JP2786748B2 - 高度不飽和脂肪酸類の精製方法 - Google Patents

高度不飽和脂肪酸類の精製方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、純度の高い、炭素−炭
素二重結合を3〜6個有する炭素数18〜22の高度不
飽和脂肪酸又はそのエステル型誘導体(本明細書におい
て「高度不飽和脂肪酸類」という。)を得る方法であ
り、サバ、イワシ等の魚油に含まれているエイコサペン
タエン酸、ドコサヘキサエン酸等の高度不飽和脂肪酸ま
たはそのエステル型誘導体、ブタ等の動物油に含まれて
いるアラキドン酸等の高度不飽和脂肪酸またはそのエス
テル型誘導体、植物油に含まれているα−リノレン酸、
γ−リノレン酸等の高度不飽和脂肪酸またはそのエステ
ル型誘導体、更に藻類や微生物由来の高度不飽和脂肪酸
またはそのエステル型誘導体等の抽出分離、精製する方
法に利用することができる。
【0002】
【従来の技術】高度不飽和脂肪酸類を抽出、分離精製す
る方法としては、尿素付加法、分子蒸留法、溶剤分別
法、クロマトグラフィーによる方法などが知られてい
る。
【0003】しかしこれらの方法を、工業的方法として
採用するためには次のような欠点を有している。
【0004】すなわち、尿素付加法は、得られる目的物
の純度が低く、分子蒸留法は、目的物に重合や異性化が
生じ変性しやすいという欠点がある。
【0005】溶剤分別法、クロマトグラフィー法は、大
量での分離精製には不向きである。有機化合物が不飽和
結合を有する場合、その不飽和結合と銀イオンが錯体を
形成することが知られている。
【0006】この性質を利用する1つの方法として特開
昭63−208549のように銀イオンを吸着剤に固定
させ、銀と不飽和脂肪酸との親和力の差を利用すること
により、エイコサペンタエン酸などの高度不飽和脂肪酸
またはそのエステル等の誘導体を精製する方法が開示さ
れている。
【0007】本発明者らは、上記の錯体形成能を利用す
るもう1つの方法として、高度不飽和脂肪酸類と一定濃
度以上の銀化合物を含有する水溶液とを反応させて高度
不飽和脂肪酸類を選択的に抽出し、これに錯体解離剤を
加えて水層中に抽出された高度不飽和脂肪酸類を回収す
る方法(特願平2−106503)、また水に不溶の有
機溶剤で抽出することにより高度不飽和脂肪酸またはそ
の誘導体を回収する方法(特願平2−284249)を
先に見いだしている。
【0008】しかし、水相に抽出された高度不飽和脂肪
酸類を水相から回収するには、錯体解離剤あるいは大量
の有機溶剤を加える等の操作が必要となるため、操作が
複雑となり工業的操作としては好ましくない。
【0009】
【発明が解決しようとする問題点】本発明の目的は、上
記の従来技術の問題点を克服すべく行ったもので、リノ
レン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサ
ヘキサエン酸などの不飽和度が3以上の高度不飽和脂肪
酸類をそれらの含有物から、穏和な条件で目的物を変質
させることもなく、大量で安価に、選択的に得ることを
可能にする方法を提供することである。
【0010】
【問題を解決する手段】そこで本発明者らは鋭意検討し
たところ、精製を行なう温度が低いほど銀化合物の水性
媒体溶液に抽出される高度不飽和脂肪酸の量が多くな
り、この温度による高度不飽和脂肪酸の抽出量の差と、
銀−高度不飽和脂肪酸類の錯体を含む水性媒体溶液を加
温することにより、水性媒体相中に抽出された高度不飽
和脂肪酸またはその誘導体等が水性媒体相から分離して
効率よく回収できるという知見を混合物からの高度不飽
和脂肪酸類の抽出精製手段としての各単位操作を適切に
組み合わせることで本発明を完成するに至った。
