JP5721148B2 - エイコサペンタエン酸及びドコサヘキサエン酸のエステルの濃縮物を得るための方法 - Google Patents
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Description
本発明は、粗海産油又は精製海産油からエイコサペンタエン酸及びドコサヘキサエン酸のエステルの濃縮物を得るための方法に関する。
ω−3型の長鎖多価不飽和脂肪酸、(all cis)−5,8,11,14,17エイコサペンタエン酸(以下EPAと呼ばれる)及び(all cis)−4,7,10,13,16,19ドコサヘキサエン酸(以下DHAと呼ばれる)の食品又は医薬品成分としての重要性は、とりわけ、動脈硬化及び循環器疾患の予防、炎症状態の軽減並びに腫瘍成長の遅延におけるその有用性のために周知であり、十分に立証されている。結果として、専門家は、前記脂肪酸を0.5〜10gの範囲で毎日摂取することを推奨している。
本発明の目的は、中性官能特性、安定性、及び許容限度を下回る残留性有機汚染物の含有量を有し、結果的には医薬品として、又は食品成分としての人間による摂取に好適な、海産油からのEPA及びDHAのエステルの濃縮物の調製のための新規な方法を提供することである。
a)鹸化海産油を含む混合物が得られるまで、粗海産油又は精製海産油を、100℃以下の温度で1種又は複数種のアルカリ及び水と接触させるステップと、
b)鹸化混合物を、1種又は複数種の有機溶媒と接触させて、脂肪酸のアルカリ塩を含む精製相及び抽出相を形成するステップと、
c)精製相から抽出相を分離するステップと、
d)精製相を酸の水溶液と混合して、水相及び脂肪酸を含む非水相を形成するステップと、
e)非水相から水相を分離するステップと、
f)脂肪酸のエステルを含むエステル化混合物が得られるまで、分離された非水相を、150℃以下の温度でアルコール及びエステル化触媒と混合するステップと、
g)エステル化混合物から触媒を除去して、触媒不含エステル化混合物を得るステップと、
h)触媒不含エステル化混合物から溶媒を除去して、脂肪酸のエステルを得るステップと、
i)最高180℃の温度及び1mbar未満の圧力で、短経路蒸留塔内でエステルを蒸留して、EPA及びDHAのエステルを含む濃縮物を得るステップと
を含む方法を用いて得られるEPA及びDHAのエチルエステルを含む濃縮物により達成される。
原材料
本発明を行うために、EPA又はDHAを含有する任意の原材料、好ましくは魚油を使用することができる。本発明の目的に好適である原材料は、イワシ、カタクチイワシ、マアジ、マサバ、マグロ、タラ、サケ、オキアミ及び軟体動物などの油、並びに前記油の混合物、海洋動物の内臓等の海洋動物の加工副生成物の油、並びに、例えばナンノクロロプシス(Nannochloropsis sp)及びプランクトン等の微細藻類の油等も含む。本発明において、油という用語は、EPA又はDHAを含有する脂肪又はワックス及びその副生成物、例えばグリセリド及び脂肪酸等も含む。
欧州特許第0409903号により開示された方法による、サケ油からのEPA及びDHAのエチルエステル濃縮物の調製
表2にその特性が示されるサケ油(試料M1)300g、エタノール150g及び蒸留水中28%の水酸化ナトリウム溶液150gを、2000mlの三角フラスコに入れた。混合物を1時間還流及び窒素パージすると、サケ油の完全な鹸化が生じ、その後26%の塩酸水溶液160gを添加し、混合物を5分間激しく振盪した。次いで、石油エーテル450mlを添加し、もう一度振盪した。混合物を2000mlの分液漏斗に入れ、沈降させて上相及び下相に分離させた。上相を除去し、下の水相を石油エーテル450mlでさらに2回抽出した。石油エーテルの抽出物を2000mlの漏斗に回収し、中性となるまで水で洗浄した。洗浄後の抽出物を、10mbar及び60℃で作動しているロータリーエバポレータ内で蒸発させた。続いて、ロータリーエバポレータによる蒸発の残渣を、流速1250ml/h、ジャケット温度90℃、濃縮器温度−4℃、ローラ速度350rpm及び圧力4mbarで短経路蒸留塔KDL5 UICに供給することにより、微量の石油エーテルを除去した。30.1%の長鎖ω−3脂肪酸を含むサケ油の脂肪酸の混合物が得られた(試料M2)。
