KR20000024616A

KR20000024616A - 결정화 방법을 이용한 고순도 공역화 리놀레인산의 분리정제방법

Info

Publication number: KR20000024616A
Application number: KR1020000008927A
Authority: KR
Inventors: 최청송; 이성권; 김희도; 홍준기
Original assignee: 최청송; 홍준기; 김희도; 이성권
Priority date: 2000-02-24
Filing date: 2000-02-24
Publication date: 2000-05-06

Abstract

본 발명은 메탄올 : 요소 : 리놀레인산을 고농도로 함유한 식물유(홍화유, 해바라기유 등)의 원료를 3∼4 : 1.5∼2.0 : 1 비율로 혼합시킨 혼합물을 60∼70℃로 승온시켜 완전용해 시킨 후, 냉각시켜 최종온도를 20∼30℃로 조절하고, 수득된 혼합물을 여과하여 액상분을 회수하고 메탄올을 증발시킨 후, 이때 수득된 결정체에서 요소와 헥산을 제거시킴을 특징으로 하는 순도 99% 이상 리놀레인산의 분리 정제 방법을 제공하는 것과 상기 방법으로 수득된 순도 99% 이상의 리놀레인산을 고온 염형성이성질화방법(AOAC 방법에 준함)에 의하여 공역화 리놀레인산으로 전환시키고, 전환 후 발생된 부산물인 과산화물과 색소성분 등을 제거하고, 공역화 리놀레인산 : 요소 : 메탄올을 7∼9 : 2.5∼3.5 : 1 비율로 혼합시킨 혼합물을 60∼70℃로 승온시켜 완전 용해시킨 후, 최종온도를 0∼10℃로 냉각시키면서 공역화 지방산을 2∼8회 분할 주입하고 메탄올을 증발시킨 후, 이때 수득된 결정체에서 요소와 헥산을 제거시킴을 특징으로 하는 순도 99% 이상의 공역화 리놀레인산의 분리 정제 방법 및 99% 이상의 시스-9, 시스-11 공역화 리놀레인산의 분리 정제 방법과 순도 90% 이상의 시스-9, 트랜스-11 공역화 리놀레인산의 분리 정제 방법을 제공하는 것이다.

Description

결정화 방법을 이용한 고순도 공역화 리놀레인산의 분리 정제방법 {Separation and purification method for preparing highly purified conjugated linoleic acid using crystallization process}

본 발명은 리놀레인산을 다량 함유한 해바라기유, 옥배유, 대두유 및 홍화유로부터 요소부가법과 냉각결정법을 이용하여 고순도 공역화 리놀레인산을 분리 정제하는 방법에 관한 것이다.

필수지방산인 리놀레인산의 공역화 이성질체인 공역화 리놀레인산은 모두 탄소수가 18개이며, 공역화(conjugation) 이중결합을 갖는 이중결합이 둘인 이성질체인 지방산의 구조를 갖는다. 소, 양, 산양과 같은 되새김 동물(ruminants)의 되새김 위(rumen)내에서 식물성 기름의 주요 성분인 리놀레인산과 리놀레닌산 (linolenic acid, LN, C18:3, n-3, 시스-9(sis-9), 시스-12, 시스-15), 그리고 되새김 위내 혐기성 세균인 부티리비브리오 파브리솔벤츠(Butyrivibrio fibrisolvents: B. fibrisolvents)에 의한 수소첨가 반응산물(biohydrogenation)로서 공역화 리놀레인산이 이미 보고되어 있다. 따라서 공역화 리놀레인산은 되새김질 동물의 젖(milk)이나 고기(meat)에 잔류하는 미량의 천연 지방산 성분(naturally occurring fatty acids in rumen: rumenic acid)이다.

공역화 리놀레인산은 항돌연변이 작용뿐만 아니라, 피부암, 전위부 종양, 유선암, 대장암 억제 또는 감소 효과가 있다고 알려져 있다. 최근에는 공역화 리놀레인산이 암 연구 이외에 동맥경화증(arteriosclerosis)을 완화하는 작용이 있으며, 포도당에 대한 내성을 저하시켜 당뇨병 치료효과가 있으며 비만(obesity)을 억제한다고도 알려져 있다.

