JP5051943B2 - クロマトグラフによるビタミンｅ異性体の単離方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビタミンＥ異性体、特定的には、粗パーム油、パーム油製品及び／又はパーム油副生物、植物油及び／又はそれらに類したもののようなビタミンＥを含んでなる組成物からの、α−トコフェロール、β−トコフェロール、γ−トコフェロール、δ−トコフェロール、α−トコトリエノール、β−トコトリエノール、γ−トコトリエノール、δ−トコトリエノール及び／又はそれらに類したもののような個々のビタミンＥ異性体のクロマトグラフによる単離の方法に関する。
【０００２】
本発明は、トコール類又はビタミンＥを含んでなる諸組成物から、異性体のトコール類又は諸ビタミンＥ異性体（α−トコフェロール、β−トコフェロール、γ−トコフェロール、δ−トコフェロール；及びα−トコトリエノール、β−トコトリエノール、γ−トコトリエノール、δ−トコトリエノール）を生じさせる方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】
トコール類はビタミンＥであり、植物油中に種々の量で見出されもするトコフェロール類（Ｔ）及びトコトリエノール類（Ｔ₃ ）からなる（表Ａを参照のこと）。殆どの植物油中に存在するトコール類は、トコフェロール類の形態（α−、β−、γ−及び／又はδ−トコフェロール）である。一方、パーム油は、存在するトコール類が主としてトコトリエノール類の形態（α−Ｔ₃ 、γ−Ｔ₃ 及びδ−Ｔ₃ ）であることから独特である。これらトコール類はどちらも興味深い生理学的特性を示している。
【０００４】
【表１】

