JPH0633088A

JPH0633088A - 高純度ドコサヘキサエン酸またはそのエステルの製造方法

Info

Publication number: JPH0633088A
Application number: JP4193543A
Authority: JP
Inventors: Kiyomi Furuhata; 清代美降旗; Kazuhiko Hata; 和彦秦
Original assignee: Nippon Suisan Kaisha Ltd
Current assignee: Nissui Corp
Priority date: 1992-07-21
Filing date: 1992-07-21
Publication date: 1994-02-08
Anticipated expiration: 2020-01-26
Also published as: JP3614177B2

Abstract

(57)【要約】【構成】ドコサヘキサ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またはそのエステルの混合
物を高真空下で複数の蒸留塔によって、特に３塔以上の
蒸留塔によって精密蒸留して炭素数２２の脂肪酸または
エステルを主成分とする留分を取得し、次いでこれを逆
相分配系のカラムクロマトグラフィーに供して分画精製
する。【効果】９９％以上の高純度品として、回収率４５％
以上の優れた成績で、血栓症や炎症性疾患、癌等の予防
もしくは治療等に有用なドコサヘキサエン酸またはその
エステルを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、高純度ドコサヘキサ
エン酸またはそのエステルの製造方法に関するものであ
る。さらに詳しくは、この発明は、血栓性疾患や炎症性
疾患、癌等の治療および予防のための処方剤等として有
用なドコサヘキサエン酸（ＤＨＡ）またはそのエステル
の高純度品の高効率生産を可能とする新規な製造方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術とその課題】従来より、ドコサヘキサエン
酸（ＤＨＡ）、およびそのエステル、アミド等は血栓性
疾患、炎症性疾患、癌等の治療や予防に有用なことが報
告されてている。これらのドコサヘキサエン酸類は、天
然油脂、特にサバ、イワシ、タラ等の水産物油脂中にそ
れ自体として、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ことが知られており、これらの魚油
等からドコサヘキサエン酸類を取り出すための方法につ
いての検討が進められてきてもいる。

【０００３】しかしながら、これらの魚油等からなる天
然油脂中にはその炭素数２２および二重結合数６を有す
るドコサヘキサエン酸以外に炭素数１２〜２４、そして
二重結合数０〜６と、極めて多岐にわたる脂肪酸が圧倒
的に多く含まれており、ドコサヘキサエン酸類のみを選
択的に高濃度、高純度品として効率的に分離・精製する
ことは困難を極めている。

【０００４】たとえばドコサヘキサエン酸含有の脂肪酸
エステル混合物を精留し、次いで尿素付加体を形成して
精製する方法が知られている（特開昭５７−１４９４０
０号公報）が、この方法ではドコサヘキサエン酸エステ
ルと、他のＣ₂₂高度不飽和脂肪酸エステルおよび夾雑す
るＣ₂₀の高度不飽和脂肪酸エステルとの分離が不充分と
なるため、その純度もせいぜい９０％どまりで、実際に
も特開昭５７−１４９４００号公報記載の方法の場合に
は実施例１として８７．５％が最高値として示されてい
るにすぎない。また、ＤＨＡ回収率も３２％と極めて低
い水準にとどまっている。

【０００５】また、ドコサヘキサン酸の分画精製に逆相
分配型のカラムクロマトグラフィーを利用する方法も提
案されている（たとえば、特開昭５８−１０９４４４号
公報、特開昭６０−２０８９４０号公報）。いずれも、
魚油から調整したメチルエステル混合物を出発原料にド
コサヘキサエン酸をメチルエステルとして分離精製して
いるが、特開昭５８−１０９４４４では、カラムクロマ
トグラフィーに供する試料は、尿素付加処理および精留
によりＤＨＡメチルエステルを６３％まで濃縮したもの
を用いているが、カラムクロマトグラフィーで得られた
精製物のＤＨＡメチルエステルの純度は９１．６％と低
く、高純度ドコサヘキサエン酸の製造法としては満足で
きるものではない。また、特開昭６０−２０８９４０で
は、クロマトグラフィー精製物のＤＨＡメチルエステル
の純度は９９．０％、回収率は８６．５％と良好な値を
示しているが、この発明の発明者の追試では、このよう
な良好な値は得られていない。そして、尿素付加処理に
より調製した、カラムクロマトグラフィーに供する試料
のＤＨＡメチルエステルの濃度が１４．５％と低いた
め、カラム処理１バッチあたりのＤＨＡ収率は１２．５
％と低く、工業的製造法としては不満足なものである。

