695号公报
[非专利文献1]並木等、“芝麻科学及其功能性”Maruzen Planet Co.，Ltd.(1998)
[非专利文献2]Fukuda，Y.，et al.，J.Am.Oil.Chem.Soc.，63，1027-1031(1986)
[非专利文献3]S.Shimizu，et al，J.Am.Oil Chem.Soc.，66，237-241(1989)
[非专利文献4]S.Shimizu，et al.，Lipid，26，512(1991)
[非专利文献5]Sawada R.，et al.，Lipids，34，633(1999)
[非专利文献6]Kushiro M.，et al.J.Nutr.Biochem.，13，289-295(2002)
发明内容
如上所述，已报道了表芝麻素的良好效果。以往，要得到含有浓度大于50重量％的表芝麻素的高含量表芝麻素的组合物，已知的方法有从含有表芝麻素的混合物中，例如使用柱色谱法进行分离的方法等。但这些方法不仅需要烦杂的操作，而且一次得到的组合物的量少、效率差，因此期待建立更加简便且高收率的制造方法及制造装置。
本发明的课题是提供下述方法和装置，即、通过表异构化使芝麻素转换为表芝麻素，接着对含有芝麻素和表芝麻素的混合物进行重结晶处理，简便且高收率地制造基于芝麻素和表芝麻素的合计重量，含有的表芝麻素比率为大于50重量％、优选60重量％以上、更优选70重量％以上的组合物的方法及装置。
本发明者为了解决上述课题进行了反复研究，结果发现在特定的油脂中，芝麻素和表芝麻素的溶解度不同。因此，利用该溶解度差，对在特定油脂中的重结晶法进行试验，结果发现从结构类似的芝麻素和表芝麻素的混合物中，能够分离出表芝麻素。也就是说，本发明者建立了下述方法，即、经过将含有芝麻素和表芝麻素的混合物(以下表示为芝麻素/表芝麻素混合物)在油脂中加热溶解的步骤及采用重结晶法使表芝麻素选择性地结晶析出的步骤，简便且高收率地制造含有的表芝麻素比率为大于50重量％、优选60重量％以上、更优选70重量％以上的组合物的方法，完成了本发明。
并且本发明者还发现，通过酸性催化处理使芝麻素发生表异构化的技术，能够用于工业性制造高含量表芝麻素的组合物。因此，通过组合酸性催化处理的表异构化和上述在特定油脂中的重结晶法，制造表芝麻素含有率高的芝麻素/表芝麻素混合物，完成了本发明。
本发明者建立了通过下述(1)或(2)，简便且高收率地制造含有的表芝麻素浓度大于50重量％、优选60重量％以上、更优选70重量％以上的组合物的方法及使用该方法的装置，完成了本发明。
(1)通过组合对芝麻素或含有芝麻素的组合物(含有芝麻素/表芝麻素混合物)进行酸性催化处理使芝麻素发生表异构化的步骤及采用重结晶法从得到的含有芝麻素和表芝麻素的混合物(以下表示为芝麻素/表芝麻素混合物)中选择性地结晶析出表芝麻素的结晶析出步骤，得到含有高浓度表芝麻素的组合物。
(2)将芝麻素/表芝麻素混合物作为原料使用，不进行酸性催化处理，只采用在油脂中的重结晶法，得到含有大于50重量％的高浓度表芝麻素的芝麻素/表芝麻素混合物。在该方法中可作为原料使用的芝麻素/表芝麻素混合物，可以是通过酸性催化处理使芝麻素发生表异构化得到的物质，也可以是采用其他方法如特定的精制、提取法得到的芝麻素/表芝麻素混合物。
进而本发明者通过开发下述装置即、对芝麻素或含有芝麻素的组合物中的芝麻素进行酸性催化处理使其表异构化的异构化装置、实施利用油脂的芝麻素/表芝麻素混合物的重结晶法的结晶装置、设有连接异构化装置和结晶装置的流路的装置，更加具体地说，通过开发设有使含有芝麻素的油脂和酸性催化剂混合并发生异构化反应的反应部(混合槽)、也可设有过滤器的将反应部的反应液输送到结晶槽的送液管(流路)和进行重结晶的结晶部(结晶槽)的装置，确认能够简便且高收率地从含有芝麻素的油脂中得到含有高浓度表芝麻素的芝麻素/表芝麻素混合物，完成了本发明。