공역화 리놀레인산(Conjugated linoleic acid, CLA, octadecadienoic acid; c18:2)은 모든 탄소수가 18개이며, 두 개의 이중 결합을 갖는 리놀레인산의 구조(시스-9, 트랜스-11(trans-11))로부터 9, 11 또는 10, 12 또는 탄소의 위치 및 기하(시스-, 트랜스-) 이성체를 통칭한다. 공역화 리놀레인산은 시스/트랜스-CLA (cis/trans-CLA)와 트랜스/트랜스-CLA(trans/trans-CLA)로 구분할 수 있다. 되새김질 동물의 되새김위 내에서 생성되는 CLA는 일반적으로 시스/트랜스-CLA로서 주로 시스-9, 트랜스-11의 구조를 갖는다고 보고된 바 있다.

현재까지 CLA의 이성질체로는 리놀레인산의 구조(시스-9, 트랜스-11)로부터 8가지 종류의 이성체와 시스-11, 시스-13 이성체가 있으며, 최근에 Yurawecz등에 의해 트랜스-7, 시스-9가 젖소의 젖, 치즈, 소고기와 사람의 유즙 및 지방조직에서 발견되었다. 그밖에 8번과 10번 또는 12번과 14번 탄소사이의 이성체 등이 발견되어 보고되고 있다. 자연계에 존재할 수 있는 이성체의 수는 더 발견될 여지가 있다. 그러나 생리 활성을 나타내는 CLA는 9번과 11번 또는 10번과 12번 사이의 이성체가 대부분이라고 여겨진다.

1978년부터 미국 위스콘신대학교의 Michael W. Pariza 교수 연구팀은 육류중의 단백질과 같은 유기물질 등이 가공중의 열변성에 의하여 유전독성을 일으키는 물질을 생성되리라는 가정 하에 살모넬라 변이균주를 이용한 돌연변이 시험법(mutagenicity test usingSalmonella typhimurim)을 이용하여 시험하였다. 이 과정에서 쇠고기 육류의 열추출물(fried ground beef) 중에는 항돌연변이 작용을 갖는 물질이 있을 것이라고 생각하게 되었다. 대부분의 단백질 유래의 성분은 열 변성과정을 거쳐서 돌연변이 유발물질로 변화하는 것에 비하여 쇠고기 육류(grilled ground beef: 햄버거 등)의 열변성 과정을 거친 분획 중에는 항돌연변이 성분이 있으며, 그것을 공역화 리놀레인산(CLA라 명명함)이라는 것이 밝혀졌다.

이러한 CLA의 발견은 동물성 식품(특히 소고기 및 유가공품)의 생산과 수출을 전략으로 하는 미국 및 전세계의 학자들에게 흥분이 아닐 수 없었다. 그 당시 대부분의 동물성 식품은 각종 성인병과 암 발생의 주요 원인 인자로 생각되는 점을 감안하면 획기적인 발견이었다. 이러한 생리활성 및 효능으로 인한 종래의 CLA의 고순도 분리정제 방법은 요소부가법, 분자증류법, HPLC 방법 및 이들의 조합을 이용한 방법이 있었다.

그러나 종래의 요소부가법은 요소 분자군의 거동을 제어하지 못하였기 때문에 중간 순도 분리에만 사용되어왔으며, 고순도 분리 정제에 있어서는 대량생산 및 산화 안정성이 저하되어 고가의 투자비 및 설치비가 요구되며 제품 가격의 상승을 가져오는 분자증류법과 HPLC 방법만을 사용할 수 밖에 없었다.

