JPH0140817B2

JPH0140817B2 -

Info

Publication number: JPH0140817B2
Application number: JP56073168A
Authority: JP
Inventors: Takao Fujita; Masahiro Makuta
Original assignee: Nippon Suisan Kaisha Ltd
Current assignee: Nissui Corp
Priority date: 1981-05-15
Filing date: 1981-05-15
Publication date: 1989-08-31
Also published as: JPS57187397A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はエイコサペンタエン酸またはそのエス
テルの新規な製造法、更に詳細にはエイコサペン
タエン酸又はその誘導体を含む天然油脂から工業
的規模で高濃度のエイコサペンタエン酸又はその
エステルを製造する方法に関する。エイコサペンタエン酸（以下、EPAと略称す
ることもある）及びそのエステル、アミド等は心
筋梗塞、脳梗塞等の血栓性疾患の治療及び予防に
有効であることが既に知られている（特開昭55−
15444号）。 EPAは天然油脂、特にサバ、イワシ、タラ等
の水産物油脂中にそれ自体あるいはそのグリセラ
イド等の誘導体として含有されているが、他の夾
雑する脂肪酸の方が圧倒的に多い。而して、
EPAは上記の如き薬理効果が認められているが、
医薬品として市上されるためには、多くの基礎研
究及び臨床研究が行われなければならないが、こ
のためには純度の高いEPAが大量に提供される
ことが必要である。しかし、天然油脂から高濃度
のEPAを工業的に分離する方法は、現在見出さ
れておらず、これがEPAの医薬品としての開発
の大きな隘路となつていた。従来から、脂肪酸あるいはそのエステルの混合
物から特定の脂肪酸を濃縮するには、原料脂肪酸
混合物の組成を勘案して脱ロウ法、向流分配法、
尿素付加法、蒸留法、液体クロマトグラフ法等が
用いられてきた。しかしこれ等の方法は、脂肪酸
の中でも比較的低分子の脂肪酸の分離、或いは飽
和酸と不飽和酸との区分けに用いられてきた方法
である。ところがEPAは炭素数20ケ、二重結合５ケを
持つ高度不飽和脂肪酸で、その構造から広つても
酸素、光、熱等に不安定な物質であり、その定量
法自体ガスクロマトグラフイー技術の進歩によ
り、ごく最近確立された脂肪酸であつて、前述の
既存技術では容易にまた経済的に濃縮分離するこ
とは困難である。前述に既述技術の中で、例えば、向流分配法、
液体クロマトグラフイーがEPAの分離に利用で
きると思われるが、これは数多い溶剤を大量に必
要とし、しかも処理時間が長く、経済的実用性か
ら見た場合、全く意味のない方法である。経済的
でしかも比較的濃度を高くEPAを分取できる既
存技術は、真空精密蒸留であるが、天然一般の油
脂はその構成脂肪酸として、C₁₄:₀，C₁₆:₀，
C₁₆:₁，C₁₈:₀，C₁₈:₁，C₂₀:₀，C₂₀:₁等の
EPAより沸点の低い飽和脂肪酸および不飽和度
の低い脂肪酸（以下これ等を低不飽和脂肪酸と称
する）を平均的には60％と多量に含み、これらを
前留として留去するのに長時間を要し、かつ熱重
合等の変性を起こし易い。またどうしてもEPAと分子量が近い炭素数20
ケおよびその近辺の飽和酸及び低不飽和酸が
EPAと共に留出してきて完全に分離できないと
いう欠点がある。このように、既存の脂肪酸分別
技術では特殊な脂肪酸であるEPAを、高濃度で、
大量に、しかも経済的に分取することはできなか