米国特許第5,130,061号により開示された方法による、サケ油からのEPA及びDHAのエチルエステル濃縮物の調製
比較例1において使用されたサケ油300g及び無水エタノール中5%の硫酸溶液200gを、2000mlの三角フラスコ内で混合した。混合物を8時間還流及び窒素パージした。反応混合物を室温まで冷却しながら、過剰のエタノールを減圧下で蒸留により除去した。蒸留の残渣をヘキサン400mlで希釈し、水500mlで洗浄した。不均質混合物を激しく振盪した。分液漏斗内で水相をヘキサン相から分離し、水相のpHが中性となるまで、ヘキサン相を水で繰り返し洗浄した。洗浄後のヘキサン抽出物を、シリカゲルカラムに通過させることにより精製した。続いて、精製されたヘキサン抽出物を、ロータリーエバポレータ内で10mbar及び60℃まで蒸発させた。蒸発の残渣を、流速1250ml/h、ジャケット温度90℃、濃縮器温度−4℃、ローラ速度350rpm及び圧力4mbarで短経路蒸留塔KDL5 UICに供給することにより、微量の溶媒を除去した。27.9%の長鎖(エステル化)ω−3脂肪酸を含有するエチルエステルの混合物が得られた(試料M4)。
サケ油のEPA及びDHAのエチルエステルの濃縮物の調製
比較例1において使用されたサケ油300g、エタノール150g及び蒸留水中28%の水酸化ナトリウム溶液150gを、2000mlの三角フラスコに入れた。混合物を1時間還流及び窒素パージすると、サケ油の完全な鹸化が生じた。
200リットル反応器内でのイワシ油からのEPA及びDHAのエチルエステルの濃縮物の調製
200リットルのバッフル及びジャケット付きタービン撹拌ステンレススチール製反応器に、エタノール15kg、18.7%の水酸化ナトリウム水溶液15kg、及び表7にその特性が示されるイワシ油15kg(試料M10)を投入した。混合物を1時間55℃まで加熱し、次いで45℃に冷却した。次いで、ヘキサン45kgを添加し、10分間撹拌した。混合物を15分間沈降させ、有機相を水相から分離した。同じ手順を使用して水相を2回抽出した。ヘキサン抽出物を回収し、減圧下で脱溶媒化した。水相又は精製相を、25℃の温度で10%の塩酸溶液28kgで酸性化し、混合物を5分間撹拌した。水相及び有機相を分離させるために、酸性化混合物を15分間沈降させた。有機相を、除去後、pH5まで50%のエタノール水溶液10kgで洗浄した。洗浄後の有機相を濾過し、懸濁固体を分離した。洗浄及び濾過後の有機相を、ヘキサンで20重量%まで希釈し、150リットルの第2の反応器に移し、アンカー型撹拌器及び冷却ジャケットを装着し、−25℃まで冷却した。−25℃で冷却された混合物を、バッグフィルタ内で10ミクロンのポリエステルメッシュを通して濾過した。得られた濾液を200リットルの反応器に投入し、200mbarの圧力で55℃で加熱した。脱溶媒化脂肪酸の混合物を、エタノール55kg中に溶解した尿素20kgの溶液に80℃で接触させた。混合物を撹拌して尿素との錯体を形成させ、次いで15℃に冷却した。沈殿した固体を濾過により分離すると、固体不含濾液が得られた。固体不含濾液を1℃に冷却して濾過すると、第2の固体不含濾液が得られた。第2の固体不含濾液を水50kg中に溶解した塩酸3kg及びヘキサン20kgと混合し、撹拌し、沈降させた。酸性水相を分離し、pHが中性となるまで有機相を水5kgで洗浄した。有機相を80℃及び50mbarで脱溶媒化した。77.2%のω−3脂肪酸を含有する脂肪酸の混合物2.3kgが得られた(試料M11)。
200リットル反応器内でのマアジ油からのEPA及びDHAのエチルエステルの濃縮物の調製