通过使用本发明，能够从芝麻素或从含有芝麻素的组合物中，简便且高收率地工业性制造含有浓度大于50重量％的表芝麻素的组合物。
附图说明
图1表示本发明的含有高浓度表芝麻素的组合物的制造装置的一个样式的简略图。
图2表示本发明的含有高浓度表芝麻素的组合物的制造装置的一个样式的外观图。
符号说明
1：制造装置  2：异构化装置  3：重结晶装置  4：过滤器
51、52：流路
具体实施方式
表异构化
本发明的制造方法，首先对芝麻素或含有芝麻素的组合物实施表异构化处理，至少使一部分芝麻素发生表异构化，制备含有芝麻素和表芝麻素的混合物。作为原料的芝麻素或含有芝麻素的组合物，可以采用公知的方法从芝麻种子中分离或通过精制芝麻油而得到。典型的是，如可按照如下程序进行。
首先，要从芝麻油中得到以本发明使用的含有芝麻素的组合物为主成分的提取物时，使用实际上与芝麻油不相混合且能够提取、溶解含有芝麻素的组合物的各种有机溶剂进行提取、浓缩。作为这种有机溶剂，如可以为丙酮、甲基乙基甲酮、二甲基甲酮、甲醇、乙醇等。
要得到以本发明使用的芝麻素为主成分的提取物时，例如，通过使芝麻油和上述任一种溶剂混合均匀后低温下静置，根据离心分离等常法进行相分离，从溶剂组分中蒸发除去溶剂可得到。更加具体地说，将芝麻油溶解在2～10倍、优选6～8倍容量的丙酮中，当然因使用的有机溶剂的种类的不同而不同，在冰点以下的温度，通常-10℃以下、优选-20℃以下，如在约-80℃放置一夜。其结果油成分变为沉淀，由过滤得到的滤液中蒸发除去有机溶剂，得到以芝麻素为主成分的提取物。
作为别的方法，用热甲醇或热乙醇混合芝麻油后室温下静置，从溶剂组分中蒸发除去溶剂即可得到。具体为，将芝麻油和2～10倍、优选5～7倍容量的热甲醇(50℃以上)或热乙醇(50℃以上)混合，剧烈搅拌提取。接着，或者在室温下静置，或者根据离心分离等常法进行相分离，从溶剂组分中蒸发除去溶剂，得到以芝麻素为主成分的提取物。并且也可以利用超临界气体提取。
利用这些提取物来得到本发明使用的初始原料含有芝麻素的组合物时，可以根据柱色谱法、高效液相色谱法、重结晶、蒸馏、液液交流分配色谱法等常法处理提取物，分离出目的混合物即可。
对这些分离方法进行更加具体的说明，使用反相柱(ODS)、甲醇/水(60∶40)洗脱液，用高效液相色谱法分离上述提取物，蒸发除去溶剂后，用乙醇对得到的结晶进行重结晶，得到本发明使用的芝麻素或含有芝麻素的组合物。
本发明使用的芝麻油可以是精制品，也可以是芝麻油制造过程中脱色步骤之前的任何粗制品。并且也可以用芝麻种子或芝麻渣滓(脱脂芝麻种子、残留油分8～10％)代替芝麻油。此时，可选择性地将芝麻种子或芝麻渣滓破碎后，可使用任意溶剂如从芝麻油中提取时的上述溶剂根据常法提取。将提取残渣分离后，通过蒸发等从提取液中除去溶剂得到提取物。
可以采用同样的方法，从上述制备的芝麻种子提取物、芝麻渣滓提取物或芝麻油粗制品中得到芝麻素、或含有芝麻素的组合物。此外，从细辛中得到芝麻素与从芝麻种子、芝麻渣滓及芝麻油中得到的芝麻素具有同等效果，这些光学活性体也可在本发明中使用。并且，从芝麻油制造过程的副产物中也可得到可作为本发明的原料使用的混合物。
本发明使用的芝麻素及含有芝麻素的组合物的精制方法及得到提取物的方法，并不限于这些。并且上述本发明使用的含有芝麻素的组合物，并不限于从芝麻油、芝麻渣滓及芝麻种子中得到，可以使用所有的含有上述本发明的芝麻素类化合物的天然物。作为这些天然物，例如可以为五加皮、桐木、白果树皮、Piper retrofractum、细辛等。