【0011】本発明における高度不飽和脂肪酸類は頭書
に定義したが、これらにはメチルエステル、エチルエス
テル、トリグリセリド、モノグリセリド、ジグリセリド
等のエステル型誘導体を含む。
【0012】またここでいう高度不飽和脂肪酸とは、炭
素−炭素二重結合を3〜6個有する炭素数18〜22の
高度不飽和脂肪酸を意味する。
【0013】本発明を具体的に説明すると、高度不飽和
脂肪酸類の含有物に、不飽和結合と錯体を形成し得る銀
化合物の水性媒体溶液を加えて5分〜4時間攪拌するこ
とにより、水性媒体溶解性の銀−高度不飽和脂肪酸類の
錯体を形成させると、この錯体は選択的に水性媒体相に
溶ける。
【0014】この際の反応温度は、下限は液状でありさ
えすればよく上限は通常80℃までで行なうことができ
るが、好ましくは0℃付近、反応時間は10分〜2時間
が望ましい。
【0015】また、脂肪酸の高度不飽和性から、本発明
は、不活性ガス例えば窒素雰囲気下、遮光して行うのが
望ましい。
【0016】不飽和結合と錯体を形成し得る銀化合物と
して用い得るものには特に制限はなく一般的には硝酸
銀、過塩素酸銀、四ふっ化ほう素酸銀、酢酸銀等を用い
ることができる。
【0017】本発明で云う水性媒体とは、水の他にグリ
セリン、エチレングリコール等の水酸基を有する化合物
であり、これらを混合して用いることもできる。
【0018】高度不飽和脂肪酸類と銀化合物とのモル比
は1:100〜100:1の範囲で、銀化合物水溶液の
濃度は0.1mol/lから飽和水溶液の範囲で効率よ
く本発明が実施できる。
【0019】それ以下の濃度では、錯体は十分に形成さ
れず、水性媒体溶解性とならない。高度不飽和脂肪酸類
の回収率を考慮すると、モル比1:5〜1:1、濃度は
1〜10mol/lが望ましい。
【0020】上記で得られた錯体混合物は水性媒体相に
含まれているので機械的に分離して油脂相から除くか、
有機溶剤を加えて錯体を作らない他脂肪酸またはその誘
導体を抽出することにより反応系から分離することがで
きる。この場合の有機溶剤としては、ヘキサン、エーテ
ル等の水と分離可能な有機溶剤を用いることが好まし
い。この操作で分離される水性媒体相には、銀−高度不
飽和脂肪酸類の錯体を含有する。
【0021】錯体含有水性媒体溶液を加温させることに
より、それまで錯体を生成していた高度不飽和脂肪酸類
は水性媒体溶液から遊離させることができる。
【0022】この場合の加温は錯体含有水性媒体溶液の
形成時よりも高い温度に加温し、錯体を形成している高
度不飽和脂肪酸類を遊離させることが必要である。この
場合の加温温度は併用する抽出溶媒の使用等に依っても
異なるが、一般的には少なくとも10℃、好ましくは5
0℃以上の温度差のあることが望ましい。
【0023】加温する時有機溶剤を共存させることは、
更に効果的である。
【0024】この際の有機溶剤としては、ヘキサン、エ
ーテル、酢酸エチル、ベンゼン、クロロホルム、シクロ
ヘキサン、トルエン、キシレン、酢酸ブチル等の高度不
飽和脂肪酸類の溶解性が高く水性媒体相と分離可能な脂
溶性疎水溶媒を用いることが好ましい。
【0025】単に水性媒体溶液から遊離した高度不飽和
脂肪酸類は、直接分離してもよいが、勿論ヘキサン、エ
ーテル等の水性媒体相と分離可能な有機溶剤で抽出回収
しても良い。
【0026】得られた有機相を水、飽和食塩水で洗うこ
とにより銀イオンを除くことができる。
【0027】錯体の解離後に回収される銀イオンを含む
水性媒体溶液は、再び反応に用いることができる。
【0028】なお、本発明は、上記の分離精製操作を繰
り返すことにより高度不飽和脂肪酸類の純度を更に上げ
ることが可能である。
【0029】本発明は、上述の説明から明らかなよう
に、高度不飽和脂肪酸類含有物から高度不飽和脂肪酸類
のみを一旦銀錯体としてこれを不要物から分離しついで