【０００６】このように、ドコサヘキサエン酸の油脂混
合物からの高純度品、特に９５％以上の高純度のドコサ
ヘキサエン酸類を高回収率で、かつ、効率よく取得する
ことは従来の技術においては困難を極めていた。そこ
で、この発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたも
のであり、従来方法の欠点を解消し、９５％以上の高純
度品としても取得可能な、新しい高純度ドコサヘキサエ
ン酸またはそのエステルの高回収率、かつ、工業規模で
の製造方法を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、ドコサヘキサエン酸またはその
誘導体を含む天然油脂から得られる脂肪酸またはそのエ
ステルの混合物を高真空下で複数の蒸留塔によって精密
蒸留して炭素数２２の脂肪酸またはそのエステルを主成
分とする留分を取得し、次いでこれを逆相分配系のカラ
ムクロマトグラフィーに供して分画精製することを特徴
とする高純度ドコサヘキサエン酸またはそのエステルの
製造方法を提供する。

【０００８】すなわち、この発明は、分離能の高い複数
の蒸留塔を用いた多塔式の高度精留によって、脂肪酸も
しくはそのエステルの炭素数を揃えてＣ₂₂以外の脂肪酸
をできるだけ除去し、次いで前記の逆相分配系のカラム
クロマトグラフィーによって分画精製し、９５％以上、
特に９９％以上の超高純度のドコサヘキサエン酸もしく
はそのエステルを、工業的に飛躍的に高収率で取得する
ことをその要点としている。

【０００９】このような高純度と、高い生産効率を実現
することは、従来の技術では全く不可能なことで、予期
し得なかったことである。ドコサヘキサエン酸等の長鎖
高度不飽和脂肪酸類は分子内に二重結合が多いため、蒸
留時の加熱によって劣化や重合等の熱変性をおこしやす
く、蒸留濃縮は著しく困難である。また、一方、ドコサ
ヘキサエン酸類を含有する天然油脂は、ドコサヘキサエ
ン酸類以外に各種脂肪酸類を含み、これらは沸点が近い
ため、蒸留塔の高さをかなり高くし、還流量を多くしな
ければ分離することができない。しかしながら、このこ
とは、塔底圧力の上昇とそれにともなう温度上昇による
熱変性という問題を引きおこし、結局のところ、ドコサ
ヘキサエン酸類の蒸留精製を著しく困難なものとする。
それだけ、ドコサヘキサエン酸含有の油脂混合物からの
高度不飽和長鎖脂肪酸としてのドコサヘキサエン酸を高
度選択的に取得することは極めて困難なことであった。

【００１０】この発明では、まず、前記の通り、高真空
下で複数の蒸留塔を用いた多塔式の精留を行うが、この
方法は、より具体的には２塔以上の蒸留塔において行
う。さらに好ましくは、ドコサヘキサエン酸またはその
エステルを含む天然油脂から得られた混合物を、低炭素
数脂肪酸類からなる初留分の精留塔を独立させた３塔以
上の蒸留塔において、この精留塔塔底液を前段蒸留塔に
還流し、１０Torr以下の減圧および２１０℃以下の塔底
温度において連続蒸留する。

【００１１】また、この連続蒸留において、前段蒸留塔
の塔頂留分の凝縮液を上記初留分精留塔に送ることや、
ドコサヘキサエン酸またはそのエステルを主成分として
含有する主留分の精留塔と、後留（残留）分の精留塔と
を各々独立して設けて連続蒸留することを好ましい態様
としてもいる。またはさらに、この方法は、各々の蒸留
塔が独立した真空系および凝縮系を有することを好まし
い態様の一つとしてもいる。

【００１２】この連続蒸留法においては、充填式、スプ
リング式、棚段式等の各種の方式のものが採用でき、よ
り好ましくは、網目板状体を用い、理論段数５以上とす
ることができる。この方法での連続蒸留塔は、いずれ
も、１０Torr以下、より好ましくは、0.1Torr 前後の減
圧条件、および２１０℃以下、より好ましくは、２００
℃以下の塔底温度において実施することができる。