本发明的高含量表芝麻素的组合物的制造方法，对上述得到的芝麻素或含有芝麻素的组合物实施表异构化处理，至少使一部分芝麻素发生表异构化，制备含有芝麻素和表芝麻素的混合物。本发明者对表异构化的机理进行了研究，其结果发现，使具有式I表示的结构的芝麻素发生质子化，通过发生开环反应，生成异构体表芝麻素。
[化学式3]
因此，在本发明的制造方法中所说的表异构化，只要能够使芝麻素发生开环反应生成表芝麻素，没有特别限定，如可以为酸性催化处理或无机酸存在下的加热处理等。其中，从表异构化效率(转化容易度)及操作性的观点来看，优选酸性催化处理。
作为上述酸性催化处理使用的酸性催化剂，可以使用硫酸、盐酸、磷酸、硼酸等无机或有机Bronsted酸类；氯化铝、氯化铁、氯化锡、氯化钛等Lewis酸类；酸性白土、活性白土等蒙脱土类催化剂；沸石、硅酸铝催化剂代表的固体催化剂等中的任何单独物质或2种以上的复合体系，但从反应效率、后处理等来考虑，优选使用活性白土。此外，本发明者发现，在pH高于5以上的酸性白土的5％水性悬浮液中，反应时通过向反应液中添加盐酸等强酸使pH降低(5％水性悬浮液优选pH为3.7以下)，可以得到与使用活性白土同样的高表异构化效率。因此也可优选使用添加酸使pH降低的酸性白土。
得到上述芝麻素或含有芝麻素的组合物时，使用实施精制处理的芝麻油的情况下，有时精制处理时进行表异构化处理，结果能够得到芝麻素/表芝麻素混合物。这种情况下虽然可以省去本发明的表异构化处理的步骤，但本发明者证明，初始原料即使使用芝麻素/表芝麻素混合物，实施酸性催化处理(活性白土处理)后得到的结晶中表芝麻素的浓度增高。虽然实施酸性处理好的理由还不明确，但使用芝麻素/表芝麻素混合物时也优选实施酸性催化处理。
作为本发明的初始原料，可以使用预先精制的几乎为100％纯度的芝麻素的单一芝麻素实施表异构化处理使用，也可以使用芝麻素/表芝麻素混合物。使用芝麻素/表芝麻素混合物时，可以使用芝麻素和表芝麻素的重量比一般为99.9∶0.1～40∶60的混合物。
此外，也可以通过合成得到芝麻素及/或表芝麻素。例如可以采用Beroza等的方法〔J.Am.Chem.Soc.78，1242(1956)〕、Takano等的方法〔J.Chem.Soc.Chem.Commun、p.189、(1988)〕或Suginome等的方法〔J.Org.Chem、60、p.3052、(1995)〕进行合成。这里，得到芝麻素/表芝麻素混合物时也可省去上述表异构化处理步骤。
油脂
本发明的制造方法，在表异构化处理前或后将芝麻素或含有芝麻素的组合物(含有芝麻素/表芝麻素混合物)加热溶解在油脂中制备溶解液，通过使用该溶解液中的重结晶法可以得到含有高浓度表芝麻素的组合物。因此，在本发明中作为溶解芝麻素或含有芝麻素的组合物(含有芝麻素/表芝麻素混合物)的油脂，从重结晶时分离的容易度来看，优选对芝麻素和表芝麻素的溶解度不同的油脂。可以使用的油脂的具体例为，MCT(中链脂肪酸甘油三酯)、甘油二酯、芝麻色拉油、橄榄油、大豆油、菜子油、玉米油、米胚芽油、向日葵种子油等，特别优选使用MCT(中链脂肪酸甘油三酯)。芝麻素及表芝麻素在MCT中的溶解度如下所示。
在MCT中的溶解度(w/w％)
芝麻素          4.0
表芝麻素        2.5
此外，为方便起见，本发明的油脂也可含有辛烷酸、乙酸辛酯等游离脂肪酸、脂肪酸酯。
本发明的特征是在油脂中对含有芝麻素的组合物进行重结晶。此外，原料是芝麻素，或者是表芝麻素含量低的芝麻素/表芝麻素混合物时，在重结晶之前，优选使芝麻素发生表异构化并且对表异构化的表芝麻素进行重结晶。到目前为止，虽然还不了解在油脂中的重结晶的利用，但认为油脂的粘度对重结晶(结晶析出)没有影响(参照实施例3)，因此本发明使用的油脂，如上所述，优选芝麻素和表芝麻素的溶解度不同的油脂，油脂的粘度没有特别限定。