200リットルのバッフル及びジャケット付きタービン撹拌ステンレススチール製反応器に、エタノール15kg、17.4%の水酸化ナトリウム水溶液15kg、及び表8にその特性が示される実施例3のマアジ油15kgを投入した。混合物を1時間75℃で加熱し、次いで45℃に冷却した。次に、ヘキサン45kgを添加し、10分間撹拌した。混合物を15分間沈降させ、有機相を水相から分離した。同じ手順により水相を2回抽出した。水相又は精製相を、25℃の温度で10%の塩酸溶液26kgで酸性化し、5分間撹拌した。酸性化混合物を15分間沈降させ、次いで水相を有機相から分離した。有機相を、pH5まで50%のエタノール水溶液10kgで洗浄した。洗浄後の有機相を、エタノール10kg中に溶解した硫酸100gと混合し、80℃の温度に達するまで、溶媒混合物を蒸留しながら加熱した。続いて、反応器を40℃に冷却し、水5kg中に溶解した炭酸ナトリウム350gを添加し、10分間撹拌した。水層を分離した。有機相を水5kgで洗浄し、80℃及び50mbarで脱溶媒化した。24.7%のω−3脂肪酸を含有する脂肪酸のエチルエステルの混合物14.6kgが得られた(試料M14)。
実施例2及び3の濃縮物中のEPAのシス/トランス異性体
実施例2の第2の留出物1グラムを、水酸化カリウムの水性メタノール溶液で、10℃で24時間鹸化した。次いで、鹸化混合物を1%の塩酸で10℃で酸性化した。酸性化混合物を石油エーテルで3回抽出した。石油エーテルの抽出物を回収し、20%のメタノール水溶液で洗浄し、洗浄後の抽出物をロータリーエバポレータ内で20℃及び5mbarで脱溶媒化した。三フッ化ホウ素を使用して、残渣をメチル化した。長鎖ω−3脂肪酸のメチルエステル870mgが得られた。実施例3の第2の留出物の長鎖ω−3脂肪酸のメチルエステルの試料を、同様に調製した。
実施例2及び3の脂肪酸のエチルエステルの試料の感覚特性評価及び安定性の決定
12人のパネラーの熟練したパネルにより、官能特性及び安定性を評価した。3つの無作為な数字が付され、試料15mlを含む小型グラス内の評価試料を、各パネラーに与えた。評価は、感覚特性評価研究所(Sensory Evaluation Laboratory)において午前11:00時頃に行った。
芳香:得られた評点は7.6であり、「良」として認定された。
風味:風味に関しては、試料の評点は7.1、つまり「良」であった。
酸敗臭:試料の評点は4.6、つまり「低酸敗臭」であった。
表10から分かるように、試料は全て許容される官能特性及び安定性を有していた。
摂取された試料の副次的作用
魚油から得られたEPA及びDHAの異なる濃縮物により引き起こされる副次的作用を比較するために、10名のボランティアを、5人ずつの2つの群A及びBに分けた。
酸化条件下に維持された試料の感覚特性評価
実施例5の試料M15 20gを入れた直径15cmのペトリ皿を、強制対流式オーブン内で45℃で6時間維持した。続いて、試料をオーブンから取り出し、冷却した。
試料M15の酸化安定性の決定
実施例5の試料M15の一部の酸化安定性を、Rancimat試験法を用いて測定した。80℃での誘導時間は、28.11±0.97時間であった。並行して、実施例8において使用されたエチルエステル33/22の試料に対してRancimat試験を行った。80℃での誘導時間は、1.67±0.10時間であった。
試料の質量スペクトル
実施例4のヘキサン残渣の試料を、質量検出器を備えた5975Cinertに連結されたHP7890クロマトグラフにおけるGC−MSにより測定した。クロマトグラフの報告は、表11から分かるように、1000ppmより高い濃度の50種を超える化合物が試料中に存在することを示していた。
Claims (11)
- 粗海産油又は精製海産油からEPA及びDHAのエステルの濃縮物を得るための方法において、
a)鹸化海産油を含む混合物が得られるまで、粗海産油又は精製海産油を、最高100℃の温度で1種又は複数種のアルカリ及び水と接触させるステップと、
b)鹸化混合物を、1種又は複数種の有機溶媒と接触させて、脂肪酸のアルカリ塩を含む精製相及び抽出相を形成するステップと、
c)精製相から抽出相を分離するステップと、
d)精製相を酸の水溶液と混合して、脂肪酸を含む非水相及び水相を形成するステップと、
e)非水相から水相を分離するステップと、
