WO2016194360A1 - 高度不飽和脂肪酸エチルエステルの新規製造方法 - Google Patents

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万倉 三正
三澤 嘉久
芳雄 清水
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    • C11BPRODUCING, e.g. BY PRESSING RAW MATERIALS OR BY EXTRACTION FROM WASTE MATERIALS, REFINING OR PRESERVING FATS, FATTY SUBSTANCES, e.g. LANOLIN, FATTY OILS OR WAXES; ESSENTIAL OILS; PERFUMES
    • C11B3/00Refining fats or fatty oils

Definitions

  • the present invention relates to a novel method for producing highly unsaturated fatty acid ethyl ester.
  • the present invention also relates to a method for purifying highly unsaturated fatty acid ethyl esters.
  • Highly unsaturated fatty acid is a general term for fatty acids containing many double bonds.
  • Patent Documents 1 to 4 describe that silver salts used for purification of polyunsaturated fatty acids and their derivatives can be reused, but silver salts are very susceptible to deterioration. .
  • highly unsaturated fatty acid and its derivatives are purified using a deteriorated silver salt, impurities are mixed in and the flavor is deteriorated, and a good refined product cannot be obtained. Therefore, it is very difficult in practice to reuse the silver salt.
  • industrially purifying highly unsaturated fatty acids and derivatives thereof it is necessary to prepare a new aqueous silver salt solution every time, and the purification cost is reduced. There was a problem that would be very expensive.
  • the free fatty acid content in the reused silver salt aqueous solution is a technique that enables the silver salt aqueous solution to be reused repeatedly over a long period of time.
  • the method of making it below a fixed value was developed (patent document 5). This method is characterized in that the free fatty acid content in the silver salt aqueous solution is controlled to 0.2 meq or less per 1 g of silver by bringing the silver salt aqueous solution into contact with a free fatty acid reducing agent.
  • the inventors have clarified that, as described below, when attention is paid only to the acid value of the raw material and attention is not paid to the peroxide value, the peroxide of the raw material causes deterioration of silver nitrate in the silver nitrate aqueous solution, and the production yield is reduced. It can cause a decrease in rate. As shown below, the inventors have clarified that the peroxide of the raw material causes silver nitrate deterioration in the aqueous silver nitrate solution, causing a decrease in production yield, etc., and the peroxide value in the raw material is 10 or less. Thus, the present invention is characterized by reducing silver nitrate deterioration.
  • patent document 5 describes the acid value regarding the quality of a raw material, it does not describe the peroxide value.
  • the acid value which is an index of raw material quality, does not correlate with the peroxide value. Therefore, in the invention described in Patent Document 5, there may arise a problem that the peroxide as a raw material causes deterioration of silver nitrate in the aqueous silver nitrate solution, resulting in a decrease in production yield and the like.
  • the yield in purification and production of the highly unsaturated fatty acid derivative is reduced by reducing the peroxide value of the mixture. It is an object of the present invention to improve.
  • the present inventors have found that the lipid peroxide of highly unsaturated fatty acid ethyl ester as a raw material has a significant influence on the deterioration of the aqueous silver salt solution, and have completed the present invention. While not wishing to be bound by theory, the present inventors believe that lipid peroxides and / or lipid peroxide oxidation products and / or lipid peroxide degradation products bind to aqueous silver salt solutions. Therefore, it was estimated that the processing ability of the silver salt aqueous solution was lowered. Therefore, the present inventors consider that it is important to remove lipid peroxide and / or lipid peroxide oxidation products and / or lipid peroxide degradation products in the raw material, and are raw materials.
  • a raw material highly unsaturated fatty acid ethyl ester having a low peroxide value is provided by reducing the peroxide value of the highly unsaturated fatty acid ethyl ester as a raw material.
  • the present invention provides the following.
  • (Item 1) A method for purifying a highly unsaturated fatty acid derivative from a mixture comprising the highly unsaturated fatty acid derivative, the method comprising: (B) A method comprising the step of bringing the mixture into contact with an aqueous solution of silver salt, wherein the peroxide value of the mixture is 10 or less.
  • (Item 2) A method for purifying a highly unsaturated fatty acid derivative from a mixture comprising the highly unsaturated fatty acid derivative, the method comprising: (B) A method comprising the step of mixing the mixture and an aqueous solution of silver salt, wherein the peroxide value of the mixture is 10 or less.
  • (Item 3) A method for purifying a highly unsaturated fatty acid derivative from a mixture comprising the highly unsaturated fatty acid derivative, the method comprising: (A) reducing the peroxide value of the mixture to 10 or less; and (B) A method comprising the step of bringing the mixture into contact with an aqueous silver salt solution.
  • (Item 4) A method for purifying a highly unsaturated fatty acid derivative from a mixture comprising the highly unsaturated fatty acid derivative, the method comprising: (A) reducing the peroxide value of the mixture to 10 or less; and (B) A method comprising a step of mixing the mixture with an aqueous silver salt solution. (Item 5) Item 5.
  • step (a) comprises contacting the mixture with a POV reducing agent selected from the group consisting of acidic clay, activated clay, activated carbon, and silicic acid.
  • a POV reducing agent selected from the group consisting of acidic clay, activated clay, activated carbon, and silicic acid.
  • step (c) is performed before the step (b).
  • step (Item 11) Item 5.
  • the method according to any one of Items 1 to 4, wherein the step (b) is performed under conditions selected from the group consisting of a nitrogen gas environment and a light shielding environment.
  • a method for purifying a highly unsaturated fatty acid derivative from a mixture comprising the highly unsaturated fatty acid derivative comprising: (B) including contacting the mixture with an aqueous solution of silver salt, wherein the method manages the peroxide number of the mixture to 10 or less by contacting the mixture with a POV reducing agent.