【００１３】この場合の３塔以上の蒸留塔の構成は、い
ずれの場合も、そのうちの１塔は初留分回収のための精
留塔として独立させる。たとえば３塔によって構成する
場合には、（Ｉ）第１蒸留塔（II）第２蒸留塔（初留分精留塔）（III ）第３蒸留塔（主留分および後留分精留塔）に区分し、また４塔によって構成する場合には、（Ｉ）第１蒸留塔（II）第２蒸留塔（初留分精留塔）（III ）第３蒸留塔（後留分精留塔）（IV）第４蒸留塔（主留分精留塔）に区分する。さらに、３塔の場合には、（Ｉ）第１蒸留塔（初留分精留塔）（II）第２蒸留塔（後留分精留塔）（III ）第３蒸留塔（主留分精留塔）に区分することもできる。もちろん、精留塔の構成をさ
らに細分化することもできる。

【００１４】いずれの場合にも、この方法においては、
初留分精留塔の塔底液は前段の、すなわち上記の構成例
では第１蒸留塔への還流液として戻すこととしている。
また、第１蒸留塔の塔頂留分をいったん凝縮させた後
に、凝縮液の状態で初留分精留塔に送ることや、各々の
蒸留塔は、その真空度や塔底温度を厳密に制御すること
が必要であることから、各塔毎に独立した真空系を設け
ることが好ましい。

【００１５】添付した図面に沿ってこの連続蒸留法につ
いてさらに詳しく説明すると、たとえば４塔の蒸留塔を
用いる図１に示した例では、脂肪酸もしくはそのエステ
ル混合物（Ａ）を対象として、４塔の蒸留塔（１）
（２）（３）（４）を用いて連続蒸留する。各々の蒸留
塔（１）（２）（３）（４）には、独立して、真空系
（５）（６）（７）（８）および凝縮系（９）（１０）
（１１）（１２）、さらに、リボイラー（１３）（１
４）（１５）（１６）を配設してもいる。

【００１６】この蒸留塔（１）（２）（３）（４）は、
各々、１Torr以下の減圧、および２００℃以下の塔底温
度に厳密に制御する。真空度と温度とは密接に関係して
いるため、各々の蒸留塔に独立の真空系を配置するのが
好ましいが、この制御のために真空系（５）（６）
（７）（８）を各々完全に独立にすることは必ずしも必
須ではない。真空ポンプの能力や制御システム等に応じ
てこの真空系を適宜に構成してもよい。

【００１７】以上の構成において、まず原料（Ａ）を第
１蒸留塔（１）に、たとえばその塔頂近傍に導入し、塔
頂留分は凝縮系（９）において凝縮し、第２蒸留塔
（２）としての初留分精留塔に、たとえばその塔底部に
液状で導入する。この液状での導入は、重要なファクタ
ーである。第２蒸留塔（２）においては、その塔頂留分
としてより低炭素数（＜Ｃ₁₉）の脂肪酸類からなる初留
分（Ｂ）を回収する。また、その塔底液の一部は、第１
蒸留塔（１）の塔頂近傍に還流する。これもこの発明の
方法にとって極めてひとつの特徴である。第１蒸留塔
（１）の塔底凝縮液もリボイラー（１３）で加熱して塔
底部に戻すとともに、第３蒸留塔（３）塔頂近傍に、液
状で導入する。

【００１８】この第３蒸留塔（３）の塔頂成分は凝縮系
（１１）を介して凝縮液として第４蒸留塔（４）の塔底
部に供給する。また、塔底凝縮液は、リボイラー（１
５）によって加熱して塔底部に戻すとともに、ドコサヘ
キサエン酸またはそのエステルより長鎖のＣ₂₃以上の脂
肪酸から主としてなる後留（残留）分（Ｃ）を回収す
る。

【００１９】第３蒸留塔（３）の塔頂からの凝縮液を導
入した第４蒸留塔（４）においては、塔頂からの蒸留成
分を凝縮系（１２）において凝縮し、一部を塔頂近傍に
還流するとともに、ドコサヘキサエン酸またはそのエス
テルを主なものとする主留分（Ｄ）を回収する。一方、
塔底凝縮液はリボイラー（１６）で加熱して塔底に戻す
とともに、一部を、第３蒸留塔（３）の塔頂近傍に還流
する。