먼저 기존의 요소부가법(미국특허 제1,240,513호 : Haagsma, JAOCS, 59, 117(1982) : Ratnavake, Fatsci. Technol. 90, 381(1988))은 요소의 분자군 크기를 제어하지 못한 관계로 냉각시 요소와 요소부가체가 동시에 결정으로 석출되어 요소의 활동도가 크게 저하되어 불필요한 지방산 및 색소, 과산화물을 제거할 수 없는 단점이 있다. 따라서 기존의 방법들은 냉각시 그 냉각속도를 매우 느리게 하여 이를 보완하려 하였다. 그러나 이러한 방법은 공정시간이 매우 느리기 때문에 대량생산이 어려우며 리놀레인산이 고온에서 체류하는 시간이 길어 산화안정성이 저하되기 때문에 대량생산 공정으로 응용이 어려운 단점이 있는 것이다.

따라서 기존의 요소부가결정화법의 단점을 크게 개선하여 요소부가결정화법만으로 고순도 공역화 리놀레인산을 분리 정제하여 대량생산이 가능케 한다면, 저가의 제품가격으로 인한 식품이나 인류 복지에 크게 기여하리라 예측된다.

이에 본 발명자들은 대한민국 특허공개 제98-25356호 "결정화 방법을 이용한 고순도 불포화지방산의 분리 정제방법"에서 요소부가법에 의한 리놀레인산의 분리정제 방법을 개시한 바 있으나, 본 특허문헌에서는 고순도 공역화 리놀레인산(CLA)의 분리 정제에 대해서는 제시한 바 없다.

따라서 본 발명은 이러한 단점을 크게 개선하기 위해 요소분자군의 거동을 제어하는 방법을 개발하였다. 즉, 냉각과정에서 지방산들을 수회 분할 주입함으로써 요소의 분자군의 거동을 제어하였고 빠른 냉각속도에서도 요소의 결정 석출 없이 원하는 지방산들을 완벽히 요소부가체로 형성시킬 수 있었다. 또한 이렇게 형성된 요소부가체는 이 내부에 존재하는 지방산들의 공기 접촉을 극소로 하여 주는 분자 캡슐화(molecular encapsulation) 기술로써 산화 안정성이 매우 좋으며 고순도 분리정제를 위하여 요소 분자군 거동을 임의로 제어하여 그 분리의 선택성을 크게 증가시켰다.

도 1은 공역화 리놀레인산의 종류를 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명의 공정을 개략화하여 나타낸 고순도 공역화 리놀레인산의 분리 정제 공정도이다.

본 발명은 식물유에 존재하는 불포화지방산 중 공역화 리놀레인산을 요소부가결정화 방법을 이용하여 분리 정제하는 방법에 관한 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 메탄올 : 요소 : 리놀레인산을 고농도로 함유한 식물유(홍화유, 해바라기유 등)의 원료를 3∼4 : 1.5∼2.0 : 1 비율로 혼합시킨 혼합물을 60∼70℃로 승온시켜 완전용해 시킨 후, 냉각시켜 최종온도를 20∼30℃로 조절하고, 수득된 혼합물을 여과하여 액상분을 회수하고 메탄올을 증발시킨 후, 이때 수득된 결정체에서 요소와 헥산을 제거시킴을 특징으로 하는 순도 99% 이상 리놀레인산의 분리 정제 방법을 제공하는 것이다. 이때 상기 냉각속도는 0.1∼0.3℃/분이고, 상기 지방산은 2∼8회 분할 주입하고, 상기 수득된 결정체의 지방산 양에 대해 물과 헥산을 1:1 동중량부로 혼합하여 농축분 내의 요소를 수용액층으로 이동시켜 제거한 후, 상층액인 유기용매층 내에 헥산을 제거시킴을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 방법으로 수득된 순도 99% 이상의 리놀레인산을 고온 염형성이성질화방법(AOAC 방법에 준함)에 의하여 공역화 리놀레인산으로 전환시키고, 전환 후 발생된 부산물인 과산화물과 색소성분 등을 제거하고, 공역화 메탄올 : 요소 : 리놀레인산을 7∼9 : 2.5∼3.5 : 1 비율로 혼합시킨 혼합물을 60∼70℃로 승온시켜 완전 용해시킨 후, 최종온도를 0∼10℃로 냉각시키면서 공역화 지방산을 2∼8회 분할 주입하고 메탄올을 증발시킨 후, 이때 수득된 결정체에서 요소와 헥산을 제거시킴을 특징으로 하는 순도 99% 이상의 공역화 리놀레인산의 분리 정제 방법을 제공하는 것이다. 이때 상기 색소성분은 공역화 리놀레인산 : 활성백토 : 헥산을 1 : 0.2∼0.5 : 1 비율로 혼합시킨 후 색소 성분을 제거하고, 공역화 리놀레인산 : 요소 : 메탄올의 혼합물의 냉각속도는 0.1∼0.5℃/분으로 하여 결정체를 회수하고, 상기 수득된 결정체의 지방산 양에 대해 물과 헥산을 1:1 동중량부로 혼합하여 요소를 수용액층으로 이동 제거시키고, 상층액인 유기용매층 내에 헥산을 제거시킴을 특징으로 한다.

