JPS6340239B2

JPS6340239B2 -

Info

Publication number: JPS6340239B2
Application number: JP56049261A
Authority: JP
Inventors: Yasuhisa Noguchi; Tadasuke Morita
Original assignee: Nippon Mining Co Ltd
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1981-04-03
Filing date: 1981-04-03
Publication date: 1988-08-10
Also published as: JPS57164196A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は脂肪酸又はその誘導体からなる組成物
から、その中に含まれる高度不飽和脂肪酸又はそ
の誘導体（以下両者を含めてHUFAという）を
固体尿素を用いて濃縮分離する方法に関する。従来、動植物油とりわけ魚油に含まれる
HUFAは主として魚類に対する必須脂質として
配合飼料などの形で添加使用されてきたが、最近
では人間に対する生理活性とそれに基づく薬理効
果が解明されてその有用性が確認され、高純度の
HUFAの工業的生産が要望されている。魚油あ
るいは海産生物よりの油脂を原料として、その脂
肪酸又はその誘導体からなる組成物からHUFA
を工業的規模で濃縮分離する方法はまだ確立され
ていない。従来からの分別技術として(1)蒸留分別法、(2)溶
剤分別法、(3)脂肪酸塩の溶解度の差を利用した分
別法、(4)クロマトグラフイー法、(5)脂肪酸又は脂
肪酸エステルの尿素飽和メタノール溶液尿素付加
分別法などが見られる。しかし(1)の方法は高温を
要するため重合、異性化が起りやすく、(2)、(3)の
方法ではHUFA45重量％程度の濃度を与えるの
みであり収量が低く、(4)の方法においては80〜90
重量％程度に濃縮することは可能であるが、極少
量しか得られないか、もしくは分離に何日もの時
間を要し、それに付随する資材と労力ははなはだ
しく大きい。又(5)の尿素飽和メタノール溶液尿素
付加分別法は(2)(3)の方法と異なりHUFA60〜70
重量％程度の濃縮が可能である。しかしながら従来の尿素飽和メタノール溶液尿
素付加分別法によるHUFAの濃縮分離ではメタ
ノールの尿素飽和溶液を用いるため、HUFAの
ような尿素と付加体を作らない物質を得る場合、
溶液側にメタノール、尿素、HUFAが混合物と
して存在し、この中からHUFAを回収するため
にはメタノールを除去後水洗あるいは抽出という
工程が必要となり、収率の低下及び操作の繁雑化
は避けられない。又収率の向上のため付加体の洗
浄を行う場合、メタノールのみで尿素付加体を洗
浄すると尿素付加体の一部が溶解又は分解し
HUFAの純度の低下が生じるため、尿素で飽和
されたメタノールか、あるいは尿素付加体を溶解
しない洗浄用の溶剤が必要となる。又尿素付加体
の分解をメタノール中で行うと尿素と脂肪酸など
を分別するのが困難となり、尿素の再使用がむず
かしい。本発明はこれらの欠点を改良することを目的と
して固体尿素と特定の溶剤を用いることにより、
脂肪酸またはその誘導体からなる組成物から高収
率高純度でHUFAを濃縮分離する方法を提供す
るものである。本発明は、脂肪酸またはその誘導体からなる組
成物を、炭素数５〜８の脂肪族炭化水素又は脂環
式炭化水素溶剤あるいはメタノールを20容量％以
下含有する上記溶剤の存在下で固体尿素と接触さ