【００２０】なお、原料（Ａ）は、第１蒸留塔（１）へ
の導入前に、減圧に保ったフラッシュタンク（１７）に
おいて処理し、空気や水分等の不純物を除去するように
してもよい。また、リボイラー（１３）（１４）（１
５）（１６）には、加熱時間を短くすることができる流
下薄膜蒸発型のものを採用することが有利でもある。こ
れにより、熱劣化をより効果的に防ぐことができる。

【００２１】前記の連続蒸留の方法によって、先述した
ような問題の発生もなく、蒸留精製のみによって、簡便
な操作で、しかも高効率に８０％以上の濃度の高純度ド
コサヘキサエン酸またはそのエステルの取得を可能とす
る。対象とする脂肪酸またはそのエステルの混合物は、
ドコサヘキサエン酸またはそのグリセリド等の誘導体を
多く含有する天然油脂から得られる任意のものを用いる
ことができ、たとえば、イワシ、サバ、ニシン、サンマ
等の魚、ナンキョクオキアミ、ツノナシオキアミ、コペ
ポーダ等の動物性海洋プランクトン、スルメイカ、ムラ
サキイカ等の軟体動物等の適宜なものから得られる脂肪
酸またはエステルの混合物を使用することができる。

【００２２】これらの脂肪酸混合物は、所望により、エ
ステル化して連続蒸留する。また、この発明では、以上
の連続蒸留に続いて逆相分配系のカラムクロマトグラフ
ィーに供して分画精製する。この場合のカラムには、い
わゆる逆相分配系を構成するように、たとえばアルキル
基結合シリカ充填材等を用い、また溶媒系としては、
水、アルコール、ケトン等を好適に用いることができ
る。これらは単独、もしくは混合して用いてもよい。

【００２３】また、このクロマトグラフィーの前処理と
して、尿素付加や低温分別等により低度不飽和脂肪酸ま
たはエステルを除去することもできる。また、クロマト
グラフィーにおいては、マルチカラム方式として、ドコ
サヘキサエン酸と分離しやすい成分を予め除去する等の
操作により、さらに生産効率を向上させることができ
る。

【００２４】この逆相分配系のカラムクロマトグラフィ
ーによる分画精製によって、この発明では純度９９％以
上、回収率４５％以上の優れた成績でドコサヘキサエン
酸もしくはそのエステルを取得することができる。以
下、実施例を示し、さらに詳しくこの発明の製造法を説
明する。

【００２５】

【実施例】実施例１ムラサキイカ肝から得られた脂肪酸の混合物として次の
組成からなるもの；Ｃ₂₁以下７１．６％Ｃ₂₂ ２７．４％（このうちＤＨＡ１７．８％）Ｃ₂₃以上１．０％のエチルエステルについて、図１に示した４塔式の精留
装置にて精留を行った。

【００２６】すなわち、上記のエチルエステル混合物を
１Torrの真空に保ったフラッシュタンク（１７）にて処
理し、次いで、塔径３００mm、高さ約７ｍで、0.1Torr
の真空に保った第１蒸留塔（１）に14.0Kg/hr の割合で
供給した。この第１蒸留塔（１）においては、塔底温度
２００℃以下、より具体的には１９８〜２００℃となる
ようにした。また、その理論段数は４段とした。この第
１蒸留塔（１）には、その塔底にＣ₂₂以上の脂肪酸エス
テル混合物が集まることから、この第１蒸留塔の塔底部
の真空度および温度の制御が難しくなる。そこで、第１
蒸留塔内への充填物の量は第２蒸留塔（２）よりも少な
くした。

【００２７】第１蒸留塔（１）の塔頂凝縮液は第２蒸留
塔（２）の塔底部に導入した。この第２塔の塔底温度は
１８９〜１９０℃となるようにし、0.1Torr の減圧にお
いて操作した。理論段数は６段とした。また、塔頂留分
は、還流比１：１で還流し、一部は、初留分（Ｂ）とし
て 10.5Kg/hrで回収した。この初留分の組成は、Ｃ₂₁以
下の脂肪酸エステル９５．１％、Ｃ₂₂ドコサヘキサエン
酸エステル他４．９％、Ｃ₂₃以上の脂肪酸エステル０％
であった。