【０００５】
トコフェロール類及びトコトリエノール類はどちらも、強力な栄養性抗酸化剤として作用し、身体の正常な酸化的エネルギー代謝又は我々の環境中の有毒な化学薬品及び汚染物質の作用から発生するフリーラジカルによる細胞の損傷を減らす助けをする。フリーラジカルは、老化、慢性成人病及び癌に関係している。
また、ビタミンＥは天然の抗酸化剤であり、粗パーム油中におよそ６００〜１０００ｐｐｍで存在する。その主成分は、最近、その既知の抗酸化剤活性に加えて抗癌性を有することが分かったγ−トコトリエノールである。トコトリエノール類は、血中コレステロールを低下させることが分かっている。
【０００６】
パーム油からのビタミンＥの回収に関して数多くの特許が出願されており、それらは：
i ）パーム油副生物からのトコフェノール類及びトコトリエノール類の高濃度生産。米国特許第５，１９０，６１８号；
ii）油からのカロチノイド類及びトコトリエノール類の回収のための一貫方法。米国特許第ＵＳＰ５，１５７，１３２号；及び
iii）エステル化したパーム油からの、カロチノイド類、トコフェロール類、トコトリエノール類及びステロール類の回収。英国特許第２，２１８，９８９号である。
【０００７】
１番目の特許は、パーム脂肪酸留出物（ＰＦＡＤ）からのビタミンＥの抽出を開示しており、それは、ＰＦＡＤをメチルエステル類に転化し、そのメチルエステル類を蒸留し、その後にイオン交換クロマトグラフィー及び分子蒸留を行って、９０％より高いビタミンＥ濃縮物を得ることを包含する。
２番目の特許は、ＣＰＯをメチルエステル類に転化することによる粗パーム油（ＣＰＯ）からのビタミンＥの抽出を開示している。その後、それらエステル類を分子蒸留により取り出して、カロテンが豊富でビタミンＥが豊富な画分を得る。
【０００８】
３番目の特許は、粗パーム油をメチルエステル類に転化し、その後にそれらメチルエステル類を溶媒の存在下で吸着剤でのクロマトグラフ分離にかけて、カロテン、ビタミンＥ及びステロールが豊富な画分を得ることを開示している。
上記３つの発明は、パーム油からのビタミンＥの単離を記載するだけであり、重要な生理学的性質を示す個々のビタミンＥ異性体の単離に関するいかなる成果も含んでいない。
【０００９】
現在までのところ、ＣＰＯ（粗パーム油）、パーム油製品及び／又はパーム油副生物、並びに他の植物性油脂のような植物源からのビタミンＥ異性体の吸着／脱着クロマトグラフィー単離／分離における超臨界流体の使用を開示する方法は何もない。吸着／脱着クロマトグラフ分離においてこれまで開示された全ての既知の方法は、単に、ビタミンＥ異性体の混合物の単離及び（高価で有害な）諸溶媒の使用による単離を包含するだけである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
それゆえ、溶媒の単独使用を避けるか又は排除した結果、その過程を“有害でない" ものにするビタミンＥ異性体の分離方法、特に、単離方法を提供する必要性が存在する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に従えば、ビタミンＥを含んでなる諸組成物からのビタミンＥ異性体のクロマトグラフ単離の方法が提供される。
特に、本発明は、ビタミンＥを含んでなる諸組成物からのビタミンＥ異性体の吸着及び／又は脱着を行うため、吸着剤（シリカゲル又はＣ１８逆相シリカゲルのようなもの）と組合わせた超臨界流体（ＳＣ−ＣＯ₂ のようなもの）の使用を規定する。
最も好ましくは、本発明は、