せて尿素付加体を生成させ、その混合物から尿素
付加体を分別除去することを特徴とするHUFA
の濃縮分離方法であり、さらにまた分別除去され
た尿素付加体を反応に用いたと同じ溶剤により70
〜120℃の温度で分解し、固体尿素と溶剤を回収
し、これらをHUFAの濃縮分離に連続的に再使
用する方法である。本発明におけるHUFAは、１分子当り炭素数
が20個以上、二重結合数３個以上を有する長鎖不
飽和脂肪酸の内で生理活性を有するω−３酸（オ
メガ−３酸、ω−３は脂肪酸の二重結合が末端メ
チル基側から３番目に位置する）とω−６酸（オ
メガ−６酸、ω−６は脂肪酸の二重結合が末端メ
チル基側から６番目に位置する）又はその誘導体
を主に対象とするものであり、このいずれもが生
体内で大きな意義を持つ高い生理活性を有してい
る。このような脂肪酸としてはC₂₀:₃ω₃（エイコサ
トリエン酸）、C₂₀:₄ω₃（エイコサテトラエン酸）、
C₂₀:₅ω₃（エイコサペンタエン酸、以下EPAとい
う）、C₂₂:₅ω₃（ドコサペンタエン酸）、C₂₂:₆ω₃
（ドコサヘキサエン酸、以下DHAという）のごと
きω−３酸又はそれらの誘導体、C₂₀:₂ω₆（エイ
コサジエン酸）、C₂₀:₃ω₆（エイコサトリエン酸）、
C₂₀:₄ω₆（エイコサテトラエン酸又はアラキドン
酸）C₂₂:₃ω₆（ドコサトリエン酸）、C₂₂:₄ω₆（ド
コサテトラエン酸）、C₂₂:₅ω₆（ドコサペンタエン
酸）、C₂₄:₄ω₆（テトラコサテトラエン酸）のごと
きω−６酸又はそれらの誘導体があげられ、二重
結合はシス位置で示されるものである。本発明の方法で使用されるHUFAを含む混合
組成物は液状又は固形の天然由来の油脂類があ
り、具体例を示せば、魚油、肝油などの海産動物
油をはじめとする各種動植物油類又はその誘導体
（脂肪酸、脂肪酸エステル、グリセリド、脂肪族
アルコール、ワツクス、石ケンなど、あるいは人
為的にそれらを変換した油脂類又はそれらの混合
物）があげられるが、尿素付加法を用いる関係
上、脂肪酸、脂肪酸アルキルエステル、脂肪族ア
ルコール、グリセリドが好ましい。本発明において溶剤は脂肪酸又はその誘導体か
らなる組成物を溶解し固体尿素と均一なスラリー
を作りうるものを用いる。溶剤としては炭素数５〜８の脂肪族炭化水素又
は脂環式炭化水素、たとえばｎ−ペンタン、ｎ−
ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、イソオ
クタン、シクロヘキサンなどがあげられるが、好
ましくはｎ−ペンタン、イソオクタン、シクロヘ
キサンのごとく尿素と付加体を作らない溶剤が単
独または混合物として用いられる。しかしベンゼ
ン、トルエンのようなベンゼン系炭化水素又はト
リクロルエタンのような塩素化炭化水素又は酢酸
ブチルのような短鎖の脂肪族アルキルエステルを
溶剤として用いる場合には反応はほとんど進行し
ない。本発明において好ましい溶剤としてはメタノー
ルを20容量％以下含有する炭素数５〜８の脂肪族
炭化水素又は脂環式炭化水素があり、特に好まし
くはメタノールを１〜10容量％含有する溶剤が用
いられる。この場合メタノールは反応の賦活剤と
して働く。しかしながらメタノールを20容量％以
上含有する炭素数５〜８の脂肪族炭化水素又は脂
環式炭化水素を溶剤として用いると脱溶剤後
HUFAに尿素が残り、過、水洗などの工程が
必要となり好ましくない。溶剤量は使用尿素量によつて異なるが脂肪酸、
又はその誘導体からなる組成物を溶解し、かつ固
体尿素と均一なスラリー状の撹拌を行うのに必要
な量を用いる。固体尿素の使用量は脂肪酸又はその誘導体の組