将芝麻素或含有芝麻素的组合物(含有芝麻素/表芝麻素混合物)溶解在上述油脂内，但其溶解方法没有特别限定。芝麻素或含有芝麻素的组合物(芝麻素/表芝麻素混合物)的浓度因使用的油脂的种类不同而不同，一般在60℃～160℃、优选在80℃～140℃加热，保持5～30分钟使其溶解。
本发明的制造方法，将芝麻素或含有芝麻素的组合物(芝麻素/表芝麻素混合物)加热溶解后，可选择性地对该溶解液进行酸性催化处理(表异构化)，通过对得到的表异构化生成物进行重结晶，分离出含有浓度大于50重量％的表芝麻素的组合物。虽然是油脂中的重结晶，但进行重结晶时油脂中溶质(表芝麻素)浓度、是否有晶种，冷却速度等没有特别限定，只要进行与通常的使用水或有机溶剂的重结晶同样的操作即可。具体来说，将含有浓度约2％～50％的经过酸性催化处理得到的芝麻素和表芝麻素的混合物(约1∶1)的油脂溶液装入结晶罐内，在约0.1％～20％的晶种存在下，在保持过饱和的温度、优选在5℃～90℃的范围，不断搅拌或静置冷却，制造含有浓度大于50重量％的表芝麻素的结晶浆液。如通过加入乙醇等过滤、脱溶剂、干燥，可以从上述得到的浆液中，将目的高含量表芝麻素的组合物作为结晶而分离。
上述回收步骤中产生的滤液中残留有没有重结晶的芝麻素(原料中的芝麻素或没有表异构化的芝麻素)，因此，在该滤液中可选择性地在加入新的芝麻素提高芝麻素的浓度，然后可作为本发明制造方法的初始原料再循环。芝麻素具有高的价值，通过再循环制造新的表异构化芝麻素，在经济方面也优选。
本发明是高含量表芝麻素的组合物的制造方法，其包括将芝麻素或含有芝麻素的组合物在油脂中加热溶解的步骤、可选择性地对该油脂溶液进行酸性催化处理的步骤、进而采用重结晶法使通过表异构化得到的表芝麻素选择性地结晶析出的步骤。
制造装置
下面，参照附图对本发明的含有高浓度表芝麻素的组合物的制造装置的一个实施样式进行详细说明。
图1表示本发明的含有表芝麻素的组合物的制造装置1的概略图，图2表示其外观。含有表芝麻素的组合物的制造装置1设有异构化装置2和进行重结晶的结晶装置3。异构化装置2设有使含有芝麻素的组合物溶解在油脂中的含芝麻素油脂和酸性催化剂进行混合的混合槽21。混合槽21是使芝麻素和酸性催化剂相接触进行异构化反应的反应槽，为了使异构化反应进行，优选预先设置加热器(没有图示)，其温度在60℃～160℃、优选在80℃～140℃，保持5～60分钟、优选能够保持加热10～30分钟的加热器即可。作为加热器，可以使用电加热器、使用加热水蒸气的加热器等通常的加热器。并且，为了使混合槽内反应液的温度均匀及/或使含有芝麻素的油脂和酸性催化剂的接触频率增多加速反应，优选预先在混合槽的略中心部位设置搅拌器22。搅拌器22含有由搅拌轴221a和搅拌翼221b构成的搅拌机221和在搅拌机221上部设置的驱动装置222。
此外，上述芝麻素油脂只要是含有在结晶装置中能够结晶程度的芝麻素的油脂即可，如可以为超临界提取芝麻油，但为了有效析出表芝麻素，也可以使用在油脂中混合芝麻素或含有芝麻素组合物并加热溶解的物质。该加热溶解可以兼用混合芝麻素和酸性催化剂的混合槽21。此时，混合槽21内优选设置粉体投入口和投入漏斗(没有图示)。
在异构化装置2中，含有表异构化的表芝麻素的反应液，从混合槽21的出口23通过设有过滤器4的流路(51、52)，输送到结晶装置3。在出口23的开闭处预先设置开闭阀(没有图示)，混合槽21内进行表异构化反应时预先关闭阀门，反应结束输送反应液时打开阀门。从混合槽21排出的反应液经过流路(反应液送液管51)输送到过滤器4。过滤器只要能够除去酸性催化剂，任何过滤器都可以，具体可以为膜过滤器，但必须选择能够在反应液的温度(高温)使用的过滤器。为了快速过滤，优选过滤器4预先设置加压器或吸引器。此外，反应液的温度降低后有可能析出芝麻素或表芝麻素的结晶，所以优选在过滤器4上预先设置加热器。这里所说的加热器要抑制反应液的温度降低即包括高温保温手段。作为高温保温手段，可以用保温材料覆盖反应液送液管51、过滤器4。