  • a method characterized by. (Item 13) A method for purifying a highly unsaturated fatty acid derivative from a mixture comprising the highly unsaturated fatty acid derivative, the method comprising: (B) including the step of mixing the mixture with an aqueous solution of silver salt, wherein the method manages the peroxide number of the mixture to 10 or less by mixing the mixture with a POV reducing agent.
  • a method characterized by. (Item 14) 14. The method according to item 12 or 13, wherein the highly unsaturated fatty acid derivative is a highly unsaturated fatty acid ethyl ester.
  • (Item 15) Item 15. The item 14, wherein the highly unsaturated fatty acid ethyl ester is selected from the group consisting of 18: 3 ⁇ 3, 18: 3 ⁇ 6, 18: 4 ⁇ 3, 20: 4 ⁇ 6, 20: 5 ⁇ 3, 22: 5 ⁇ 3, and 22: 6 ⁇ 3.
  • Method. (Item 16) 14. The method according to item 12 or 13, wherein the aqueous silver salt solution is an aqueous silver nitrate solution. (Item 17) 14.
  • (Item 18) further, (C) The method of item 12 or 13 including the process of adding an antioxidant to the said mixture.
  • (Item 20) 14 The method according to item 12 or 13, wherein the step (b) is performed under conditions selected from the group consisting of a nitrogen gas environment and a light shielding environment.
  • a method for producing and purifying a highly unsaturated fatty acid and / or derivative thereof while suppressing deterioration of the aqueous silver salt solution Is provided.
  • raw oil and fat refers to an oil and fat used as a raw material for the purification of the present invention.
  • the raw oil and fat may or may not be deoxidized.
  • the raw material fat according to the present invention is a deoxidized raw material fat.
  • purification refers to any operation that increases the concentration of a substance to be purified.
  • peroxide number is used interchangeably with “POV” and represents the amount of peroxide, which is a primary product generated in the early stage of fat auto-oxidation.
  • deterioration of silver salt occurs due to lipid peroxide contained in the mixture (raw oil and fat). That is, it is considered that silver salts such as silver nitrate are altered by the reaction of silver peroxide such as silver nitrate with lipid peroxide.
  • a peroxide exists in a mixture (raw material fat), since a peroxide is unstable, it decomposes
  • the POV of the mixture (for example, raw oil) used in the purification method of the present invention is 14 or less, 13 or less, 12 or less, 11 or less, 10 or less, 9 or less, 8 or less, 7 or less, 6 or less, 5 or less, 4 or less, 3 or less, 2 or less, 1 or less, or 0.5 or less.
  • the “peroxide value (POV)” can be measured by reacting potassium iodide with a sample and titrating iodine liberated from potassium iodide by hydroperoxide in the oil or fat. More specifically, it is as described in the 2003 edition standard oil fat analysis test method (edited by Japan Oil Chemists' Society).
  • the term “acid value” used in the present specification is an index of carboxylic acid contained in fatty acid, and mg of potassium hydroxide required to neutralize free fatty acid contained in 1 g of a sample. Numbers.
  • the method for measuring the acid value is as described in the 2003 standard oil analysis method (edited by Japan Oil Chemists' Society).
  • Peroxide value is not directly related to “acid value”. The peroxide value increases as oxidation proceeds and peroxide is generated. However, peroxide is unstable and will decompose over time. Even when the acid value of the mixture is low, the peroxide value (POV) may be high. For example, when a sample is brought into contact with a POV lowering agent, the POV is not necessarily 10 or less. Therefore, in order to confirm that the POV is 10 or less, it is necessary to measure the POV. Even if the acid value is 5 or less, the POV does not necessarily become 10 or less, but the POV often exceeds 10.
  • Patent Document 5 it is essential that the free fatty acid content is 0.2 meq or less per 1 g of silver, because it is not possible to obtain a sufficient result in preventing deterioration of the silver salt aqueous solution only by setting the acid value to 5 or less. there were.
  • the lipid peroxide and / or lipid peroxide oxidation products and / or lipid peroxide degradation products in the feed are removed. By doing so, a decrease in the processing ability of the aqueous silver salt solution is suppressed.
  • the peroxide value by the “POV lowering agent” treatment is used.
  • the present invention is not limited to this.
  • the term “POV lowering agent” refers to a drug having an action of lowering a “peroxide value (POV)”.
  • POV peroxide value
  • examples of the POV lowering agent include, but are not limited to, acid clay, activated clay, activated carbon, and silicic acid.
  • silicic acid also referred to as silica
  • silica gel that is gelled silicic acid can be used.
  • the mixture and the “POV lowering agent” are contacted or the mixture and the “POV lowering agent” are mixed.
  • polyunsaturated fatty acid means an unsaturated fatty acid having 16 or more carbon atoms and having two or more double bonds in the molecule.
  • docosahexaenoic acid C22: 6, DHA
  • eicosapentaenoic acid C20: 5, EPA
  • arachidonic acid C20: 4, AA
  • docosapentaenoic acid C22: 5, DPA
  • stearidonic acid C18: 4
  • linolenic acid C18) : 3
  • linoleic acid (C18: 2) and the like but are not limited thereto.
  • Derivatives of highly unsaturated fatty acids obtained by the acquisition method of the present invention refer to fatty acids that are not free and those that are free, for example, highly unsaturated fatty acids, methyl esters of highly unsaturated fatty acids, ethyl Examples include, but are not limited to, ester type derivatives such as esters, amide type derivatives such as amides and methylamides, fatty alcohol type derivatives, triglycerides, diglycerides, and monoglycerides.
  • silver salt refers to a silver salt that can form a complex with an unsaturated bond in an unsaturated fatty acid. Examples thereof include, but are not limited to, silver nitrate, silver perchlorate, silver acetate, silver trichloroacetate, and silver trifluoroacetate. These silver salts are dissolved in water to a concentration of preferably 15% or more, more preferably 20% or more, and even more preferably 40% or more to form a silver salt aqueous solution, which is used for the purification of highly unsaturated fatty acid derivatives. To do.