加温させて再び高度不飽和脂肪酸類に戻すことにより抽
出精製を達成するので、連続操作として工程を組み上げ
ることは非常に容易である。
【0030】
【発明の効果】本発明の方法によれば、従来の方法とは
異なり操作、設備も簡単な上、低コストで脂肪酸混合物
またはその誘導体混合物から不飽和度3以上の高度不飽
和脂肪酸類のみを選択的に抽出分離、精製することがで
きる。
【0031】本発明の方法は、未精製の魚油や藻類、微
生物由来の脂肪酸またはその誘導体混合物、未精製の動
物油脂肪酸またはその誘導体混合物、未精製の植物油脂
肪酸またはその誘導体等に適用できる他に、従来法で精
製された魚油脂肪酸またはその誘導体、植物油脂肪酸ま
たはその誘導体等に適用すれば、更に純度の高い高度不
飽和脂肪酸またはその誘導体を得ることができる。
【0032】
【実施例】実施例により本発明を更に詳細に説明する。
【0033】実施例において、脂肪酸組成は一旦メチル
エステルにした後に、また脂肪酸エステル組成はそのま
まで共にガスクロマトグラフィーにより測定した。
【0034】%は重量%を示す。
【0035】
【実施例1】エイコサペンタエン酸エチルエステルを6
0%含み不純物としてエルカ酸エチルエステルなどを含
む脂肪酸エチルエステル混合物20.85gに、硝酸銀
25.50gを蒸留水10mlに溶かした水溶液を加
え、窒素雰囲気下遮光して3℃にて1時間攪拌した。
【0036】攪拌後、反応液をヘキサン20mlで2回
洗浄し、水相を回収した。回収した水相を窒素雰囲気下
遮光して、90℃で1時間攪拌して分離した油脂相を回
収した。
【0037】回収した油脂相にヘキサン20mlを加え
溶解し、蒸留水20mlで2回、次いで飽和食塩水10
mlで洗い、硫酸マグネシウムにより乾燥した。
【0038】減圧下濃縮して、3.75gの脂肪酸エチ
ルエステルを得た。
【0039】脂肪酸エチルエステル組成を調べた結果、
エイコサペンタエン酸エチルエステルの純度が85.6
%であった。
【0040】
【実施例2】エイコサペンタエン酸を59%含み不純物
としてエルカ酸などを含む脂肪酸混合物1.006gを
ヘキサン0.5mlに溶かした溶液に、硝酸銀848m
gを蒸留水0.5mlに溶かした水溶液を加え、窒素雰
囲気下遮光して3℃にて30分間攪拌した。
【0041】攪拌後、反応液をヘキサン10mlで2回
洗浄し、水相を回収した。
【0042】回収した水相にヘキサン40mlを加え、
窒素雰囲気下遮光して1時間還流させた。
【0043】ヘキサン相を回収し、これを蒸留水20m
lで2回、次いで飽和食塩水10mlで洗い、硫酸マグ
ネシウムにより乾燥した。
【0044】減圧下濃縮して、143mgの脂肪酸を得
た。
【0045】脂肪酸組成を調べた結果、エイコサペンタ
エン酸の純度が95.8%であった。
【0046】
【実施例3】ドコサヘキサエン酸を60%含み不純物と
してエルカ酸等を含む脂肪酸混合物1.012gに、酢
酸銀585mgを蒸留水0.5mlに溶かした水溶液を
加え、窒素雰囲気下遮光して−5℃にて1時間攪拌し
た。
【0047】攪拌後、反応液をヘキサン10mlで2回
洗浄し、水相を回収した。
【0048】回収した水相にトルエン10mlを加え、
窒素雰囲気下遮光して1時間還流させた。
【0049】トルエン相を回収し、これを蒸留水20m
lで2回、次いで飽和食塩水10mlで洗い、硫酸マグ
ネシウムにより乾燥した。
【0050】減圧下濃縮して、70mgの脂肪酸を得
た。
【0051】脂肪酸組成を調べた結果、ドコサヘキサエ
ン酸の純度が92.1%であった。
【0052】
【実施例4】アラキドン酸を25%含み不純物としてス
テアリン酸等を含む脂肪酸混合物1.001gに、四ふ
っ化ほう素酸銀1.946gを蒸留水0.5mlに溶か