본 발명의 마지막 목적은 헥산이나 헵탄 등 유기용매와 상기 방법에 따라 제조된 순도 99%의 공역화 리놀레인산을 1∼5 : 1의 비율로 혼합시킨 혼합물을 30∼40℃로 승온시켜 완전 용해시킨 후, 상온에서 -10℃까지의 범위로 냉각하며 이때 교반을 시키지 않고 99% 이상의 시스-9, 시스-11 공역화 리놀레인산의 분리 정제 방법을 제공하거나, 메탄올 : 요소 : 순도 99%의 공역화 리놀레인산을 3∼5 : 1.5∼2 : 1 비율로 혼합시킨 혼합물을 60∼70℃까지 승온하여 완전 용해 후, 이 온도를 초기온도로 하여 35℃∼상온까지 냉각시키면서, 수득된 결정체에서 요소와 헥산을 제거시킴을 특징으로하는 순도 90% 이상의 시스-9, 트랜스-11 공역화 리놀레인산의 분리 정제 방법을 제공하는 것이다.

따라서 본 발명은 메탄올 : 요소 : 리놀레인산을 고농도로 함유한 식물유 지방산을 3∼4 : 1.5∼2.0 : 1 중량비로 혼합시킨 혼합물을 60∼70℃로 승온시켜 완전 용해시킨 후 0.1∼0.5℃/분의 빠른 냉각 속도로 20∼30℃까지 냉각는 과정에서 지방산을 2∼8회 분할 주입함으로써 분리를 위한 한 주기의 시간을 최소화 하고 동시에 요소의 활용도를 최대한 한다. 즉, 지방산을 수회 분할 주입함으로써 요소부가체를 닮은 요소 분자군 화합물 생성속도를 제어하게 되어 빠른 냉각 속도로 거의 전량의 요소부가체를 형성하게 되어 원하는 지방산만을 고순도로 분리 정제하는 것이다. 반면에 기존의 냉각 속도에서는 요소 부가체 뿐만 아니라 요소도 함께 결정으로 석출되어 분리 효율이 현저히 저하되게 된다.

이때 식물유 지방산은 홍화유, 옥배유, 해바라기유 등 리놀레인산의 조성 60∼70% 이상임을 특징으로 하고, 이때 수득된 리놀레인산 및 공역화 리놀레인산은 순도 99% 이상의 지방산들이다.