  • the silver salt concentration in the silver salt aqueous solution is not particularly limited, but preferably the saturation concentration is the upper limit.
  • antioxidant refers to a substance that attenuates or eliminates harmful reactions involving oxygen in living bodies, foods, daily necessities, and industrial raw materials.
  • antioxidants include but are not limited to butylhydroxytoluene, tocopherol, and tocopherol derivatives.
  • tocopherol derivatives include d- ⁇ -tocopherol, d- ⁇ -tocopherol, d- ⁇ -tocopherol, d- ⁇ -tocopherol, l- ⁇ -tocopherol, l- ⁇ -tocopherol, l- ⁇ -tocopherol, l- ⁇ -tocopherol, mixtures thereof dl- ⁇ -tocopherol, dl- ⁇ -tocopherol, dl- ⁇ -tocopherol, dl- ⁇ -tocopherol, their derivatives tocopherol acetate, tocopherol succinate, tocopherol phosphate, Examples include, but are not limited to, tocophenol aspartate, tocophenol glutamate, tocopherol palmitate, tocopherol nicotinate, tocopherol linoleate, polyethoxylated tocophenol and the like.
  • a method of selectively separating a highly unsaturated fatty acid derivative from a mixture of fatty acid derivatives typically involves mixing a mixture of fatty acid derivatives containing the highly unsaturated fatty acid derivative with a mixture of fatty acid derivatives.
  • An aqueous solution of a silver salt capable of forming a complex with a saturated bond is added and preferably stirred for 5 minutes to 4 hours, more preferably 10 minutes to 2 hours to form a water-soluble silver salt-highly unsaturated fatty acid derivative complex.
  • it is carried out by selectively dissolving only a highly unsaturated fatty acid derivative in an aqueous silver salt solution, but is not limited thereto.
  • the reaction temperature between the above highly unsaturated fatty acid derivative and the aqueous silver salt solution may be a lower limit as long as the aqueous silver salt solution is liquid and the upper limit is up to 100 ° C. From the viewpoint of stability, solubility of silver salt in water, complex formation rate, etc., 10 to 30 ° C. is preferable.
  • the light is shielded from light under an inert gas such as a nitrogen atmosphere.
  • an inert gas such as a nitrogen atmosphere.
  • the method for dissociating the highly unsaturated fatty acid derivative from the complex of the highly unsaturated fatty acid derivative and the silver salt is not particularly limited.
  • extraction with an organic solvent or addition of water makes the highly unsaturated fatty acid derivative insoluble.
  • the free fatty acid content in the silver salt aqueous solution is 0.5 meq or less, 0.4 meq or less, 0.3 meq or less, 0.25 meq or less, 0.2 meq or less, 0.15 meq or less. , 0.1 meq or less, or 0.07 meq or less.
  • the acid value in the mixture (raw material) is 10 or less, 9 or less, 8 or less, 7 or less, 6 or less, 5 or less, 4 or less, 3 or less, 2 or less, 1 or less, Can be managed.
  • Example 2 (using various POV and acid value raw materials) High fatty acid ethyl ester was obtained from the fatty acid ethyl ester mixture by the following method.
  • a mixture of fatty acid ethyl esters (acid value 0.2 to 1.5, POV 1.0 to 9.5, EPA ethyl ester purity 40 to 48% (fatty acid composition area%), DHA ethyl ester purity 5 to 10%) was mixed and stirred at 20 ° C. for 30 minutes. Then, it left still for 30 minutes and was made to isolate
  • Example 3 (Using POV 15 raw material reduced to POV 1 with activated clay) High fatty acid ethyl ester was obtained from the fatty acid ethyl ester mixture by the following method.
  • activated clay 10 g was added to 1 kg of a mixture of fatty acid ethyl esters (acid value 0.5, POV 15, EPA ethyl ester purity 45.3% (fatty acid composition area%), DHA ethyl ester purity 6.8%), and nitrogen was added. It stirred for 30 minutes at 50 degreeC under atmosphere. Thereafter, the activated clay was removed by filtration, and POV was measured and found to be 1.0.
  • the upper layer was separated to obtain a highly unsaturated fatty acid ethyl ester concentrate. Separately, a lower layer containing silver nitrate was taken and the free fatty acid content was measured. This lower layer containing silver nitrate was used again for the purification of highly unsaturated fatty acid ethyl ester. The above reaction was carried out under a nitrogen atmosphere. This operation was repeated.
  • a method for producing and purifying a highly unsaturated fatty acid and / or derivative thereof while suppressing deterioration of the aqueous silver salt solution Is provided.