通过过滤器4过滤分离的滤液，通过滤液送液管52输送到结晶装置3的结晶槽31。本发明的含有表芝麻素的组合物的制造装置，利用芝麻素和表芝麻素的溶解度差，利用油脂中的重结晶法，从结构类似的芝麻素和表芝麻素的混合物中分离表芝麻素。也就是说，使含有表芝麻素的高温状态的反应液在结晶槽31中冷却，直到溶解度的值比饱和溶解度低，使过饱和的表芝麻素析出。因此，优选在结晶槽31内设置冷却器(没有图示)。冷却器的冷却方法，可以通过与致冷剂进行热交换冷却，也可以在减压下使溶剂的一部分气化而冷却，但冷却的速度过快时，析出的结晶密度变粗，有可能使作为溶剂的油脂含有很多结晶，因此用致冷剂进行冷却时，作为致冷剂并不使用冰等，而是使用大约0～常温、优选使用大约5℃～20℃的水或空气。结晶槽31，为了使槽内温度均匀，优选在结晶槽31的略中心部位设置搅拌器32。搅拌器32含有由搅拌轴321a和搅拌翼321b构成的搅拌机321和在搅拌机321的上部设置的驱动装置322。并且，结晶槽31内的滤液冷却到一定程度时，为了进行稳定的结晶析出，优选投入晶种，优选结晶槽31内预先设置晶种投入口。
此外，在上述混合槽21、结晶槽31上预先设置视窗口，可以确认芝麻素、表芝麻素被加热溶解、白土处理、重结晶的情况(通过结晶析出而析出结晶)。
含有析出的结晶的浆液，从结晶槽31的出口33取出，得到目的表芝麻素。为了从浆液中分离出结晶，可以设置本发明的含有高浓度表芝麻素的组合物的制造装置和连续或非连续地设置结晶分离器，如吸引过滤等过滤装置、离心分离装置。并且，使用除去目的结晶后的滤液再投入到混合槽21内的手段，可以实现溶剂油脂的再利用。此外，为了提高表芝麻素的纯度，可以设置本发明的含有表芝麻素的组合物的制造装置和连续或非连续地设置将分离的表芝麻素结晶，加入乙醇等有机溶剂进行洗涤、过滤、进而可选择性地进行干燥的装置。
实施例
下面，根据实施例对本发明进行更加具体的说明，但本发明并不限于这些
实施例。
[实施例1]
在50ml容量的茄子烧瓶内称20g油脂，向其中加入2.8g芝麻素、表芝麻素混合物(芝麻素/表芝麻素组成比99.1/0.9)，然后在油浴中加热到120℃，不断搅拌使充分溶解。向其中加入0.4g作为酸性催化剂的活性白土(水泽化学工业株式会社制、商品名“GALLEON EARTH V2R”)，120℃处理30分钟后，过滤除去废白土。从得到的溶液中取部分样品，作为HPLC分析用样品(样品1)。
剩下的溶液在20℃的环境下静置，慢慢冷却，溶液温度变为60℃时加入2.8mg的100％表芝麻素晶种，20℃的环境下使结晶析出30分钟。析出结晶的溶液用吸引过滤进行固液分离后，用99.5％的乙醇冲洗结晶混合物中残留的溶剂。将这样得到的结晶混合物(样品2)在以下的条件下进行HPLC分析，分析芝麻素/表芝麻素的组成。分析结果如表1所示。(表1中，表芝麻素的纯度用结晶混合物中的表芝麻素的浓度(重量％)表示。)
(HPLC条件)
柱子：Inertsil ODS-3(GL-SCIENCE公司制)4.6×150mm
柱温：40℃
流动相：甲醇/水＝7∶3
流速：1ml/min
检测器：UV290nm
此外，粘度用VISCOTESTER VT-04(日本理音株式会社制)3号转子测定，油脂的液温为20℃。回转数为62.5rpm，转子回转开始10秒钟后读取刻度，以此为对象油脂的粘度。
[表1]