ａ）粗植物油エステル類（植物油のアルコールでの触媒的エステル化／エステル交換によるのみ）か、又はそれらエステル類を蒸留することにより若しくはそれらエステル類を蒸留してからけん化することにより得たビタミンＥ濃縮物、
ｂ）植物性油脂の非けん化物（けん化過程を経たもの）、又は
ｃ）クロマトグラフィー（溶媒及び超臨界）並びに超臨界流体抽出を包含するいずれか／種々の過程を経て得られるビタミンＥ濃縮物
からビタミンＥ異性体を単離するために適用される。
本発明の主要な利点は、超臨界条件において液化したガスの使用にあるので、有害な溶媒のためのこれまでの要求が避けられるか又は減少できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に従えば、ビタミンＥ異性体、粗パーム油（ＣＰＯ）、パーム油製品及び／又はパーム油副生物、植物油のようなビタミンＥを含んでなる諸組成物からの、ビタミンＥ異性体のクロマトグラフ単離の方法であって、
（Ｉ）それらビタミンＥを含んでなる組成物を選択的吸着剤上に導入してビタミンＥ異性体の吸着を行い；そして
（II）続いて、それら吸着されたビタミンＥ異性体を脱着すること
を含んでなり、
その際、それらビタミンＥ異性体の吸着／脱着が超臨界流体環境下で行われる方法が提供される。
【００１３】
本発明の方法では、ビタミンＥ濃縮物を得た後に、それからビタミンＥ異性体を単離することが可能であるので、ビタミンＥ濃縮物は、
（ｉ）ビタミンＥ異性体を含んでなる油のフリー脂肪酸成分を１種又はそれより多い一価アルコール類でエステル類にエステル化する、その際、エステル化は、固体アルカリ金属硫酸水素又は硫酸強酸性イオン交換樹脂、もしくはいずれかの酸を触媒として使用することによって行ってもよい；
（ii）ビタミンＥ異性体を含んでなる油のグリセリド成分を１又はそれより多い一価アルコール類（Ｃ₁ 〜Ｃ₈ ）でモノエステル類にエステル交換する、その際、エステル交換は、塩基性触媒を使用することによって行ってもよい；
［これら工程（ｉ）及び（ii）はどちらも、酵素、例えば、candida rugosa及び／又はそれと同様の有効な触媒を使用して行ってもよい］
(iii）工程（ｉ）〜（ii）において形成されたエステル類を減圧蒸留又は分子蒸留により取り出すことによってビタミンＥ濃縮物を得る、この際、それらエステル類は、減圧蒸留又は分子蒸留によって取り出してもよい
ことにより誘導されても、
植物油からビタミンＥ濃縮物を抽出するのに有効な超臨界抽出法及び／又はあらゆるクロマトグラフ法により誘導されてもよい。
【００１４】
また、本発明は、植物油のけん化を通じて得られる非けん化物に適用することができる。
吸着剤： ビタミンＥ異性体の吸着のための選択的吸着剤には、ビタミンＥを含んでなるいずれかの組成物からビタミンＥ異性体を吸着するのに同等に有効であるシリカゲル、Ｃ１８逆相シリカゲル及び／又はそれらに類したものが含まれる。
溶媒： 本方法に使用される溶媒には；
ｉ）超臨界流体、例えば、ＳＣ−ＣＯ₂ （１００％）。他の適用可能な溶媒には、プロパン、プロペン、エチレン及び／又はそれらに類したものが含まれ；又は
ii）共留剤（アルコール及び／又はそれに類した有機溶媒のような溶媒）と組み合わせた超臨界流体（例えば、ＳＣ−ＣＯ₂ ）が含まれる。
【００１５】
操作条件 個々のビタミンＥ異性体を、圧力を５０ｋｇ／ｃｍ² から６００ｋｇ／ｃｍ² まで、及び温度を３０℃から１００℃まで変動させることにより、実質的に高い純度で（例えば、＞５０％）、一回の処理で単離することができる。