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Abstract

本発明は、銀塩の水溶液を用いる高度不飽和脂肪酸および/またはその誘導体の製造・精製において、銀塩水溶液の劣化を抑制しつつ、高度不飽和脂肪酸および/またはその誘導体を製造・精製する方法を提供する。本発明はまた、高度不飽和脂肪酸および/またはその誘導体を含む混合物から高度不飽和脂肪酸および/またはその誘導体を精製する方法において、過酸化物価(POV)が10以下である混合物と銀塩の水溶液とを接触ないし混合させる。

Description

高度不飽和脂肪酸エチルエステルの新規製造方法
 本発明は、高度不飽和脂肪酸エチルエステルの新規製造方法に関連する。また本発明は、高度不飽和脂肪酸エチルエステルの精製法に関連する。
 高度不飽和脂肪酸とは、二重結合を多く含む脂肪酸の総称である。高度不飽和脂肪酸およびその誘導体、特に、魚油由来のイコサペンタエン酸やドコサペンタエン酸の生体機能が注目され、医薬としての高純度イコサペンタエン酸を始めとして、それらの需要がますます高まりつつある。そのため、より簡便な、より経済的な、より高純度な、および/または、より高収率な高度不飽和脂肪酸エチルエステルの新規製造方法、もしくは、高度不飽和脂肪酸エチルエステルの新規精製法が求められている。
 高度不飽和脂肪酸の精製方法のひとつとして、高度不飽和脂肪酸およびその誘導体が銀イオンと錯体を形成して水溶性となるという特性を利用した、銀錯体法が知られている(特許文献1~4)。特許文献1~4には、高度不飽和脂肪酸およびその誘導体の精製に使用した銀塩を再利用することが可能であると記載されてはいるが、銀塩は非常に劣化しやすい性質をもっている。劣化した銀塩を使用して高度不飽和脂肪酸およびその誘導体を精製すると、不純物の混入や風味の劣化などが生じ、良好な精製品を得ることができない。したがって、銀塩を再利用することは現実的には非常に困難であり、工業的に高度不飽和脂肪酸およびその誘導体を精製する場合、都度新たな銀塩水溶液を調製する必要があり、精製コストが非常に高価になるという問題があった。
 良好な品位の高度不飽和脂肪酸およびその誘導体を安価に提供するために、銀塩水溶液を長期間繰り返して再利用することを可能にする技術として、再利用する銀塩水溶液中の遊離脂肪酸含量を一定値以下とする方法が開発された(特許文献5)。この方法は、銀塩水溶液を遊離脂肪酸低下剤に接触せしめることにより、銀塩水溶液中の遊離脂肪酸含量を、銀1g当り0.2meq以下に管理することを特徴とする方法である。しかしながら、発明者らが明らかにし、以下に記載したように、原料の酸価のみに着目し過酸化物価について留意しない場合、原料の過酸化物が、硝酸銀水溶液中の硝酸銀劣化を引き起こし、製造収率の低下等を引き起こし得る。以下に示すように発明者らは、原料の過酸化物が、硝酸銀水溶液中の硝酸銀劣化を引き起こし、製造収率の低下等を引き起こすことを明らかにし、そして、原料中の過酸化物価を10以下に規定することで硝酸銀劣化を低減することを特徴とする本発明を完成した。特許文献5は、原料の品質に関して酸価を記載するものの、過酸化物価については記載していない。原料の品質の指標である酸価は、過酸化物価と相関するものではない。そのため、特許文献5に記載の発明では、原料の過酸化物が硝酸銀水溶液中の硝酸銀劣化を引き起こし、製造収率の低下等を引き起こすという問題が生じ得る。
特許第2786748号 特許第2895258号 特許第2935555号 特許第3001954号 特許第5503856号
 高度不飽和脂肪酸誘導体を含む混合物(例えば、原料)から高度不飽和脂肪酸誘導体を精製する際に、混合物の過酸化物価を低下させることによって、高度不飽和脂肪酸誘導体の精製・製造における収率などを向上させることを、本発明の課題とする。
 本発明者らは、原料である高度不飽和脂肪酸エチルエステルの過酸化脂質が、銀塩水溶液の劣化に重大な影響を与えることを見出し、本発明を完成させた。理論に拘束されることは望まないが、本発明者らは、脂質過酸化物および/または脂質過酸化物の酸化生成物および/または脂質過酸化物の分解物が銀塩水溶液に結合するため、銀塩水溶液の処理能力の低下を引き起こすと推定した。そこで、本発明者らは、原料中の脂質過酸化物および/または脂質過酸化物の酸化生成物および/または脂質過酸化物の分解物を除去することが重要であると考え、原料である高度不飽和脂肪酸エチルエステルの過酸化物価を低減するか、あるいは、低い過酸化物価を有する原料高度不飽和脂肪酸エチルエステルを提供することにより、銀塩水溶液(例えば、硝酸銀)の劣化を抑制することができることを見出し、本発明の新規製造方法・新規精製方法を完成した。
 本発明では、例えば、原料である高度不飽和脂肪酸エチルエステルの過酸化物価を低減するか、あるいは、低い過酸化物価を有する原料高度不飽和脂肪酸エチルエステルを提供し、そのような原料高度不飽和脂肪酸エチルエステルを銀塩水溶液と接触させることにより、銀塩水溶液の劣化を抑制しつつ、高度不飽和脂肪酸および/またはその誘導体を製造・精製することが可能となる。
 例えば、本発明は、以下を提供する。
(項目1)
 高度不飽和脂肪酸誘導体を含む混合物から高度不飽和脂肪酸誘導体を精製する方法であって、該方法は、
(b)該混合物と銀塩の水溶液とを接触させる工程
を包含し、ここで、該混合物の過酸化物価が10以下である、方法。
(項目2)
 高度不飽和脂肪酸誘導体を含む混合物から高度不飽和脂肪酸誘導体を精製する方法であって、該方法は、
(b)該混合物と銀塩の水溶液とを混合する工程
を包含し、ここで、該混合物の過酸化物価が10以下である、方法。
(項目3)
 高度不飽和脂肪酸誘導体を含む混合物から高度不飽和脂肪酸誘導体を精製する方法であって、該方法は、
(a)該混合物の過酸化物価を10以下に低減する工程;および、
(b)該混合物と銀塩の水溶液とを接触させる工程
を包含する方法。
(項目4)