  油脂的种类   油脂的粘度(dPa·s)   (样品1)反应滤液中芝麻素/表芝麻素的组成(％)  (样品2)高含量表芝麻素的组合物中表芝麻素纯度(％)
  MCT   0.30以下   44.9/46.6  95.1
  甘油二酯   0.53   53.7/40.2  83.8
  橄榄油   0.60   45.1/47.0  86.3
  芝麻色拉油   0.45   62.3/32.3  67.2
  大豆油   0.39   49.5/43.7  88.4
  小麦胚芽油   0.50   55.7/39.0  37.0
  米胚芽油   0.61   50.4/43.4  80.5
  菜子油   0.47   50.1/43.1  74.5
  玉米油   0.40   48.0/45.0  76.0
  向日葵种子油   0.62   47.9/45.1  81.2
  烘焙芝麻油   0.50   80.5/15.3  10.3
  辛烷酸   0.30以下   48.3/44.2  94.8
  乙酸辛酯   0.30以下   45.2/47.2  97.2
由表1可知，作为油脂，使用MCT、甘油二酯、橄榄油、芝麻色拉油、大豆油、米胚芽油、菜子油、玉米油、向日葵种子油、辛烷酸、乙酸辛酯时，可以制造表芝麻素为65重量％以上的组合物。其中，使用甘油二酯、橄榄油、大豆油、米胚芽油、向日葵种子油时，可以制造表芝麻素为80重量％以上的组合物。使用MCT、辛烷酸、乙酸辛酯时，可以制造表芝麻素为90重量％以上的组合物。
[实施例2]
在50ml容量的茄子烧瓶内称20g油脂，向其中加入4.0g芝麻素、表芝麻素的混合物(芝麻素/表芝麻素组成比55/45)，然后在油浴中加热到120℃，不断搅拌使充分溶解。向其中加入0.57g作为酸性催化剂的活性白土(水泽化学工业株式会社制、商品名“GALLEON EARTH V2R”)，120℃处理30分钟后，过滤除去废白土。从得到的溶液中取部分样品，作为HPLC分析用样品(样品1)。剩下的溶液在20℃的环境下静置，慢慢冷却，溶液温度变为60℃时加入4.0mg的100％表芝麻素晶种，20℃的环境下使结晶析出30分钟。析出结晶的溶液用吸引过滤进行固液分离后，用99.5％的乙醇冲洗结晶混合物中残留的溶剂。将这样得到的结晶混合物作为(样品2)。
此外，同样在50ml容量的茄子烧瓶内称20g油脂(MCT：日本理研维他命株式会社制，“ACTOR M-1”)，向其中加入4.0g芝麻素、表芝麻素的混合物(芝麻素/表芝麻素组成比55/45)，然后在油浴中加热到120℃，不断搅拌使充分溶解，取部分样品作为HPLC分析用样品(样品3)。剩下的溶液在20℃的环境下静置，慢慢冷却，溶液温度变为60℃时加入4.0mg的100％表芝麻素晶种，20℃的环境下使结晶析出30分钟。析出结晶的溶液用吸引过滤进行固液分离后，用99.5％的乙醇冲洗结晶混合物中残留的溶剂。将这样得到的结晶混合物(样品4)进行HPLC分析，分析芝麻素/表芝麻素的组成。HPLC的条件与实施例1相同，结果如表2所示。
[表2]
  有无白土处理   (样品1，3)反应滤液中芝麻素/表芝麻素的组成(％)   (样品2，4)高含量表芝麻素的组合物中表芝麻素的纯度(％)
  有   45.9/46.3   94.0
  无   55.1/43.4   67.4
由表2可知，进行白土处理时最终得到的组合物中表芝麻素的含有率增高。
[实施例3]