成によつて異なるが高純度のHUFAを得るため
には脂肪酸又はその誘導体からなる組成物の２倍
以上必要である。又収率よく高純度のHUFAを
得るためには脂肪酸又はその誘導体からなる組成
物の2.5〜４倍量の尿素を用いるのが好ましい。反応温度は−20℃ないし40℃までで好ましくは
５〜25℃である。−20℃以下では反応がほとんど
進行せず40℃以上になると尿素付加体が分解を起
こしはじめ尿素付加体生成が困難となる。反応後にその混合物から尿素付加体を過によ
り分別除去し、液を減圧下脱溶剤してHUFA
を得る。この際HUFAの収率向上のためには尿
素付加体の洗浄を行うが、反応工程の溶剤と同一
の溶剤を用い洗浄すればよく、洗浄別後、上記
反応後の液と合せて減圧下に脱溶剤して
HUFAを得る。洗浄後の尿素付加体は水又はメタノールのよう
な尿素を溶解する溶剤を加えて分解することがで
きるが、尿素と脂肪酸などを分別するのが困難と
なり、工程の連続化及び尿素の再利用のためには
好ましくない。本発明方法において、尿素付加体の分解に使用
される溶剤は反応のときに使用した溶剤と同一の
ものがよく、HUFAの濃縮の際に得られた回収
溶剤を使用してもよい。又溶剤の使用量は反応の
ときに使用した量と同量あればよく、尿素付加体
がスラリー化する量が必要である。尿素付加体の分解温度は尿素付加体形成が平衡
反応であるため高い方が望ましいが70〜120℃の
温度範囲で分解するのが好ましい。しかしながら
尿素付加体が分解されてでてくる固体尿素と脂肪
酸又はその誘導体の劣化、重合あるいは酸化を防
ぐためには高温は好ましくなく、特に望ましくは
80〜100℃の範囲である。本発明において使用されるシクロヘキサン、イ
ソオクタンは沸点が各々81℃、99℃であり、尿素
付加体の分解に最も良好な溶剤である。リフラツ
クス下で分解を行えば酸素による脂肪酸又はその
誘導体の酸化も防ぐことができる。尿素付加体の
分解後過洗浄により尿素を回収し液中の脂肪
酸又はその誘導体を減圧下脱溶剤後、各目的に応
じて分別する。回収された尿素は溶剤を含んだま
ま再使用される。又HUFAの濃縮分離あるいは
尿素付加体の分解のために使用された溶剤は回収
され再使用される。本発明の方法によれば従来の
尿素飽和メタノール溶液を用いる尿素付加法より
も脂肪酸又はその誘導体からなる組成物から
HUFAを収率よく簡単に濃縮分離することがで
き工業生産を可能にするという大きな効果が得ら
れる。次に本発明の実施例について説明する。実施例１イワシ、サバなどの雑魚類（トリグリセリド）
由来の脂肪酸（ミリスチン酸C₁₄:₀5.3％、パル
ミチン酸C₁₆:₀14.1％、パルミトオレイン酸
C₁₆:₁7.5％、オレイン酸C₁₈:₁19.8％、エイコセ
ン酸C₂₀:₁10.5％、エルシン酸C₂₂:₁8.8％、
EPA10.3％、DHA8.3％、その他モロクチン酸
C₁₈:₄ω₃、アラキドン酸、ドコサペンタエン酸な
ど）100ｇ、固体尿素400ｇおよびイソオクタン
400mlを撹拌機のついたフラスコに仕込み24時間
20℃で撹拌しながら反応させた。尿素付加体を
別、洗浄し液をロータリーエバポレータで減圧
下脱溶剤しHUFAを得た。実施例２実施例１の脂肪酸100ｇ、固体尿素400ｇ、イソ
オクタン400mlおよびメタノール16mlを撹拌機の
ついたフラスコに仕込み４時間20℃で反応させ、
実施例１と同様にしてHUFAを得た。実施例３実施例１の脂肪酸100ｇ、尿素300ｇ、イソオク
タン300mlおよびメタノール18mlを用い、４時間
20℃で反応させ、実施例１と同様にしてHUFA
を得た。実施例４実施例１の脂肪酸100ｇ、尿素300ｇ、イソオク