 高度不飽和脂肪酸誘導体を含む混合物から高度不飽和脂肪酸誘導体を精製する方法であって、該方法は、
(a)該混合物の過酸化物価を10以下に低減する工程;および、
(b)該混合物と銀塩の水溶液とを混合する工程
を包含する方法。
(項目5)
 前記高度不飽和脂肪酸誘導体が高度不飽和脂肪酸エチルエステルである、項目1~4のいずれか一項に記載の方法。
(項目6)
 前記高度不飽和脂肪酸エチルエステルが18:3ω3、18:3ω6、18:4ω3、20:4ω6、20:5ω3、22:5ω3、および、22:6ω3からなる群から選択される、項目5に記載の方法。
(項目7)
 前記銀塩の水溶液が硝酸銀水溶液である、項目1~4のいずれか一項に記載の方法。
(項目8)
 前記工程(a)が、前記混合物を、酸性白土、活性白土、活性炭、および、ケイ酸からなる群から選択されるPOV低下剤と接触させることを包含する、項目3または4に記載の方法。
(項目9)
 さらに、
(c)前記混合物に抗酸化剤を添加する工程
を包含する、項目1~4のいずれか一項に記載の方法。
(項目10)
 前記工程(c)が前記工程(b)の前に行われる、項目9に記載の方法。
(項目11)
 前記工程(b)が、窒素ガス環境下および光遮断環境下からなる群から選択される条件下で行われる、項目1~4のいずれか一項に記載の方法。
(項目12)
 高度不飽和脂肪酸誘導体を含む混合物から高度不飽和脂肪酸誘導体を精製する方法であって、該方法は、
(b)該混合物と銀塩の水溶液とを接触させる工程
を包含し、ここで、該方法は、該混合物をPOV低下剤と接触させることによって該混合物の過酸化物価を10以下に管理することを特徴とする、方法。
(項目13)
 高度不飽和脂肪酸誘導体を含む混合物から高度不飽和脂肪酸誘導体を精製する方法であって、該方法は、
(b)該混合物と銀塩の水溶液とを混合する工程
を包含し、ここで、該方法は、該混合物をPOV低下剤と混合することによって該混合物の過酸化物価を10以下に管理することを特徴とする、方法。
(項目14)
 前記高度不飽和脂肪酸誘導体が高度不飽和脂肪酸エチルエステルである、項目12または13に記載の方法。
(項目15)
 前記高度不飽和脂肪酸エチルエステルが18:3ω3、18:3ω6、18:4ω3、20:4ω6、20:5ω3、22:5ω3、および、22:6ω3からなる群から選択される、項目14に記載の方法。
(項目16)
 前記銀塩の水溶液が硝酸銀水溶液である、項目12または13に記載の方法。
(項目17)
 前記POV低下剤が、酸性白土、活性白土、活性炭、および、ケイ酸からなる群から選択される、項目12または13に記載の方法。
(項目18)
さらに、
(c)前記混合物に抗酸化剤を添加する工程
を包含する、項目12または13に記載の方法。
(項目19)
 前記工程(c)が前記工程(b)の前に行われる、項目18に記載の方法。
(項目20)
前記工程(b)が、窒素ガス環境下および光遮断環境下からなる群から選択される条件下で行われる、項目12または13に記載の方法。
 本発明によって、銀塩の水溶液を用いる高度不飽和脂肪酸および/またはその誘導体の製造・精製において、銀塩水溶液の劣化を抑制しつつ、高度不飽和脂肪酸および/またはその誘導体を製造・精製する方法が提供される。
 以下、本発明を説明する。本明細書の全体にわたり、単数形の表現は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。また、本明細書において使用される用語は、特に言及しない限り、当該分野で通常用いられる意味で用いられることが理解されるべきである。したがって、他に定義されない限り、本明細書中で使用される全ての専門用語および科学技術用語は、本発明の属する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。矛盾する場合、本明細書(定義を含めて)が優先する。また、本明細書において「wt%」は、「質量パーセント濃度」と互換可能に使用される。また、本明細書において特に定義しない限り、「%」は「wt%」を意味する。
 (用語の定義)
 以下に本明細書において特に使用される用語の定義を列挙する。
 本明細書において使用される用語「原料油脂」とは、本発明の精製の原料として使用する油脂をいう。原料油脂は、脱酸処理されていても、されていなくてもよい。好ましくは、本発明の原料油脂は、脱酸処理された原料油脂である。
 本明細書において使用される用語「精製」とは、精製の目的となる物質の濃度を高める任意の操作をいう。
 本明細書において使用される用語「過酸化物価」とは、「POV」と互換可能に使用され、油脂の自動酸化の初期に生じる一次生成物である過酸化物の量を表す。理論に拘束されることは望まないが、混合物(原料油脂)に含まれる過酸化脂質のために銀塩(例えば、硝酸銀)の劣化が起こると考えられる。すなわち、硝酸銀などの銀塩と過酸化脂質が反応することで、硝酸銀などの銀塩が変質されていくと思われる。また、混合物(原料油脂)に過酸化物が存在する場合、過酸化物は不安定なため、分解しアルデヒドを生成する。アルデヒドは、一般的に毒性があるため、アルデヒドの発生を抑えることも重要である。本発明の精製方法において使用される混合物(例えば、原料油脂)のPOVは、14以下、13以下、12以下、11以下、10以下、9以下、8以下、7以下、6以下、5以下、4以下、3以下、2以下、1以下、または、0.5以下である。「過酸化物価(POV)」は、ヨウ化カリウムを試料と反応させ、油脂中のヒドロペルオキシドによってヨウ化カリウムから遊離するヨウ素を滴定することにより測定することができる。より詳細には、2003年版基準油脂分析試験法((社)日本油化学会編纂)に記載されるとおりである。
 本明細書において使用される用語「酸価」とは、脂肪酸に含まれているカルボン酸の指標であり、試料1g中に含まれている遊離脂肪酸を中和するのに要する水酸化カリウムのmg数をいう。酸価の測定法は、2003年版基準油脂分析試験法((社)日本油化学会編纂)に記載されるとおりである。