従って、固体吸着剤（シリカゲル及び／又はＣ１８逆相シリカゲル）に適用された超臨界流体が、ＣＰＯ（粗パーム油）、パーム油製品、植物油のようなビタミンＥを含んでなる組成物からビタミンＥ異性体（α−Ｔ、β−Ｔ、γ−Ｔ、δ−Ｔ、並びにα−Ｔ₃ 、β−Ｔ₃ 、γ−Ｔ₃ 及びδ−Ｔ₃ ）を単離するのに非常に満足のゆく手段を提供することが、以下の実施例によって示される。
【００１６】
回収されるビタミンＥ異性体は、医薬組成物、食品及び健康食品配合物、栄養補助食品及び化粧品配合物に有用である。それらは、ファインケミカル及び標準基準物質としても使用することができる。
実施例１： パームビタミンＥ異性体の単離
粗パーム油（６００〜１０００ｐｐｍのビタミンＥを含有する）をメチルエステル類にエステル交換した。それらメチルエステル類を、９０〜１８０℃の温度で分子蒸留により取り出してけん化し、ビタミンＥ濃縮物を得た（＞５０％）。
【００１７】
ビタミンＥ濃縮物（０．０１ｇ；濃度：〜５０％）を、ジクロロメタン又はエタノールのような有機溶媒に溶解し、カラム（シリカゲル、内径２０ｍｍ及び長さ２５０ｍｍ）に充填した。そのビタミンＥ濃縮混合物を、超臨界二酸化炭素（５ｍｌ、９５．２％）と共留剤であるエタノール（０．２５ｍｌ、４．８％）との混合物を用いて、５．２５ｍｌ／分の流速で溶離させた。その超臨界流体クロマトグラフィー系の圧力を、処理を通じて正確にＰ＝１８０ｋｇ／ｃｍ² で一定に保持し、温度を７０℃で一定に保持した。４種のビタミンＥ異性体を異なる時間間隔で集めた。それらを表１に示す。ビタミンＥ異性体の存在及び濃度はＨＰＬＣにより確認した。
【００１８】
実施例２
パーム脂肪酸留出物から得たビタミンＥ濃縮物を使用したことを除いては、実施例１の手順を繰り返した。結果を表２に示す。
実施例３
パーム圧搾繊維油ビタミンＥ濃縮物を使用したことを除いては、実施例１の手順を繰り返した。結果を表３に示す。
実施例４
大豆油ビタミンＥ濃縮物を使用したことを除いては、実施例１の手順を繰り返した。結果を表４に示す。
実施例５
トウモロコシ油ビタミンＥ濃縮物を使用したことを除いては、実施例１の手順を繰り返した。結果を表５に示す。
【００１９】
実施例６
カノーラ（菜種油（rapeseed oil)) 油からのビタミンＥを使用したことを除いては、実施例１の手順を繰り返した。結果を表６に示す。
実施例７
オリーブ油からのビタミンＥを使用したことを除いては、実施例１の手順を繰り返した。結果を表７に示す。
実施例８
綿実油からのビタミンＥを使用したことを除いては、実施例１の手順を繰り返した。結果を表８に示す。
【００２０】
実施例９
アメリカホドイモ油からのビタミンＥを使用したことを除いては、実施例１の手順を繰り返した。結果を表９に示す。
実施例１０
米ぬか油からのビタミンＥを使用したことを除いては、実施例１の手順を繰り返した。結果を表１０に示す。
実施例１１
ひまわり油からのビタミンＥを使用したことを除いては、実施例１の手順を繰り返した。結果を表１１に示す。
【００２１】
実施例１２
Ｃ１８逆相シリカゲルをシリカゲルの代わりに吸着剤として使用したことを除いては、実施例１の手順を繰り返した。使用した他の条件は：圧力：１８０ｋｇ／ｃｍ² 、ＣＯ₂ ：エタノール比 ９３．７５％：６．２５％である。４種のビタミンＥ異性体（α−トコフェロール、α−トコトリエノール、γ−トコトリエノール及びδ−トコトリエノール）を実施例１と同じ溶離順序で溶離させ、実施例１のように高純度で集めた。Ｃ１８逆相シリカゲルを吸着剤として用いる同じ手順を、他のパーム油製品、パーム油副生物及び実施例２〜１１に挙げた他の植物油について繰り返した。使用した吸着剤の両方のタイプで、同様の溶離順序のビタミンＥ異性体が観察された。
【００２２】
【表２】