한편 본 발명에서는 상기 요소의 사용 없이 탄소수 6∼7의 사슬형 또는 고리형 탄화수소 유기용매와 공역화 리놀레인산을 1∼5 : 1의 비율로 혼합한 혼합용액을 30∼40℃로 승온시킨 후 상온에서 -5℃까지의 범위로 냉각시킬 때 냉각속도는 방냉이며 교반을 가하지 않고 순도 99%의 시스-9, 시스-11 공역화 리놀레인산을 결정형태로 수득함을 특징으로 하는 분리 정제방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 요소부가법을 2∼3회 반복하여 공역화 리놀레인산 중 순도 90% 이상의 시스-9, 트랜스-11 리놀레인산을 분리 정제하는 방법 또한 제공하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명은 메탄올 : 요소 : 리놀레인산을 고농도로 함유한 식물유(홍화유, 해바라기유 등)의 원료를 3∼4 : 1.5∼2.0 : 1 비율로 혼합시킨 혼합물을 60∼70℃로 승온시켜 완전용해 시킨 후, 이 온도에서 냉각시켜 최종온도를 20∼30℃로 조절하고, 이때 냉각속도는 0.1∼0.5℃/분으로 설정한다. 이때 지방산은 한번에 주입하는 것이 아니고 2∼8회 분할 주입하는데 이는 요소 분자군의 거동을 제어하여 요소 결정의 석출로 인한 요소 활용도 저하 및 고온에서 오랜 시간 유지되는 시간을 감소하여 제품의 산화 안정성을 향상시킨 것이다.

이렇게 해서 얻어진 혼합물을 여과하여 액상분을 회수하고 여기에 존재하는 메탄올을 증발시킨 후, 지방산 양에 대해 물과 헥산을 1:1 동중량부로 혼합하여 농축분 내의 요소를 수용액층으로 이동시켜 제거한 후, 상층액인 유기용매층 내에 헥산을 제거하여 99% 이상의 리놀레인산을 분리 정제한다.

상기의 방법으로 수득된 99% 이상의 리놀레인산을 고온 염형성이성질화방법(AOAC 방법에 준함)에 의하여 공역화 리놀레인산으로 전환시키고, 전환 후 발생된 부산물인 과산화물과 색소성분 등을 공역화 리놀레인산 : 활성백토 : 헥산을 1 : 0.2∼0.5 : 1 비율로 혼합시킨 후 색소 성분을 제거한다. 그 후 헥산을 제거하고 공역화 리놀레인산 : 요소 : 메탄올을 7∼9 : 2.5∼3.5 : 1 비율로 혼합시킨 혼합물을 60∼70℃로 승온시켜 완전 용해시킨 후, 최종온도를 0∼10℃로 냉각시키면서 공역화 지방산을 2∼8회 주입한다. 이때의 냉각속도는 0.1∼0.3℃/분으로 하여 결정체를 회수한다. 이때 얻어진 결정체에 지방산 양에 대해 물과 헥산을 1:1 동중량부로 혼합하여 요소를 수용액층으로 이동 제거시킨다. 이때 상층액인 유기용매층 내에 헥산을 제거하여 99% 이상의 공역화 리놀레인산을 분리 정제한다.

상기의 방법으로 제조된 공역화 리놀레인산은 기존의 분자증류나 HPLC를 이용한 기술보다 대량생산 및 산화안정성, 저렴한 생산비 및 투자비등 여러 가지 장점을 수반하고 있다.

또한 본 발명에서는 공역화 리놀레인산 중 시스-9, 시스-11 공역화 리놀레인산 또는 시스-9, 트랜스-11 공역화 리놀레인산만을 고농도로 분리하기 위하여 다음과 같은 방법을 사용하였다.

먼저 헥산이나 헵탄 등 유기용매와 이들 지방산을 1∼5 : 1의 비율로 혼합시킨 혼합물을 30∼40℃로 승온시켜 완전 용해시킨 후, 상온에서 -5℃까지의 범위로 냉각시킬 때 냉각 속도는 방냉으로 하며 교반을 시키지 않고 99% 이상의 시스-9, 트랜스-11 공역화 리놀레인산을 분리 정제하고, 메탄올 : 요소 : 순도 99%의 공역화 리놀레인산을 3∼5 : 1.5∼2 : 1 비율로 혼합시킨 혼합물을 60∼70℃까지 승온하여 완전 용해 후, 이 온도를 초기온도로 하여 35℃∼상온까지 냉각시키면서 공역화 지방산을 2∼8회 분할 주입하고 이때의 냉각속도는 0.1∼0.5℃/분으로 설정하였다. 이러한 방법을 2∼3회 반복하여 여과한 후 결정체를 회수한다.