 「過酸化物価」は「酸価」とは直接的には関係しない。過酸化物価は、酸化が進行し、過酸化物が生成することで値が高くなっていく。ただし、過酸化物は不安定なため、経時的に分解していく。また、混合物の酸価が低い場合であっても、過酸化物価(POV)が高いこともある。例えば、POV低下剤に試料を接触させた場合に、必ずしもPOVが10以下となるわけではない。それゆえ、POVを10以下であることを確認するためには、POVの測定が必要となる。たとえ、酸価が5以下であっても、必ずしもPOVが10以下となるわけではなく、むしろ、POVが10を超える場合が多い。また、特許文献5では、酸価を5以下にするだけでは銀塩水溶液の劣化防止において十分な結果が得られず、そのため、遊離脂肪酸含量を銀1g当たり0.2meq以下とすることが必須であった。
 理論に拘束されることは望まないが、本発明の一つの局面においては、原料中の脂質過酸化物および/または脂質過酸化物の酸化生成物および/または脂質過酸化物の分解物を除去することによって、銀塩水溶液の処理能力の低下を抑制する。原料中の脂質過酸化物および/または脂質過酸化物の酸化生成物および/または脂質過酸化物の分解物を除去する手法としては、代表的には、「POV低下剤」処理による過酸化物価の低下が挙げられるがこれに限定されない。原料から脂質過酸化物および/または脂質過酸化物の酸化生成物および/または脂質過酸化物の分解物が除去される限り、過酸化物価が低下しなくても銀塩水溶液の処理能力の低下を抑制し、本発明の所期の効果を奏することができる。
 本明細書において使用される用語「POV低下剤」とは、「過酸化物価(POV)」を低下させる作用を有する薬剤をいう。POV低下剤としては、例えば、酸性白土、活性白土、活性炭、および、ケイ酸が挙げられるがこれらに限定されない。ケイ酸(シリカともいう)としては、例えば、ゲル化したケイ酸であるシリカゲルを利用することが可能である。本発明において、高度不飽和脂肪酸誘導体を含む混合物の過酸化物価を10以下とする方法としては、例えば、混合物と「POV低下剤」とを接触させるか、混合物と「POV低下剤」とを混合するか、混合物中に「POV低下剤」を投入して撹拌するか、あるいは、「POV低下剤」を充填したカラムに混合物を通液する方法等が挙げられるがこれらに限定されない。
 本明細書において使用される用語「高度不飽和脂肪酸」とは、炭素数が16以上、かつ分子内に二重結合を2個以上有した不飽和脂肪酸を意味し、例えば、ドコサヘキサエン酸(C22:6、DHA)、エイコサペンタエン酸(C20:5、EPA)、アラキドン酸(C20:4、AA)、ドコサペンタエン酸(C22:5、DPA)、ステアリドン酸(C18:4)、リノレン酸(C18:3)、リノール酸(C18:2)等が挙げられるがこれらに限定されない。本発明の取得方法で得られる高度不飽和脂肪酸の誘導体としては、脂肪酸が遊離型でないものおよび遊離型であるものをいい、例えば、高度不飽和脂肪酸、ならびに、高度不飽和脂肪酸のメチルエステル、エチルエステル等のエステル型誘導体、アミド、メチルアミド等のアミド型誘導体、脂肪アルコール型誘導体、トリグリセライド、ジグリセライド、および、モノグリセライド等が挙げられるがこれらに限定されない。
 本明細書において使用される用語「銀塩」とは、不飽和脂肪酸中の不飽和結合と錯体を形成しうる銀塩をいう。例えば、硝酸銀塩、過塩素酸銀塩、酢酸銀塩、トリクロロ酢酸銀塩、トリフルオロ酢酸銀塩等が挙げられるがこれらに限定されない。これらの銀塩を、好ましくは15%以上、より好ましくは20%以上、さらに好ましくは40%以上の濃度となるように水に溶解して銀塩水溶液とし、高度不飽和脂肪酸誘導体の精製に使用する。また、銀塩水溶液中の銀塩濃度は、特に限定されないが、好ましくは、飽和濃度を上限とする。
 本明細書において使用される用語「抗酸化剤」とは、生体内、食品、日用品、工業原料において酸素が関与する有害な反応を減弱もしくは除去する物質をいう。代表的には、抗酸化剤としては、ブチルヒドロキシトルエン、トコフェロール、および、トコフェロール誘導体が挙げられるがこれらに限定されない。トコフェロール誘導体としては、例えば、d-α-トコフェロール、d-β-トコフェロール、d-γ-トコフェロール、d-δ-トコフェロール、l-α-トコフェロール、l-β-トコフェロール、l-γ-トコフェロール、l-δ-トコフェロール、それらの混合物であるdl-α-トコフェロール、dl-β-トコフェロール、dl-γ-トコフェロール、dl-δ-トコフェロール、それらの誘導体である酢酸トコフェロール、コハク酸トコフェロール、リン酸トコフェロール、アスパラギン酸トコフェノール、グルタミン酸トコフェノール、パルミチン酸トコフェロール、ニコチン酸トコフェロール、リノール酸トコフェロール、ポリエトキシル化トコフェノールなどが挙げられるがこれらに限定されない。
 本発明の精製方法において、脂肪酸の誘導体の混合物から、高度不飽和脂肪酸誘導体を選択的に分離する方法は、代表的には、高度不飽和脂肪酸誘導体を含有する上記脂肪酸の誘導体の混合物に、不飽和結合と錯体を形成しうる銀塩の水溶液を加え、好ましくは5分~4時間、より好ましくは10分~2時間撹拌し、水溶性の銀塩-高度不飽和脂肪酸誘導体の錯体を形成させ、高度不飽和脂肪酸誘導体のみを選択的に銀塩水溶液に溶かすことにより行われるがこれに限定されない。
 また、上記高度不飽和脂肪酸誘導体と、銀塩水溶液との反応温度は、下限は銀塩水溶液が液体でありさえすればよく、上限は100℃までで行われるが、高度不飽和脂肪酸誘導体の酸化安定性、銀塩の水への溶解性、錯体の生成速度などへの配慮から、10~30℃が好ましい。
 上記高度不飽和脂肪酸誘導体と、銀塩水溶液との接触時には、高度不飽和脂肪酸誘導体の酸化安定性、銀塩の安定性を考慮し、不活性ガス、例えば窒素雰囲気下で、遮光して行うのが好ましい。例えば、製造中に窒素雰囲気下とすることで、酸化の原因である酸素の混入を遮断でき、原料の酸化による過酸化物上昇を抑えることができる。また、酸化を促進させる光を遮断することで更に酸化を抑制でき、過酸化物上昇を抑えることができる。