在50ml容量的茄子烧瓶内称20g油脂(MCT：理研维他命株式会社制，“ACTORM-1”)，向其中加入2.8g芝麻素、表芝麻素的混合物(芝麻素/表芝麻素组成比99.1/0.9)，然后在油浴中加热到120℃，不断搅拌使充分溶解。向其中加入0.4g作为酸性催化剂的酸性白土及活性白土(均由水泽化学工业株式会社制)，120℃处理30分钟后，过滤除去废白土。从得到的溶液中取部分样品，作为HPLC分析用样品。将这样得到的样品在以下条件下进行HPLC分析，分析芝麻素/表芝麻素的组成。分析结果如表3所示。
(HPLC条件)
柱子：Inertsil ODS-3(GL-SCIENCE公司制)4.6×150mm
柱温：40℃
流动相：甲醇/水＝7∶3
流速：1ml/min
检测器：UV290nm
[表3]
  制品名   一般名   粒度(mm)   pH(5％suspension)   反应滤液中芝麻素/表芝麻素的组成(％)
  MIZUKA ACE #200   酸性白土   微粉   6.4   91.8/6.5
  MIZUKA ACE #300   酸性白土   微粉   8.5   97.0/1.1
  MIZUKA ACE #400   酸性白土   微粉   5.6   84.6/13.3
  GALLEO NITE #036   酸性白土   0.71-0.25   8.2   96.3/1.6
  GALLEO NITE #0612   酸性白土   3.4-1.4   7.5   96.3/1.5
  GALLEO NITE #251   活性白土   4.0-1.7   2.9   69.3/26.1
  GALLEO NITE #136   活性白土   0.71-0.25   2.9   88.9/8.3
  GALLEON EARTH V2   活性白土   微粉   2.9   45.3/46.7
  GALLEON EARTH V2R   活性白土   微粉   2.9   44.9/46.6
※微粉：90μm、80-95％通过。
[实施例4]
实施例3所示的酸性白土，没有充分发生异构化反应，向反应溶液中添加强酸，讨论是否能够得到与活性白土同样的结果(用pH试纸测定悬浮液的pH约为1)。
在50ml容量的茄子烧瓶中加入16ml MCT(理研维他命株式会社制，“ACTORM-1”)、4ml 5N的盐酸，再向其中加入2.8g芝麻素、表芝麻素的混合物(芝麻素/表芝麻素组成比99.1/0.9)，然后装上回流管，在油浴中加热到120℃，不断搅拌使其充分溶解。然后加入0.4g酸性白土(MIZUKA ACE#400、水泽化学工业株式会社制)，120℃反应15分钟。反应结束后过滤除去废白土，取部分滤液进行HPLC分析。分析条件与实施例1相同。由HPLC分析结果可知，芝麻素/表芝麻素的比率为53.7/41.0，与活性白土相同，发生了充分的异构化反应。
[实施例5]
使用图1所示的含有高浓度表芝麻素的组合物的制造装置1，利用含有芝麻素的油脂制造表芝麻素。具体是，在混合槽21内称2500g油脂(MCT：理研维他命株式会社制，“ACTOR M-1”)，向其中加入360g芝麻素、表芝麻素的混合物(芝麻素/表芝麻素组成比为99.1/0.9)，然后在120℃加热并不断搅拌，使充分溶解，制备含有芝麻素的油脂溶液。在装有该油脂溶液的混合槽21内加入54g酸性催化剂(活性白土：水泽化学工业株式会社制、商品名“GALLEON EARTHV2R”)，120℃处理30分钟，然后边加压边通过膜过滤器(过滤器)输送滤液，同时除去废白土。得到的滤液(约100℃)放入结晶装置3的结晶槽31，用冷水慢慢冷却。约15分钟后，溶液温度变为60℃时加入720mg晶种表芝麻素(纯度99.9％)，缓慢搅拌使结晶析出90分钟。得到的浆液(约25℃～30℃)从出口33放出。