した水溶液を加え、窒素雰囲気下遮光して−2℃にて1
時間攪拌した。
【0053】攪拌後、反応液をヘキサン10mlで2回
洗浄し、水相を回収した。
【0054】回収した水相にキシレン10mlを加え、
窒素雰囲気下遮光して100℃で1時間加温した。
【0055】キシレン相を回収し、これを蒸留水20m
lで2回、次いで飽和食塩水10mlで洗い、硫酸マグ
ネシウムにより乾燥した。
【0056】減圧下濃縮して、96mgの脂肪酸を得
た。
【0057】脂肪酸組成を調べた結果、アラキドン酸の
純度が89.0%であった。
【0058】
【実施例5】γ−リノレン酸を20%含み不純物として
オレイン酸等を含む脂肪酸混合物2.001gに、過塩
素酸銀1.037gを蒸留水0.5mlに溶かした水溶
液を加え、窒素雰囲気下遮光して4℃にて1時間攪拌し
た。
【0059】攪拌後、反応液をヘキサン10mlで2回
洗浄し、水相を回収した。
【0060】回収した水相にトルエン10mlを加え、
窒素雰囲気下遮光して90℃で1時間加温した。
【0061】トルエン相を回収し、これを蒸留水20m
lで2回、次いで飽和食塩水10mlで洗い、硫酸マグ
ネシウムにより乾燥した。
【0062】減圧下濃縮して、75mgの脂肪酸を得
た。
【0063】脂肪酸組成を調べた結果、γ−リノレン酸
の純度が90.5%であった。
【0064】
【実施例6】α−リノレン酸を60.0%含み不純物と
してオレイン酸等を含む脂肪酸混合物1.021gに、
過塩素酸銀2.074gを蒸留水0.5mlに溶かした
水溶液を加え、窒素雰囲気下遮光して4℃にて1時間攪
拌した。
【0065】攪拌後、反応液をヘキサン10mlで2回
洗浄し、水相を回収した。
【0066】回収した水相にトルエン10mlを加え、
窒素雰囲気下遮光して90℃で1時間加温した。
【0067】トルエン相を回収し、これを蒸留水20m
lで2回、次いで飽和食塩水10mlで洗い、硫酸マグ
ネシウムにより乾燥した。
【0068】減圧下濃縮して、112mgの脂肪酸を得
た。
【0069】脂肪酸組成を調べた結果、α−リノレン酸
の純度が93.0%であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C11C 1/08 C11C 1/08 (72)発明者 矢澤 一良 神奈川県相模原市鵜野森571 グリ−ン ハイツD1−501 (72)発明者 近藤 聖 神奈川県大和市中央林間5−16−4 (56)参考文献 南アフリカ国特許第895758号明細書 (1990年4月25日発行)J.Food Technology(1986)Vol. 21 P.463〜469 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C11B 7/00 C07C 51/487 C07C 57/03 C07C 67/60 C07C 69/587 C11C 1/08

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炭素−炭素二重結合を3〜6個有する炭
    素数18〜22の高度不飽和脂肪酸又はそのエステル型
    誘導体の含有物に銀塩を含む水性媒体溶液を混合し、次
    いで混合物から水性媒体相を分離し、この水性媒体相を
    混合していたの温度より少なくとも10℃高い温度に
    まで加温して油脂相と水性媒体相とを形成し、この水性
    媒体相部分を除去することを特徴とする高度不飽和脂肪
    酸類の精製方法。
  2. 【請求項2】 加温の際に脂溶性疎水溶媒を系に共存さ
    せることを特徴とする請求項1記載の高度不飽和脂肪酸
    類の精製方法。
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