 上記高度不飽和脂肪酸誘導体と、銀塩との錯体から、高度不飽和脂肪酸誘導体を解離する方法は特に限定されないが、例えば、有機溶媒による抽出や、水を加えることにより高度不飽和脂肪酸誘導体を不溶化し、分離する方法等が挙げられるがこれらに限定されない。
 本発明の特徴である、過酸化物価が低い混合物(原料)を使用した高度不飽和脂肪酸誘導体の精製法・製造法においては、例えば、(1)混合物(原料)中の遊離脂肪酸含量の管理、および/または、(2)混合物(原料)中の酸価の管理を組み合わせることが可能である。例えば、本発明の一つの局面では、銀塩水溶液中の遊離脂肪酸含量を、0.5meq以下、0.4meq以下、の0.3meq以下、0.25meq以下、0.2meq以下、0.15meq以下、0.1meq以下、あるいは、0.07meq以下、に管理する。例えば、本発明の別の局面では、混合物(原料)中の酸価を、10以下、9以下、8以下、7以下、6以下、5以下、4以下、3以下、2以下、1以下、に管理することができる。
 以下、本発明の高度不飽和脂肪酸誘導体の精製方法について、実施例等に基づき具体的に説明する。なお、本発明は、これらに限定するものではない。
 (実施例1)
 以下の方法により、脂肪酸エチルエステル混合物から高度脂肪酸エチルエステルを精製した。
 まず、硝酸銀50gに蒸留水50gを加え、攪拌・溶解した。この硝酸銀水溶液100gに、脂肪酸エチルエステルの混合物(酸価 0.7、POV 6、EPAエチルエステル純度44.9%(脂肪酸組成面積%)、DHAエチルエステル純度7.4%)20gを混合し、20℃で30分間攪拌した。その後、30分間静置し、二層に分離させた。この上層を捨て、下層のみを分取し、シクロヘキサン100gを添加して、60℃で30分間攪拌した。その後、30分間静置し、二層に分離させた。この上層を分取し、高度不飽和脂肪酸エチルエステルの濃縮物を得た。また、別途硝酸銀を含有する下層を取り、遊離脂肪酸含量を測定した。この硝酸銀を含有する下層は、再度高度不飽和脂肪酸エチルエステルの精製に使用した。上記反応は、窒素雰囲気下実施した。この操作を繰り替えした。

 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
上記混合物10バッチを処理した結果を上記の表1に示した。
 実施例2(各種POV、酸価の原料を使用)
 以下の方法により、脂肪酸エチルエステル混合物から高度脂肪酸エチルエステルを取得した。
 まず、硝酸銀50gに蒸留水50gを加え、攪拌・溶解した。この硝酸銀水溶液100gに、脂肪酸エチルエステルの混合物(酸価 0.2~1.5、POV 1.0~9.5、EPAエチルエステル純度 40~48%(脂肪酸組成面積%)、DHAエチルエステル純度 5~10%)20gを混合し、20℃で30分間攪拌した。その後、30分間静置し、二層に分離させた。この上層を捨て、下層のみを分取し、シクロヘキサン100gを添加して、60℃で30分間攪拌した。その後、30分間静置し、二層に分離させた。この上層を分取し、高度不飽和脂肪酸エチルエステルの濃縮物を得た。また、別途硝酸銀を含有する下層を取り、遊離脂肪酸含量を測定した。この硝酸銀を含有する下層は、再度高度不飽和脂肪酸エチルエステルの精製に使用した。上記反応は、窒素雰囲気下実施した。この操作を繰り替えした。

 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 上記混合物10バッチを処理した結果を上記の表2に示した。この結果は、過酸化物価と酸価とが相関しないこと、そして、過酸化物価を10以下にした結果、優れた純度と収率が得られたことを示す。
 実施例3(POV 15の原料を活性白土でPOV1に低減した原料を使用)
 以下の方法により、脂肪酸エチルエステル混合物から高度脂肪酸エチルエステルを取得した。
 まず、脂肪酸エチルエステルの混合物(酸価 0.5、POV 15、EPAエチルエステル純度 45.3%(脂肪酸組成面積%)、DHAエチルエステル純度 6.8%)1kgに活性白土10gを加え、窒素雰囲気下、50℃にて30分間攪拌した。その後、活性白土を濾過にて除去し、POVを測定したところ、1.0であった。この脂肪酸エチルエステルの混合物(酸価0.6、POV 1.0)20gを、硝酸銀50gに蒸留水50gを加え攪拌・溶解した硝酸銀水溶液100gと混合し、10℃で30分間攪拌した。その後、30分間静置し、二層に分離させた。この上層を捨て、下層のみを分取し、シクロヘキサン200gを添加して、40℃で30分間攪拌した。その後、30分間静置し、二層に分離させた。この上層を分取し、高度不飽和脂肪酸エチルエステルの濃縮物を得た。また、別途硝酸銀を含有する下層を取り、遊離脂肪酸含量を測定した。この硝酸銀を含有する下層は、再度高度不飽和脂肪酸エチルエステルの精製に使用した。上記反応は、窒素雰囲気下実施した。この操作を繰り替えした。

 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 上記混合物10バッチを処理した結果を上記の表3に示した。この結果は、過酸化物価を15から1.0に低下させることによって優れた効果が奏されたことを実証する。
 比較例1(実施例3のPOV低減前のPOV15の原料を使用)
 以下の方法により、脂肪酸エチルエステル混合物から高度脂肪酸エチルエステルを取得した。
 脂肪酸エチルエステルの混合物(酸価 0.5、POV 15、EPAエチルエステル純度 45.3%(脂肪酸組成面積%)、DHAエチルエステル純度 6.8%)20gを、硝酸銀50gに蒸留水50gを加え攪拌・溶解した硝酸銀水溶液100gと混合し、10℃で60分間攪拌した。その後、30分間静置し、二層に分離させた。この上層を捨て、下層のみを分取し、シクロヘキサン200gを添加して、40℃で30分間攪拌した。その後、30分間静置し、二層に分離させた。この上層を分取し、高度不飽和脂肪酸エチルエステルの濃縮物を得た。また、別途硝酸銀を含有する下層を取り、遊離脂肪酸含量を測定した。この硝酸銀を含有する下層は、再度高度不飽和脂肪酸エチルエステルの精製に使用した。上記反応は、窒素雰囲気下実施した。この操作を繰り替えした。