이 결정체에 물과 헥산을 각각 1:1 중량부로 넣고 분해하여 수용액층을 제거한다. 여기서 상층액의 헥산을 제거시킨 후, 순도 90% 이상의 시스-9, 트랜스-11 공역화 리놀레인산을 분리 정제할 수 있었다.

본 발명의 목적은 식품이나 의학분야에서 그 효능을 이미 인증받은 고순도 공역화 리놀레인산을 새로운 요소부가법과 냉각 결정화를 이용하여 분리 정제함으로써 건강식품이나 생명과학에 크게 공헌하는 것이다.

다음의 참고예 및 실시예에서 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.

(참고예 1) 중성지질의 지방산 전환

중성지질의 지방산전환은 AOAC 방법에 준하여 실시했다. 먼저 물(1.6ℓ)과 에탄올(1.6ℓ) 혼합용액에 NaOH(480g), Na₂EDTA(5g)을 60℃에서 용해시킨 후 중성지질(1kg)을 넣고 30분간 비누화 반응시킨다. 이후 헥산(7ℓ)과 물(0.8ℓ)을 주입하여 1시간 혼합 교반 후 정치시킨다. 이후 상층부의 비비누화물질을 제거한 후 하층부의 용액에 진한 염산을 주입하며 pH 1로 적정하여 상층부의 지방산층을 회수하고 회전 진공 증발기로 헥산을 제거한다.

(참고예 2) 리놀레인산의 공역화(conjugation)

리놀레인산을 함유한 지방산이나 중성지질의 공역화는 AOAC 방법에 준하여 실시했다. 먼저 에틸렌글리콜(1ℓ)을 180℃로 승온후 KOH(250g)을 서서히 주입하여 완전 용해시킨 후 지방산이나 중성지질(500㎖)을 주입하여 1시간 30분 염화 시킨다. 반응이 종결되면 상온까지 냉각한 후 메탄올(500㎖)을 넣고 진한 염산을 주입하여 pH 4로 적정하여 지방산으로 전환한다. 그 후 물(500㎖)과 헥산(500㎖)을 넣고 30분간 교반하며 상층부의 헥산층으로 지방산을 이동시킨다. 그후 이 혼합액을 정치시키고 상층부를 물로 2∼3회 세정 후 상층부의 지방산층을 회수하여 회전 진공 증발기로 헥산을 제거한다.

(참고예 3) 지방산 조성의 분석

지방산의 조성을 분석하기 위해 AOAC 방법에 의해 지방산 메틸에스터로 전환하였다. 이때 사용되는 가스크로마토그래피 분석기는 휴렛패커드사의 HP5890 시리즈Ⅱ를 이용하고, 검출기는 휴렛패커드사의 FID이고, 이때 사용되는 칼럼은 휴렛패커드사의 슈펠코왁스(Supelcowax)로서 분석시 온도는 175℃ → 240℃(2.5℃/분)으로 승온시켰고, 주입기온도는 250℃이고, 검출기 온도는 260℃이다.

(실시예 1)

메탄올 4.5ℓ에 요소 1.5㎏을 넣고 70℃에서 완전용해 시킨 후 참고예 1의 방법에 의해 전환된 해바라기유 지방산(1㎏)[지방산조성 : 팔미틴산(12%), 스테아린산(4%), 올레인산(23.7%), 리놀레인산(60%), 리놀레닌산(0.3%)]을 2∼8회 분할하여 주입하여 20℃까지 0.2℃/분의 냉각속도로 냉각시킨 후 여과한다. 여과된 액을 진공 회전 증발기로 메탄올을 증발시킨 후 남아있는 고형분에 물(1.5ℓ)과 헥산(700㎖)을 넣고 소량의 진한 염산을 넣고 교반 후 정치시킨다. 이후 상층부의 지방산층을 회수하여 진공 회전 증발기로 헥산을 제거시킨다.