然后，用吸引过滤进行固液分离，进一步用乙醇洗涤结晶，得到90.8g目的结晶(收率26.0％)。将这样得到的样品在以下条件下进行HPLC分析，分析芝麻素/表芝麻素的组成，结果表芝麻素的纯度为95.6％。
(HPLC条件)
柱子：Inertsil ODS-3(GL-SCIENCE公司制)4.6×150mm
柱温：40℃
流动相：甲醇/水＝7∶3
流速：1ml/min
检测器：UV290nm
本发明通过使用100％纯度的芝麻素或含有芝麻素的组合物、如含有芝麻素和表芝麻素的混合物作为初始原料，能够简便且高收率地工业性制造含有浓度大于50重量％的表芝麻素的组合物。

Claims (20)

1.表芝麻素浓度大于50重量％的高含量表芝麻素的组合物的制造方法，其具有对芝麻素或含有芝麻素的组合物实施表异构化处理至少使一部分芝麻素成为表芝麻素的步骤及采用重结晶法使表芝麻素选择性地结晶析出的步骤。
2.如权利要求1所述的组合物的制造方法，其中，高含量表芝麻素的组合物是结晶析出的结晶，其表芝麻素浓度为60重量％以上。
3.如权利要求1或2所述的组合物的制造方法，其中，高含量表芝麻素的组合物为70重量％以上。
4.如权利要求1～3中任一项所述的组合物的制造方法，其中，还包括在表异构化处理之前或之后，将芝麻素或含有芝麻素的组合物在油脂中加热溶解制备溶解液的步骤。
5.如权利要求4所述的组合物的制造方法，其中，油脂是从MCT(中链脂肪酸甘油三酯)、甘油二酯、芝麻色拉油、橄榄油、大豆油、菜子油、玉米油、米胚芽油、向日葵种子油中选择出的至少一种。
6.如权利要求3所述的组合物的制造方法，其中，油脂是MCT(中链脂肪酸甘油三酯)。
7.如权利要求1～6中任一项所述的组合物的制造方法，其中，表异构化处理是酸性催化处理。
8.如权利要求7所述的组合物的制造方法，其中，酸性催化处理是与活性白土或酸性白土相接触的处理。
9.如权利要求8所述的组合物的制造方法，其中，所述活性白土或酸性白土是使其5％水性悬浮液的pH调整为3.7以下的活性白土或酸性白土。
10.如权利要求8或9所述的组合物的制造方法，其特征在于，活性白土或酸性白土的比表面积为150～350m2/g。
11.如权利要求1～10中任一项所述的组合物的制造方法，其中，还包括将经过重结晶而结晶析出的结晶通过过滤进行回收的步骤。
12.如权利要求1～11中任一项所述的组合物的制造方法，其中，使所述通过过滤回收的步骤中产生的滤液在制备溶解液的步骤中再循环。
13.如权利要求1～12中任一项所述的组合物的制造方法，其中，初始原料是几乎100％的芝麻素，或者是芝麻素与表芝麻素的重量比为99.9∶0.1～40∶60的芝麻素和表芝麻素的混合物。
14.表异构化芝麻素的制造装置，其设有异构化装置、结晶装置和流路，其中，异构化装置设有使含有芝麻素或含有芝麻素的组合物的油脂和酸性催化剂混合并反应的混合槽，结晶装置设有进行重结晶的结晶槽，流路用于连接所述混合槽和所述结晶槽。
15.如权利要求14所述的表异构化芝麻素的制造装置，其中，所述流路设有过滤器。
16.如权利要求15所述的表异构化芝麻素的制造装置，其中，所述流路是将反应液从混合槽输送到过滤器的反应液送液管、将经过过滤器过滤的滤液输送到结晶槽的滤液送液管。
17.如权利要求14～16中任一项所述的表异构化芝麻素的制造装置，其中，异构化装置设有加热混合槽的加热器。
18.如权利要求15～17中任一项所述的表异构化芝麻素的制造装置，其中，过滤器设有加热器。
19.如权利要求15～17中任一项所述的表异构化芝麻素的制造装置，其中，过滤器设有加压器。
20.如权利要求15～19中任一项所述的表异构化芝麻素的制造装置，其中，结晶槽设有冷却器。
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