 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 上記混合物10バッチを処理した結果を上記の表4に示した。表3(過酸化物価を15から1.0に低下させた場合)の結果と比較すると、表4の結果は、過酸化物価を15から1.0に低下させることによって本願発明の優れた効果が確認されたことを実証する。
 比較例2(実施例1の条件 窒素雰囲気下を空気開放系で実施)
 以下の方法により、脂肪酸エチルエステル混合物から高度脂肪酸エチルエステルを取得した。
 まず、硝酸銀50gに蒸留水50gを加え、攪拌・溶解した。この硝酸銀水溶液100gに、脂肪酸エチルエステルの混合物(酸価 0.7、POV 6、EPAエチルエステル純度44.9%(脂肪酸組成面積%)、DHAエチルエステル純度7.4%)20gを混合し、20℃で60分間攪拌した。その後、60分間静置し、二層に分離させた。この上層を捨て、下層のみを分取し、シクロヘキサン100gを添加して、60℃で60分間攪拌した。その後、30分間静置し、二層に分離させた。この上層を分取し、高度不飽和脂肪酸エチルエステルの濃縮物を得た。また、別途硝酸銀を含有する下層を取り、遊離脂肪酸含量を測定した。この硝酸銀を含有する下層は、再度高度不飽和脂肪酸エチルエステルの精製に使用した。上記反応は、空気開放系で実施した。この操作を繰り替えした。

 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 上記混合物10バッチを処理した結果を上記の表5に示した。この結果を実施例1の結果と比較すると、窒素雰囲気下での結果は、空気開放下の場合よりも優れた効果を奏することを実証する。
 以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみ、その範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
 本発明に従って、銀塩の水溶液を用いる高度不飽和脂肪酸および/またはその誘導体の製造・精製において、銀塩水溶液の劣化を抑制しつつ、高度不飽和脂肪酸および/またはその誘導体を製造・精製する方法が提供される。

Claims (16)

  1.  高度不飽和脂肪酸誘導体を含む混合物から高度不飽和脂肪酸誘導体を精製する方法であって、以下の(1)~(4):
    (1)(a)過酸化物価が10以下である該混合物を提供する工程、および、
       (b)該混合物と銀塩の水溶液とを接触させる工程;
    (2)(a)過酸化物価が10以下である該混合物を提供する工程、および、
       (b)該混合物と銀塩の水溶液とを混合する工程;
    (3)(a)該混合物の過酸化物価を10以下に低減する工程、および、
       (b)該混合物と銀塩の水溶液とを接触させる工程;ならびに、
    (4)(a)該混合物の過酸化物価を10以下に低減する工程、および、
       (b)該混合物と銀塩の水溶液とを混合する工程、
    からなる群から選択される工程を包含する方法。
  2.  前記高度不飽和脂肪酸誘導体が高度不飽和脂肪酸エチルエステルである、請求項1に記載の方法。
  3.  前記高度不飽和脂肪酸エチルエステルが18:3ω3、18:3ω6、18:4ω3、20:4ω6、20:5ω3、22:5ω3、および、22:6ω3からなる群から選択される、請求項2に記載の方法。
  4.  前記銀塩の水溶液が硝酸銀水溶液である、請求項1に記載の方法。
  5.  請求項1の(3)または(4)において、前記工程(a)が、前記混合物を、酸性白土、活性白土、活性炭、および、ケイ酸からなる群から選択されるPOV低下剤と接触させることを包含する、請求項1に記載の方法。
  6.  さらに、
    (c)前記混合物に抗酸化剤を添加する工程
    を包含する、請求項1に記載の方法。
  7.  前記工程(c)が前記工程(b)の前に行われる、請求項6に記載の方法。
  8.  前記工程(b)が、窒素ガス環境下および光遮断環境下からなる群から選択される条件下で行われる、請求項1に記載の方法。
  9.  高度不飽和脂肪酸誘導体を含む混合物から高度不飽和脂肪酸誘導体を精製する方法であって、以下:
    (1)該混合物と銀塩の水溶液とを接触させる工程;および
    (2)該混合物と銀塩の水溶液とを混合する工程
    からなる群から選択される工程を包含し、ここで、該方法は、該混合物をPOV低下剤と接触させることによって該混合物の過酸化物価を10以下に管理することを特徴とする、方法。
  10.  前記高度不飽和脂肪酸誘導体が高度不飽和脂肪酸エチルエステルである、請求項9に記載の方法。
  11.  前記高度不飽和脂肪酸エチルエステルが18:3ω3、18:3ω6、18:4ω3、20:4ω6、20:5ω3、22:5ω3、および、22:6ω3からなる群から選択される、請求項10に記載の方法。
  12.  前記銀塩の水溶液が硝酸銀水溶液である、請求項9に記載の方法。
  13.  前記POV低下剤が、酸性白土、活性白土、活性炭、および、ケイ酸からなる群から選択される、請求項9に記載の方法。
  14. さらに、
    (3)前記混合物に抗酸化剤を添加する工程
    を包含する、請求項9に記載の方法。
  15.  前記工程(3)が前記工程(1)または(2)の前に行われる、請求項14に記載の方法。
  16. 前記工程(1)または(2)が、窒素ガス環境下および光遮断環境下からなる群から選択される条件下で行われる、請求項9に記載の方法。
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