タン300mlおよびメタノール12mlを用い４時間10
℃で反応させ、実施例１と同様にしてHUFAを
得た。実施例５実施例１の脂肪酸100ｇ、尿素300ｇ、イソオク
タン300mlおよびメタノール18mlを用い４時間５
℃で反応させ、実施例１と同様にしてHUFAを
得た。実施例６実施例１の脂肪酸100ｇ、尿素350ｇ、イソオク
タン350mlおよびメタノール14mlを用い４時間15
℃で反応させ、実施例１と同様にしてHUFAを
得た。次に別した尿素付加体を、HUFAを得
た際の回収溶剤でリフラツクス下（98〜99℃）１
時間分解し別、洗浄、脱溶剤後、脂肪酸72.1ｇ
および尿素344.4ｇを得た。実施例７実施例１の脂肪酸100ｇ、実施例６の回収尿素
344ｇ、回収イソオクタン（メタノールを２容量
％含む）350mlおよびメタノール７mlを用い４時
間15℃で反応させ、実施例１と同様にして
HUFAを得た。実施例８実施例１の脂肪酸100ｇ、尿素400ｇ、シクロヘ
キサン400mlおよびメタノール16mlを用い４時間
20℃で反応させ、実施例１と同様にしてHUFA
を得た。実施例９実施例１の脂肪酸100ｇ、尿素300ｇ、シクロヘ
キサン300mlおよびメタノール12mlを用い４時間
15℃で反応させ、実施例１と同様にしてHUFA
を得た。尿素付加体を回収溶剤でリフラツクス下
（80〜81℃）１時間分解し、別、洗浄、脱溶剤
後、脂肪酸72ｇおよび尿素298ｇを得た。実施例 10 実施例１の脂肪酸100ｇ、実施例９の回収尿素
298ｇ、回収シクロヘキサン（メタノールを２容
量％含む）300mlおよびメタノール６mlを用い４
時間15℃で反応させ、実施例１と同様にして
HUFAを得た。実施例 11 実施例１の脂肪酸100ｇ、尿素400ｇ、ｎ−ヘキ
サン800mlおよびメタノール16mlを用い４時間15
℃で反応させ、実施例１と同様にしてHUFAを
得た。実施例 12 実施例１の脂肪酸100ｇ、尿素400ｇ、ｎ−オク
タン800mlおよびメタノール24mlを用い４時間15
℃で反応させ、実施例１と同様にしてHUFAを
得た。実施例 13 実施例１の脂肪酸100ｇ、尿素400ｇ、ｎ−ペン
タン400mlおよびメタノール16mlを用い４時間15
℃で反応させ、実施例１と同様にしてHUFAを
得た。実施例 14 イワシ、サバなどの雑魚油トリグリセリドをス
イ臓リパーゼで加水分解する。得られたグリセリ
ド混合物をカラムで分別しモノグリセリドを得
た。このモノグリセリドの脂肪酸組成はC₁₄:₀
9.3％、C₁₆:₀21.1％、C₁₆:₁4.3％、C₁₈:₁9.9％、
C₂₀:₁5.5％、C₂₂:₁7.3％、EPA14.2％、
DHA19.6％、その他C₁₈:₄ω₃、アラキドン酸、
ドコサペンタエン酸などであつた。このモノグリ
セリド１ｇ、尿素４ｇ、イソオクタン８mlおよび
メタノール0.3mlを試験管に入れ、恒温槽付振盪
機にて８時間20℃で反応させ、実施例１と同様に
してHUFAを得た。実施例 15 イワシ、サバなどの雑魚油（トリグリセリド）
由来の脂肪酸メチルエステル（C₁₄:₀6.6％、
C₁₆:₀15.7％、C₁₆:₁7.4％、C₁₈:₁14.7％、
C₂₀:₁8.0％、C₂₂:₁6.9％、EPA13.0％、DHA8.0
％、その他C₁₈:₄ω₃、アラキドン酸、ドコサペン
タエン酸など）100ｇ、尿素400ｇ、イソオクタン
400mlおよびメタノール16mlを撹拌機のついたフ
ラスコに仕込み４時間20℃で反応させ、実施例１
と同様にしてHUFAを得た。実施例 16 実施例15の脂肪酸メチルエステル100ｇ、尿素