つた。斯かる実状において、本発明者は、これについ
て鋭意研究を行つた結果、本発明を完成した。すなわち、本発明は、エイコサペンタエン酸又
はその誘導体を含む天然油脂から得られる脂肪酸
混合物を尿素処理して低不飽和脂肪酸を除去し、
次いで分留を行つてエイコサペンタエン酸又はそ
のエステルを製造する方法である。 EPAを多く含む天然油脂としては、例えばサ
バ、イワシの油脂、タラの肝油、オキアミ等の水
産物油が挙げられる。本発明においては、この天
然油脂を常法に従つてケン化或いはアルコーリシ
スして、トリグリセライドを低沸点の遊離脂肪酸
又は脂肪酸エステル（両者を「脂肪酸混合物」と
総称する）とする。本発明を実施するには、まず脂肪酸混合物を尿
素処理する。具体的には、尿素をこれをよく溶解
する溶剤、例えばメタノール、エタノール等に加
え、必要ならば加温して溶解させ、通常10〜20％
の尿素溶液を調製する。これに脂肪酸混合物を加
え撹拌する。この場合、溶液中の尿素量は、脂肪
酸混合物１重量部（以下単に部として示す）に対
し0.5部以上、好ましくは１〜２部になるように
調整する。脂肪酸混合物を加えた尿素溶液は均一
に混合する。次いで、この尿素処理液を冷却する。このとき
混合脂肪酸中の低不飽和脂肪酸は、析出する尿素
の結晶に付加し、一種の複合体となつて分離され
る。冷却方法は長時間かけて放冷してもよいが、
作業性の点から、冷却水等を使用して強制的に冷
却するのが好ましく、処理液の最終温度を50℃以
下、好ましくは30℃〜40℃とするのがよい結果を
与える。斯くして得られる低不飽和脂肪酸が付加した尿
素の結晶を別し、溶液を濃縮して大部分の溶剤
を留去した後、水およびｎ―ヘキサン等の非極性
溶剤を加えて、残存する尿素は水層に、不飽和度
の高い脂肪酸（高不飽和脂肪酸と称する）は溶剤
層に移行させる。水層と溶剤層は静置することに
よつて水層は下層に分離されるので、この水層を
捨て、上層の溶剤層を充分に水洗する。尿素が微
量でも残存した状態で次の蒸留を行なうと、褐変
反応を起こして留分は着色し、さらに留出速度が
極端に低下する。そのためEPAの分取に高温、
長時間を要してEPAは変質することから、微量
残存尿素の除去は必須の条件となる。微量残存尿
素の除去は、例えば水洗した溶剤層を希薄な酸の
水溶液で洗浄する方法、或いは尿素と親和性の強
いケイ酸、活性白土、活性アルミナ、活性炭等の
吸着剤等を用いてバツチ式あるいはカラム流下法
によつて尿素を吸着除去する方法によつてなし得
る。このように処理された溶剤層は、ニンヒドリ
ン呈色反応によつて尿素が検出されないようにな
れば、次の蒸留工程で全く支障なくEPAを分留
できる。以上の如くして微量残存尿素を除去した溶剤層
から溶剤を留去すれば高度不飽和脂肪酸を主成分
とするもので得られる。次いで、この高度不飽和脂肪酸は分留に付され
る。当該脂肪酸は前述したように、天然油脂中に
多く含まれている低不飽和脂肪酸が、尿素処理に
よつてほとんど除去されているために、蒸留によ
つてEPAを分留する前の前留カツトにほとんど
時間がかからず、目的とするEPAを高濃度を含
有する主留を、変質させることなく短時間で分留
することができる。分留に用いる蒸留装置は、棚段式、泡鐘式、充
填式等の何れでもよく、また蒸留法はバツチ式、
連続式の何れでもよいが、例えば次の如くして実
施される。すなわち、精留塔の理論段数は２段以
上、好ましくは３〜10段、真空度は５mmＨｇ以
下、好ましくは１mmＨｇ以下、加熱温度は250℃
以下、好ましくは210℃以下、主留分取完了まで
の滞留加熱時間は４時間以内、特に３時間以内が
好ましく、また窒素ガス等不活性ガス気流下で行
なうのがよい。このような条件で分留した主留区分は、以下の