【００２３】
【表３】

【００２４】
【表４】

【００２５】
【表５】

【００２６】
【表６】

【００２７】
【表７】

【００２８】
【表８】

【００２９】
【表９】

【００３０】
【表１０】

【００３１】
【表１１】

【００３２】
【表１２】

Claims (18)

1. ビタミンＥを含んでなる組成物からのビタミンＥ異性体のクロマトグラフ単離の方法であって、
   （ｉ）前記組成物のフリー脂肪酸成分を１種又はそれより多い一価アルコール類でエステルにエステル化し；
   （ii）前記組成物のグリセリド成分を１種又はそれより多い一価アルコール類でエステルにエステル交換し；
   (iii）工程（ｉ）及び（ii）の生成物を選択的吸着剤上に導入して該ビタミンＥ異性体の吸着を行い、続いて、
   （iv）該吸着されたビタミンＥ異性体の個々の脱着を行う工程を含み、
   その際、工程（ｉ）及び（ii）で形成されたエステルを除去することによってビタミンＥ濃縮物が得られ、該ビタミンＥ濃縮物が工程 (iii）の選択的吸着剤上に導入され、ビタミンＥ異性体の吸着及び脱着が有効量のＣＯ₂ を溶媒として含んでなる超臨界流体環境下で行われ、該ビタミンＥ異性体の吸着及び脱着が、圧力を５０ｋｇ／ｃｍ² から６００ｋｇ／ｃｍ² まで、及び温度を３０℃から１００℃まで変動させることにより、一回のクロマトグラフ処理で行われ、前記方法が該一回のクロマトグラフ処理のほかに追加のクロマトグラフ処理を含まず、該ビタミンＥを含んでなる組成物がパーム油でもパーム油製品でもない方法。
2. 選択的吸着剤が、シリカゲル及び／又は逆相Ｃ１８シリカゲルを含む、請求項１記載のクロマトグラフ単離の方法。
3. ビタミンＥ異性体の吸着／脱着が、ＣＯ₂ と共留剤との有効量の組み合わせを含んでなる超臨界流体環境下で行われる、請求項１記載のクロマトグラフ単離の方法。
4. 共留剤がアルコールを含んでなる、請求項３記載のクロマトグラフ単離の方法。
5. 工程（ｉ）が、固体アルカリ金属硫酸水素及び／又は硫酸強酸性イオン交換樹脂を触媒として使用することによって行われ、そして工程（ii）が、塩基性触媒を使用することによって行われるか；又は、該エステル化及び／又は該エステル交換のいずれか又は両方が酵素を使用することによって行われる、請求項１記載のクロマトグラフ単離の方法。
6. エステル化及び／又はエステル交換が１種又はそれより多いＣ₁ 〜Ｃ₈ アルコールの使用を含んでなる、請求項１記載のクロマトグラフ単離の方法。
7. エステル化及び／又はエステル交換がメタノールの使用を含んでなる、請求項６記載のクロマトグラフ単離の方法。
8. 共留剤がアルキルアルコールを含んでなる、請求項４記載のクロマトグラフ単離の方法。
9. 請求項１に記載のビタミンＥ異性体のクロマトグラフ単離の方法であって、ビタミンＥを含んでなる組成物が、粗植物油、植物油製品及び／又は植物油副生物を含んでなる方法。
10. 請求項１に記載のビタミンＥ異性体のクロマトグラフ単離の方法であって、超臨界流体環境下での吸着及び脱着段階の前に追加工程を取り入れたものであり、該追加工程が
    （ａ）工程（ｉ）及び（ii）の生成物からエステルを除去し；
    （ｂ）工程（ｉ）及び（ii）の生成物の画分であって非エステル化成分を含有する画分をけん化し；そして
    （ｃ）該けん化生成物を除去することによって、非けん化物を含有する画分を得る工程を含んでなり、
    その際、選択的吸着剤上に導入される工程（ｉ）及び（ii）の生成物が、上記の工程（ｃ）からの非けん化物を含有する画分を含んでなる方法。
11. 請求項１に記載のビタミンＥ異性体のクロマトグラフ単離の方法であって、大豆油、トウモロコシ油、カノーラ油、オリーブ油、綿実油、及び／又はひまわり油からビタミンＥ異性体を分離するために使用される方法。
12. 請求項１１に記載のビタミンＥ異性体のクロマトグラフ単離の方法であって、前記ビタミンＥ異性体が、α−トコフェロール、β−トコフェロール、γ−トコフェロール、及び／又はδ−トコフェロール異性体に分離される方法。
13. 請求項１に記載のビタミンＥ異性体のクロマトグラフ単離の方法であって、アメリカホドイモ油からビタミンＥ異性体を分離するために使用される方法。
14. 請求項１３に記載のビタミンＥ異性体のクロマトグラフ単離の方法であって、前記ビタミンＥ異性体が、α−トコフェロール、β−トコフェロール、γ−トコフェロール、及びδ−トコフェロール異性体に分離される方法。
15. 請求項１に記載のビタミンＥ異性体のクロマトグラフ単離の方法であって、米ぬか油からビタミンＥ異性体を分離するために使用される方法。
16. 請求項１５に記載のビタミンＥ異性体のクロマトグラフ単離の方法であって、前記ビタミンＥ異性体が、α−トコフェロール、β−トコフェロール、γ−トコフェロール、及び／又はδ−トコフェロール異性体に分離される方法。
17. 請求項４に記載のビタミンＥ異性体のクロマトグラフ単離の方法であって、アルコールがエタノールである方法。
18. 請求項１に記載のビタミンＥ異性体のクロマトグラフ単離の方法であって、工程（ｉ）及び（ii）で形成されたエステルが減圧蒸留又は分子蒸留により除去される方法。