이때 얻어지는 지방산의 조성은 참고예 3의 방법에 의해 실시했고 99.5%의 리놀레인산 510g 정도를 얻을 수 있었다. 이렇게 얻어진 리놀레인산을 참고예 2의 방법에 의해 CLA로 전환하였다. 이때 얻어진 CLA에 헥산(600㎖)과 활성백토(100g)를 넣고 20분간 교반 후 여과한다. 여과된 액은 초기 상태 적갈색에서 연황색으로 변화됨을 볼 수 있었다. 다시 이 액을 진공 회전 증발기로 헥산을 제거시킨 후, 메탄올(4.5ℓ)과 요소(1.5㎏)를 70℃에서 완전 용해시킨 혼합액에 2∼8회 분할 주입시키면서 0.2℃/분으로 10℃까지 냉각시킨 후 여과한다. 그 후 결정체를 헥산(1ℓ)으로 세정한 후 여과한다. 이 결정체에 다시 물(500㎖)과 헥산(500㎖)을 넣고 진한 염산을 소량 주입 후 20분간 교반 후 정치시킨다. 여기서 상층부액을 회수하여 진공 회전 증발기로 헥산을 제거시키면 무색 무취의 공역화 리놀레인산 450g 정도를 얻을 수 있다. 이때 얻어지는 지방산의 조성은 참고예 3의 방법에 의해 실시하였고 이때 조성은 99.2% 였다[시스-9, 트랜스-11 CLA (48.8%); 트랜스-10, 시스-12 (44.3%); 시스-9, 시스-11 (1.4%); 시스-10, 시스-12 (3.6%); 트랜스-9, 트랜스11 (0.6%); 트랜스-10, 트랜스-12 (0.3%); oleic acid (0.5%); linoleic acid (0.2%)].

(실시예 2)

실시예 1의 방법에 의해 제조된 CLA(100g)를 다시 참고예 2의 방법을 사용하여 공역화시켜 시스-9, 시스-11의 조성을 증가시킨다. 즉, 기존의 방법 중 공역화 시간을 1시간 반에서 5시간 정도로 연장시키면 CLA 중 시스-9, 시스-11의 조성이 10% 정도로 증가하게 된다. 이렇게 제조된 CLA(100g)에 헥산(500㎖)을 넣고 40℃로 승온시키면서 완전 용해시킨다. 그 후 이 혼합액을 상온까지 교반을 하지 않는 정치상태에서 방냉한다. 상온 근처부터 결정이 석출되면 상온과 평형이 될때까지 방치한다. 평형이 되었을 때 여과를 한다. 여과 후 결정체를 헥산으로 2∼3회 세정한 후 건조한다. 이렇게 해서 얻어진 결정체의 지방산 조성은 시스-9, 시스-11 CLA (99.17%)으로 약 7g 정도의 백색 결정을 얻을 수 있었다.

(실시예 3)

메탄올(1.5ℓ)에 요소(500g)를 넣고 70℃에서 완전 용해시킨 후 실시예 1의 방법에 의해 제조된 CLA(300g)를 2∼8회 분할 주입하여 10℃까지 0.2℃/분의 냉각 속도로 냉각시킨 후 여과한다. 여과 후 결정체를 물(300㎖)과 헥산(500㎖)을 넣고 분해하여 상층부의 지방산층을 회수한다. 회수된 지방산층을 진공 회전 증발기로 헥산을 제거시킨다. 이렇게 얻어진 지방산은 메탄올 : 요소 : 지방산의 중량 비율을 5 : 1.6 : 1의 비율로 앞의 방법과 동일하게 2∼3회 실시한다. 이렇게 해서 얻어진 지방산은 무색 무취의 액상으로 약 35g정도 얻을 수 있었다. 이때의 지방산 조성은 참고예 3의 방법에 의해 실시하였고 94%의 시스-9, 트랜스-11 CLA이다.

본 발명의 효과는 종래의 CLA의 고순도 분리정제 방법인 요소부가법, 분자증류법, HPLC 방법 및 이들의 조합을 이용한 방법의 문제점을 개선한 것으로, 종래 요소부가법은 요소 분자군의 거동을 제어하지 못하였기 때문에 중간 순도 분리에만 사용되어왔던 점을 개량하여, 본 발명에서는 요소부가결정화법만으로 고순도 공역화 리놀레인산을 분리 정제하여 대량생산 및 저가의 제품가격으로 인한 식품이나 인류 복지에 기여하게 된 것이다.