実施例で示すように、生体内でEPAと相反する
働きをするアラキドン酸（C₂₀:₄ω6）に対し、
EPA含量が圧倒的に高く、臨床で充分に使用可
能な濃度まで高められる。また、前述したよう
に、蒸留中の滞留加熱時間が短かいため、酸化、
加熱重合等の化学変化が起こりにくく、EPAの
熱変性物質等は全く生起しない。このようにして本発明で得られたEPAは、必
要あれば残存する微量の不純物をカラム吸着法等
によつて除去することができる。また低不飽和脂
肪酸が最初の尿素処理によつて完全に除去しきれ
ずに残存した場合は、さらに尿素処理を行なうこ
とによつてEPAの濃度を高めることもでき、ま
た公知の精製法によつて純度を高めることもでき
る。しかし、この場合においても、本発明方法に
よつてEPA濃度は充分に高められているので、
その後の精製操作は極めて容易である。叙上の如く、本発明では、脂肪酸混合物は尿素
処理によつて低不飽和脂肪酸をあらかじめ除去し
たのち分留に付されるため、EPAを分留するま
での前留に要する時間を1/10程度に短縮すること
ができる。従つて短い滞留時間によつてEPA又
はそのエステルを含む主留区分を、EPAの変質
を起こすことなく分取できるので、高純度の
EPAを工業的に大量に製造することができる。次に実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に
詳細に説明する。実施例１ (i) 北洋底曵工船にて助宗ダラを主原料として製
造された魚油にトコフエロールを製造直後に
0.1％添加し、直ちに−28℃で凍結して内地に
持ち帰つた（以後この魚油を工船魚油と云う）。工船魚油100Kgにナトリウムエチラート１Kg
を溶解したエタノール30Kgを添加撹拌し、20℃
６時間エステル化反応を行つた。反応液を静置
して分離するグリセリンを除去し、水も添加し
て反応を停止させ、40℃前後の温湯150で洗
液が中性になるまで水洗を行なつた。その後
10000Gで10分間連続遠心分離して脱水し、脂
肪酸エチルエステルの混合物85Kgを得た。この
ものの脂肪酸組成をガスクロマトグラフイーで
分析した結果は表１(a)のとおりであつた。 (ii) スチーム加温と水冷却ジヤケツトを装備した
1.5トン反応タンクを使用し、70℃に加温した
エタノール680に尿素128Kgを溶解させた後、
(i)で得た脂肪酸エチルエステル混合物85Kgを添
加し、70℃に保つたまま10分間撹拌した。次い
で、反応後の温度が35℃になるまで冷却し尿素
と低不飽和脂肪酸エチルエステルとの複合体を
析出させた。析出した結晶を別し、液を減
圧で濃縮して大部分のエタノールを除去した
後、水425とｎ―ヘキサン425を添加して尿
素を水層に、エチルエステルをｎ―ヘキサン層
に移行させ、静置分離させて下層にくる水層を
除去し、ｎ―ヘキサン層を850の温湯（40℃）
で５回洗浄した。このヘキサン層を脱水後、内
径10cm高さ27cmのケイ酸カラムに線速80cm／Ｈ
で通し、残存する微量の尿素を吸着除去した。
カラム溶出液を減圧で濃縮し、ｎ―ヘキサンを
留去して尿素処理脂肪酸エチルエステル混合物
42.5Kgを得た。ガスクロマトグラフイーによれ
ばこのものの脂肪酸組成は表１(b)のごとくであ
つた。 (iii) この尿素処理脂肪酸エチルエステル42.5Kgを
理論段数10段の精留塔で14／Ｈでフイードし
ながら精留を行い、前留8.9Kg（21％）をカツ
トし、次いで主留24.2Kg（57％）を分取した。
主留区分の滞留加熱時間は90分、フイードされ
た当該エチルエステルの主留分取終了時の温度
は203℃であつた。斯くして得られたものの脂
肪酸組成をガスクロマトグラフイーで分析した
結果は表１(c)のとおりであつた。