【００２８】第２蒸留塔（２）においては、その塔底液
が液面として一定になるように制御し、塔底液を第１蒸
留塔（１）の塔頂近傍に戻した。つまり、この塔底凝縮
液は還流液として第１蒸留塔（１）に戻した。第１蒸留
塔（１）の塔底液は、第３蒸留塔（３）の塔頂近傍に供
給した。この時の圧力は0.1Torr の減圧条件とし、また
塔底温度は同様に２００℃以下となるようにした。理論
段数は４段とした。

【００２９】第３蒸留塔（３）の塔底液として、後留
（残留）分（Ｃ）を回収した。この後留の組成は、Ｃ₂₁
以下の脂肪酸エステル０．１％、Ｃ₂₂ドコサヘキサエン
酸エステル他９１．４％、Ｃ₂₃以上の脂肪酸エステル
８．５％であった。この第３蒸留塔（３）の塔頂留分
は、凝縮液として第４蒸留塔（４）の塔底部に供給し
た。理論段数６段のこの第４蒸留塔（４）は、0.1Torr
の減圧で、塔底温度２００℃以下となるように操作し
た。

【００３０】塔底液は、還流液として第３蒸留塔（３）
の塔頂部に戻した。この時も、第４蒸留塔の塔底液面が
一定となるようにした。塔頂凝縮液は、還流比１：１で
還流させ、同時に1.8Kg/hrで主留分（Ｄ）を回収した。
この主留分の組成は、Ｃ₂₁以下の脂肪酸エステル０．８
％、Ｃ₂₃以上の脂肪酸エステル０％、Ｃ₂₂ドコサヘキサ
エン酸エステル他９９．２％であった。

【００３１】ドコサヘキサエン酸エチルエステルの濃度
は、表１に示した通り８１．９％であった。

【００３２】

【表１】

【００３３】実施例２実施例１により得られた主留分を、高速液体カラムクロ
マトグラフィーに供した。主留分のうちの５ｇを、内径
５cm、長さ５０cmのステンレス管に粒径１０〜２０μｍ
のオクタデシル化シリカゲルを充填したカラムに注入
し、１００ml/minの流量のメタノールで溶出した。検出
は２１０nmの吸収により行った。得られたクロマトグ
ラムを示したものが図２である。斜線部分の溶出液を分
取し、ロータリーエバポレータにて、減圧下溶剤を留去
し、3.22ｇの無色澄明な油状物を得た。このものの組成
は、ドコサヘキサエン酸エチルエステル９９．２２％、
およびＣ_21:5エチルエステル０．７８％であり、本処理
工程におけるドコサヘキサエン酸エチルエステルの回収
率は、７８．０％であった。実施例１の原料の混合エチ
ルエステルからのドコサヘキサエン酸エチルエステルの
回収率は、４６．２％であった。

【００３４】実施例３実施例２において、メタノールに代えて、メタノール：
アセトンの５０：５０を溶媒としてクロマトグラフィー
分画した。その結果、ドコサヘキサエン酸エチルエステ
ルとして９９．０８％の純度品を、回収率４３．１％で
得た。

【００３５】

【発明の効果】この発明により、以上詳しく説明した通
り、９９％以上の高純度品として、回収率４５％以上の
優れた成績でドコサヘキサエン酸またはそのエステルを
得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の連続蒸留法を例示した構成図であ
る。

【図２】フロマトグラフィーの吸光度スペクトル図であ
る。

【符号の説明】

１，２，３，４蒸留塔５，６，７，８真空系９，１０，１１，１２，凝縮系１３，１４，１５，１６リボイラー１７フラッシュタンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ１１Ｂ 3/12 2115−4Ｈ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ドコサヘキサ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またはそのエステルの
混合物を高真空下で複数の蒸留塔によって精密蒸留して
炭素数２２の脂肪酸またはエステルを主成分とする留分
を取得し、次いでこれを逆相分配系のカラムクロマトグ
ラフィーに供して分画精製することを特徴とする高純度
ドコサヘキサエン酸またはそのエステルの製造方法。