f)脂肪酸のエステルを含むエステル化混合物が得られるまで、分離された非水相を、最高150℃の温度でアルコール及びエステル化触媒と混合するステップと、
g)エステル化混合物から触媒を除去して、触媒不含エステル化混合物を得るステップと、
h)触媒不含エステル化混合物を脱溶媒化して、脂肪酸のエステルを得るステップと、
i)少なくとも180℃の温度及び1mbar未満の圧力で、短経路蒸留塔内で脂肪酸のエステルを蒸留して、EPA及びDHAのエステルを含む濃縮物を得るステップと
を含むことを特徴とする方法。 - ステップ(a)におけるアルカリが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化マグネシウム及びそれらの混合物からなる群から選択され、粗油又は精製油に対するアルカリの重量比が、0.15:1であり、粗油又は精製油に対する水の重量比が、0.5:1〜2:1であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- ステップ(a)の混合物が、エタノールを含み、粗油又は精製油に対するエタノールの重量比が、0.5:1〜2:1であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- ステップ(a)の混合物が、ヘキサンを含み、粗油又は精製油に対するヘキサンの重量比が、0.5:1〜2:1であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- ステップ(a)の混合物が、1種又は複数種の酸化防止剤を含み、粗油又は精製油に対する酸化防止剤の重量比が、1:100未満であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- ステップ(a)の混合物が、30〜120分の期間、1barの圧力及び100℃以下の温度に維持されて、鹸化海産油が得られることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- ステップ(b)において、温度が20〜60℃であり、圧力が1barであり、使用される溶媒が、石油、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン及びオクタンからなる群から選択され、反応させる混合物に対する溶媒の重量比が、1:1〜5:1であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- ステップ(d)において、酸が、硫酸、リン酸、酢酸、ギ酸、トリクロロ酢酸及び炭酸からなる群から選択され、温度が20〜70℃であり、圧力が1barであり、ステップ(a)のアルカリに対する酸の化学量論比が、1.05:1であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- ステップ(f)のアルコールが、メタノール、エタノール及びグリセロールからなる群から選択され、温度が30〜80℃であり、圧力が1barであり、エステル化混合物が、60〜240分の期間、30〜80℃の温度に維持されて、エステル化混合物が形成されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 脂肪酸のエステルが、0.1mbar未満の圧力及び150℃未満の温度で蒸留されることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- EPA及びDHAのエステルの総含有量が、濃縮物の少なくとも40重量%であり、前記濃縮物のトランス異性体の含有量が、粗海産油又は精製海産油のトランス異性体の含有量以下であり、濃縮物が、中性官能特性及び酸化安定性を有し、そのPCB含有量が90ng/濃縮物g未満であり、そのダイオキシン及びフラン含有量が、最高で2pg/濃縮物1gであることを特徴とする、請求項10に記載の方法により得られるEPA及びDHAのエステルの濃縮物。
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