Claims

메탄올 : 요소 : 리놀레인산을 고농도로 함유한 식물유(홍화유, 해바라기유 등)의 원료를 3∼4 : 1.5∼2.0 : 1 비율로 혼합시킨 혼합물을 60∼70℃로 승온시켜 완전용해 시킨 후, 냉각시켜 최종온도를 20∼30℃로 조절하고, 수득된 혼합물을 여과하여 액상분을 회수하고 메탄올을 증발시킨 후, 이때 수득된 결정체에서 요소와 헥산을 제거시킴을 특징으로 하는 순도 99% 이상 리놀레인산의 분리 정제 방법
제1항에 있어서, 상기 냉각속도는 0.1∼0.5℃/분이고, 상기 지방산은 2∼8회 분할 주입하고, 상기 수득된 결정체의 지방산 양에 대해 물과 헥산을 1:1 동중량부로 혼합하여 농축분 내의 요소를 수용액층으로 이동시켜 제거한 후, 상층액인 유기용매층 내에 헥산을 제거시킴을 특징으로 하는 순도 99% 이상 리놀레인산의 분리 정제 방법
제1항의 방법으로 수득된 순도 99% 이상의 리놀레인산을 고온 염형성이성질화방법(AOAC 방법에 준함)에 의하여 공역화 리놀레인산으로 전환시키고, 전환 후 발생된 부산물인 과산화물과 색소성분 등을 제거하고, 공역화 리놀레인산 : 요소 : 메탄올을 7∼9 : 2.5∼3.5 : 1 비율로 혼합시킨 혼합물을 60∼70℃로 승온시켜 완전 용해시킨 후, 최종온도를 0∼10℃로 냉각시키면서 공역화 지방산을 2∼8회 분할 주입하고 메탄올을 증발시킨 후, 이때 수득된 결정체에서 요소와 헥산을 제거시킴을 특징으로 하는 순도 99% 이상의 공역화 리놀레인산의 분리 정제 방법
제3항에 있어서, 상기 색소성분은 공역화 리놀레인산 : 활성백토 : 헥산을 1 : 0.2∼0.5 : 1 비율로 혼합시킨 후 색소 성분을 제거하고, 공역화 리놀레인산 : 요소 : 메탄올의 혼합물의 냉각속도는 0.1∼0.3℃/분으로 하여 결정체를 회수하고, 상기 수득된 결정체의 지방산 양에 대해 물과 헥산을 1:1 동중량부로 혼합하여 요소를 수용액층으로 이동 제거시키고, 상층액인 유기용매층 내에 헥산을 제거시킴을 특징으로 하는 순도 99% 이상의 공역화 리놀레인산의 분리 정제 방법
헥산이나 헵탄 등 유기용매와 제3항의 방법에 따라 제조된 순도 99%의 공역화 리놀레인산을 1∼5 : 1의 비율로 혼합시킨 혼합물을 30∼40℃로 승온시켜 완전 용해시킨 후, 상온에서 -5℃까지의 범위로 냉각시킬 때 냉각 속도는 방냉으로 하며 교반을 시키지 않음을 특징으로 하는 99% 이상의 시스-9, 시스-11 공역화 리놀레인산의 분리 정제 방법
메탄올 : 요소 : 순도 99%의 공역화 리놀레인산을 3∼5 : 1.5∼2 : 1 비율로 혼합시킨 혼합물을 60∼70℃까지 승온하여 완전 용해 후, 이 온도를 초기온도로 하여 35℃∼상온까지 냉각시키면서, 수득된 결정체에서 요소와 헥산을 제거시킴을 특징으로하는 순도 90% 이상의 시스-9, 트랜스-11 공역화 리놀레인산의 분리 정제 방법
제1항 내지 제6항의 방법 중 어느 한 방법에 따라 제조된 고순도 공역화 리놀레인산