300ｇ、イソオクタン300mlおよびメタノール12ml
を用い４時間15℃で反応させ、実施例１と同様に
してHUFAを得た。尿素付加体を回収溶剤でリ
フラツクス下（98〜99℃）１時間分解し、別、
洗浄、脱溶剤後メチルエステル71.2ｇおよび尿素
294.9ｇを得た。実施例 17 実施例15の脂肪酸メチルエステル100ｇ、実施
例16の回収尿素294ｇ、回収イソオクタン（メタ
ノールを２容量％含む）300mlおよびメタノール
６mlを用い４時間15℃で反応させ、実施例１と同
様にしてHUFAを得た。実施例 18 実施例15の脂肪酸メチルエステル100ｇ、尿素
300ｇ、シクロヘキサン300mlおよびメタノール12
mlを用い、４時間15℃で反応させ、実施例１と同
様にしてHUFAを得た。尿素付加体を回収溶剤
でリフラツクス下（80〜81℃）１時間分解し、
別、洗浄、脱溶剤後メチルエステル70.2ｇおよび
尿素295.7ｇを得た。実施例 19 実施例15の脂肪酸メチルエステル100ｇ、実施
例18の回収尿素295ｇ、回収シクロヘキサン（メ
タノールを２容量％含む）300mlおよびメタノー
ル６mlを用い、４時間15℃で反応させ、実施例１
と同様にしてHUFAを得た。実施例 20 実施例15の脂肪酸メチルエステル100ｇ、尿素
400ｇ、ｎ−ヘキサン800mlおよびメタノール24ml
を用い４時間15℃で反応させ、実施例１と同様に
してHUFAを得た。実施例 21 実施例15の組成を持つ脂肪酸エチルエステル
100ｇ、尿素300ｇ、イソオクタン300mlおよびメ
タノール３mlを用い４時間15℃で反応させ、実施
例１と同様にしてHUFAを得た。実施例 22 実施例15の組成を持つ脂肪酸エチルエステル
100ｇ、尿素300ｇ、イソオクタン300mlおよびメ
タノール30mlを用い、４時間15℃で反応させ、実
施例１と同様にしてHUFAを得た。実施例 23 実施例15の組成を持つ脂肪酸エチルエステル
100ｇ、尿素300ｇ、シクロヘキサン300mlおよび
メタノール12mlを用い４時間15℃で反応させ、実
施例１と同様にしてHUFAを得た。尿素付加体
を回収溶剤でリフラツクス下（80〜81℃）１時間
分解し、別、洗浄、脱溶剤後エチルエステル
71.3ｇおよび尿素296ｇを得た。実施例 24 実施例15の組成を持つ脂肪酸エチルエステル
100ｇ、実施例23の回収尿素296ｇ、回収シクロヘ
キサン（メタノールを２容量％含む）300mlおよ
びメタノール６mlを用い４時間15℃で反応させ、
実施例１と同様にしてHUFAを得た。実施例 25 実施例15の組成を持つ脂肪酸エチルエステル
100ｇ、尿素300ｇ、ｎ−ペンタン300mlおよびメ
タノール12mlを用い４時間15℃で反応させ、実施
例１と同様にしてHUFAを得た。実施例 26 イカ油（トリグリセリド）由来の脂肪酸エチル
エステル（C₁₄:₀3.6％、C₁₆:₀13.0％、C₁₆:₁4.4
％、C₁₈:₁17.5％、C₂₀:₁12.9％、C₂₂:₁7.8％、
EPA11.0％、DHA17.5％、その他C₁₈:₄ω₃、ア
ラキドン酸、ドコサペンタエン酸など）100ｇ、
尿素300ｇ、イソオクタン300mlおよびメタノール
９mlを用い、４時間15℃で反応させ、実施例１と
同様にしてHUFAを得た。比較例１実施例１の脂肪酸100ｇ、尿素400ｇおよびメタ
ノール800mlを用い４時間15℃で反応させた。尿
素付加体を別後、母液を濃縮し、析出した尿素
を塩酸酸性水で溶解しHUFAをエチルエーテル
で抽出した。水洗後脱溶剤しHUFAを得た。比較例２実施例15の組成を持つ脂肪酸エチルエステル