【表】

【表】であることを意味する
実施例２南極オキアミよりｎ―ヘキサンで抽出した油
100KgにPH7.5リン酸緩衝液200を加え、40℃で
激しく撹拌後、リパーゼ製剤を用いて加水分解し
て遊離の脂肪酸混合物61Kgを得た。ガスクロマト
グラフイー分析によれば、このものの脂肪酸組成
は表２(a)のごとくであつた。この脂肪酸混合物61Kgを実施例１と同様の方法
により、尿素付加処理を行ない、尿素に付加され
なかつた高不飽和脂肪酸をｎ―ヘキサンに転溶さ
せた。ｎ―ヘキサン層を300の水で３回洗浄し、
脱水後、ヘキサン層に活性アルミナ１Kgおよび活
性炭１Kgを加えて20分間撹拌してから吸着剤を
別し、液を減圧下に濃縮してｎ―ヘキサンを留
去し、高不飽和脂肪酸30Kgを得た。ガスクロマト
グラフイーによればこのものの脂肪酸組成は表２
(b)のごとくであつた。次いでこの脂肪酸30Kgを、マクマホンパツキン
グを充填した理論段数５段の精留塔によりバツチ
式で蒸留し、前留８Kg（26.8％）をカツト後、続
いて主留12.3Kg（41％）を分取した。この時の真
空度は塔頂で１mmＨｇ以下、スチルで2.5mmＨｇ
であつた。なお主留分取終了時の温度は209℃、
時間は3.5時間であつた。クロマトグラフイーに
よれば、このものの脂肪酸組成は表２(c)のごとく
であつた。

【表】

【表】実施例３サバ油100Kgを実施例１の条件に従い、エチル
エステル化後、尿素処理し、精留に供し、その主
留区分８Kgを得た。更にこの精留主留区分８Kgを、尿素12Kgを含む
エタノール65で、実施例１(ii)に準じ、尿素処理
し、高不飽和脂肪酸4.5Kgを得た。このもののガ
スクロマトグラフイーによる脂肪酸組成は表３(b)
に示す通りであつた。

【表】

【表】比較例１ (i) イワシ油を常法により、ナトリウムエチラー
トを触媒としてアルコーリシスを行なつて、脂
肪酸エチルエステルの混合物を得た。この混合
物の主たる脂肪酸の組成をガスクロマトグラフ
イーにより調べたところ、表４(a)のごとくであ
つた。 (ii) この脂肪酸エチルエステル混合物を実施例１
(iii)と同条件の蒸留に供し、前留として仕込量の
62％をカツトし、引き続きEPA濃度の高い主
留を同じく仕込量に対して16％分取した。その
主たる脂肪酸の組成をガスクロマトグラフイー
で調べたところ、表４(b)のごとくであつた。こ
の際の主留分取終了までに要した時間は８時
間、最終温度は210℃、真空度は１mmＨｇ以下
であつた。表４(b)から明らかなように、EPAは52.6％に
濃縮されたにすぎず、更に問題なのは、原料に
は存在しなかつた未知物質が、4.6％も主留区
分に生成したことである。この未知物質はガス
マススペクトルによつて調べたところ、熱変性
物質であることが認められ、これはEPAと挙
動を共にし、通常既存の方法によつてEPAと
分離することは不可能である。このように、脂
肪酸混合物を直接蒸留する方法では、EPAの
濃縮程度は所定濃度に達せず、しかも分離困難
な熱変性物質が生成することから、医薬品の製
法としては使用できない。 (iii) (i)で得た脂肪酸混合物を実施例１と同様にし
て尿素処理し、ガスクロマトグラフイーによつ
てその処理物の主たる脂肪酸の組成を調べたと
ころ、表４(c)のごとくであつた。この場合、未
知物質は生成されないが、EPA濃度は43.8％と
低く、ドコサヘキサエン酸（C₂₂:₆ω3）など
の他の高度不飽和脂肪酸との分離ができない。
従つて、尿素付加法のみでは満足なものは得ら
れない。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１エイコサペンタエン酸またはその誘導体を含
む天然油脂から得られる脂肪酸混合物を尿素処理
して低不飽和脂肪酸を除去し、次いで吸着処理し
た後に理論段数３〜10の精留塔により３時間以内
に減圧下に分留することを特徴とするエイコサペ
ンタエン酸またはそのエステルの製造法。２脂肪酸混合物が、天然油脂をケン化またはア
ルコーリシスして得られたものである特許請求の
範囲第１項記載のエイコサペンタエン酸またはそ
のエステルの製造法。