100ｇ、尿素300ｇおよびメタノール600mlを用い
４時間15℃で反応させた。尿素付加体を別後、
母液を濃縮し、析出した尿素とHUFAの混合物
からHUFAをｎ−ペンタンで抽出した。水洗後
脱溶剤しHUFAを得た。比較例３実施例15の組成を持つ脂肪酸エチルエステル
100ｇ、尿素300ｇ、ベンゼン300mlおよびメタノ
ール12mlを用い４時間15℃で反応させた。尿素付
加体を別、洗浄し液をロータリーエバポレー
タで減圧下溶剤し、HUFAを得た。比較例４実施例15の組成を持つ脂肪酸エチルエステル
100ｇ、尿素300ｇ、ベンゼン300mlおよびメタノ
ール30mlを用い４時間15℃で反応させ、比較例３
と同様にしてHUFAを得た。比較例５実施例15の組成を持つ脂肪酸エチルエステル
100ｇ、尿素300ｇ、トリクレン300mlおよびメタ
ノール12mlを用い４時間15℃で反応させ、比較例
３と同様にしてHUFAを得た。比較例６実施例15の組成を持つ脂肪酸エチルエステル
100ｇ、尿素300ｇ、酢酸ブチル300mlおよびメタ
ノール12mlを用い４時間15℃で反応させ、比較例
３と同様にしてHUFAを得た。実施例１〜26、比較例１〜６におけるHUFA
の収率及び組成を第１表に示し、またその原料組
成を第２表に示した。分析はガスクロマトグラフ
イーによつた。実施例と比較してメタノールを用
いた比較例１及び比較例２において実施例は比較
例よりも収率でまさり、操作面においても簡単で
あつた。又ベンゼンなどの溶剤を用いた比較例３
〜６とくらべて実施例は、HUFA組成のうち
C₁₆:₀、C₂₂:₁等の不純物が少なくこれに対し必
要なEPA、DHAその他のHUFAが多く、
HUFAの純度においてはるかにすぐれていた。以上のように脂肪酸または誘導体からなる組成
物を溶剤とともに固体尿素により尿素付加を行い
液からHUFAを濃縮分離する本発明方法は尿
素飽和メタノールを用いた従来からの尿素付加法
と比較して、あるいはベンゼンなどの溶剤を用い
た固体尿素尿素付加法と比較して、高度不飽和脂
肪酸又はその誘導体を得るためのすぐれた方法で
ある。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１脂肪酸またはその誘導体からなる組成物を溶
剤の存在下で固体尿素と接触させて尿素付加体を
生成させ、その混合物から尿素付加体を分別除去
することを特徴とする高度不飽和脂肪酸又はその
誘導体の濃縮分離方法。２溶剤が炭素数５〜８の脂肪族炭化水素又は脂
環式炭化水素である特許請求の範囲第１項記載の
方法。３溶剤がメタノールを20容量％以下含有する炭
素数５〜８の脂肪族炭化水素又は脂環式炭化水素
である特許請求の範囲第１項記載の方法。４反応を−20℃〜40℃で行うことを特徴とする
特許請求の範囲第１〜３項いずれか一つの項記載
の方法。５高度不飽和脂肪酸が炭素数20以上、２重結合
数３個以上である特許請求の範囲第１〜４項いず
れか一つの項記載の方法。６脂肪酸またはその誘導体からなる組成物を溶
剤の存在下で固体尿素と接触させて尿素付加体を
生成させ、その混合物から尿素付加体を分別除去
し、この尿素付加体を反応と同一溶剤を用い70〜
120℃の温度で分解して固体尿素と溶剤を回収し、
これらを再使用することを特徴とする高度不飽和
脂肪酸又はその誘導体の濃縮分離方法。７溶剤が炭素数５〜８の脂肪族炭化水素又は脂
環式炭化水素である特許請求の範囲第６項記載の
方法。８溶剤がメタノールを20容量％以下含有する炭
素数５〜８の脂肪族炭化水素又は脂環式炭化水素
である特許請求の範囲第６項又は７項記載の方
法。