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冷冻丙酮法提纯α-亚麻酸



全 文 :冷冻丙酮法提纯 α亚麻酸
杨 倩,王四旺,王剑波,谢艳华,苗 青
(第四军医大学 药学系 药物研究所,陕西 西安 710033)
[收稿日期] 20060712
[基金项目] 陕西省中医药管理局资助项目(2005079)
[通讯作者] 王四旺,Tel:(029)84774748,Email:wangsiw@
fmmu.edu.cn
  椒目为芸香科植物青椒Zanthoxylumschinifolium
Sieb.etZucc或花椒Z.bungeanumMaxim的干燥
成熟种子[1]。90年代对花椒籽的研究发现其仁油中
含α亚麻酸17%~24%,成为α亚麻酸开发的新资
源[2,3]。α亚麻酸在体内参与磷脂的合成,并代谢转
化为人体必需的EPA(二十碳五烯酸)和DHA(二十
二碳六烯酸)。α亚麻酸及其代谢物具有益智、保护
视力、降血脂、降血压、抑制血小板凝聚、抗血栓形成、
延缓衰老、抗过敏及抑制癌症的发生和转移等作用。
所以,在医药和保健品等领域有广阔的应用前景[4]。
椒目中提纯α亚麻酸的完整工艺至少包括皂化酸解、
冬化、尿素包合等四步过程;α亚麻酸为9,12,15十
八碳三烯酸,为不饱和脂肪酸,使用冷冻法能较好地
将饱和脂肪酸除去,提高不饱和脂肪酸的含量及其尿
素包合的产率及产量。尿素包合是提纯α亚麻酸一
个十分重要的步骤,它是多烯脂肪酸的常用富集方
法,工艺简便,可有效地保护双键不被氧化,从而有效
地保证其营养与生理活性[5,6]。冷冻作为尿素包合的
前步骤,有着重要的意义。作者对椒目中提取α亚麻
酸工艺中的冷冻步骤进行优选。
1 仪器与试药
Waters高效液相色谱仪(美国 Waters公司);
2996型二极管阵列检测器(美国 Waters公司);低
温率冷却液循环泵(上海东玺制冷仪器设备有限公
司)。
椒目购自陕西省韩城市,经陕西省药品检验所
鉴定符合《山东省中药材标准》1995年版第181页
椒目项下有关规定。α亚麻酸标准品(美国 Sigma
公司,批号111631200502);乙腈,色谱纯(TEDIA);
硫酸、氢氧化钠、丙酮等均为分析纯。
2 方法
2.1 正交设计 以椒目为原料,皂化酸解得到混合
脂肪酸后,进行冷冻试验。以 α亚麻酸含量、尿素
包合后出油率的综合评分为指标(综合评分 =
含量×80%+出油率 ×20%),根据预试结果,选择
丙酮与混合脂肪酸的比、温度和时间为因素,按
L9(3
4)正交设计安排试验,因素水平见表1。
表1 因素水平
水平

混合脂肪酸∶丙酮

温度/℃

t/h

空白
1 1∶05 -20 12  
2 1∶1 -30 24  
3 1∶2 -40 36  
  注:时间为冷冻时间;混合脂肪酸均取100mL
2.2 混合脂肪酸的制备 取500g椒目粉碎,加入
5%的氢氧化钠水溶液,65℃加热,过滤出煎煮液,
同法操作2次,合并煎煮液,缓缓滴入硫酸,使溶液
pH为2~4,分离出上层油液,用水冲洗至中性即得
椒目仁油混合脂肪酸。混合脂肪酸中再加入等体积
的石油醚,混匀后取石油醚层,回收石油醚得精制混
合脂肪酸。
2.3 冷冻试验 按表1试验,取精制混合脂肪酸与
丙酮按表中的比例分别混合,并在相应的温度下冷
冻至规定的时间后,迅速过滤,适量丙酮冲洗,取滤
液,回收丙酮,加适量无水硫酸镁,过滤得到除去大
部分饱和脂肪酸的混合不饱和脂肪酸。
2.4 含量测定 采用高效液相色谱法测定 α亚麻
酸含量。色谱条件:固定相 C18柱(46mm×200
mm,5μm,LichrospherC18,Hanbonscience&Techol
ogyCo,Ltd);流动相乙腈1%醋酸溶液(90∶10);
检测波长195nm;流速10mL·min-1;柱温25℃;
进样量 20μL。标准曲线 A=9573741C+
6424127,r=09997。
2.5 统计方法 采用SPSS软件的 ANOVA分析方
法。
3 结果与分析
3.1 α亚麻酸含量及出油率 测定结果见表2。
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第32卷第18期
2007年9月
         
    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.32,Issue 18
September,2007
   表2 正交试验结果 %
No α亚麻酸 出油率 综合评分1)
1 3725 5600 41000
2 3929 8000 47432
3 3748 6000 41984
4 4135 6600 46280
5 4544 6200 48752
6 4885 6000 51080
7 3715 7200 44120
8 3957 6000 43656
9 4654 4600 46432
  注:1)综合评分=含量×80%+出油率×20%
  由表2可知,最佳工艺为 A2B3C2,即混合脂肪
酸与丙酮以1∶2的比例在 -40℃下冷冻24h。由
表3可知,混合脂肪酸和丙酮的比例以及温度对实
验结果的影响最大,时间影响次之。
表3 方差分析
因素 偏差平方和 自由度 F
A 44717 2 8355
B 15211 2 2842
C 5352 2 1000
D 19389 2 3623
误差 535 2   
  注:F临界值 =19000
3.2 工艺验证 依据最佳工艺A2B1C3D1做3次验
证,α亚 麻 酸 含 量 分 别 为 5269%,5202%,
5185%;出油率分别为65%,63%,66%;综合评分
结果分别是 55153,54218,54681;RSD058%。
表明该工艺可行,结果稳定。
3.3 加样回收率 α亚麻酸回收率见表4。
表4 α亚麻酸加样回收率
样品中含量
/μg
测得量
/μg
回收率
/%
平均值
/%
RSD
/%
82315 115345 9692
84206 117832 9867    
84206 117832 9867 9614 227
84206 117832 9867    
84206 117832 9867    
  注:加入量均为3408μg
3.4 α亚麻酸 HPLC图 对照品和椒目中混合脂
肪酸冬化后的α亚麻酸色谱图,见图1,2。
图1 α亚麻酸对照品HPLC图谱
图2 椒目中混合脂肪酸冷冻后样品中
α亚麻酸HPLC图
1α-亚麻酸
4 讨论
冬化是椒目提纯 α亚麻酸工艺中重要的一个
环节,是除去饱和脂肪酸的关键步骤。因此,冬化工
艺进行正交试验优化具有重要意义。本试验对该步
工艺进行了L9(3
4)正交试验,确定混合脂肪酸与丙
酮以1∶2的比例在-40℃下冷冻24h时,对椒目中
提高α亚麻酸的含量和出油率均较佳。
丙酮冷冻试验诸因素中,混合脂肪酸与油的比
例,以及冬化的温度对椒目中提高 α亚麻酸的含量
和收油率影响较大。故在生产过程中使用混合脂肪
酸,油的比例及温度对椒目中提高 α亚麻酸的含量
及其出油率具有决定性作用。在最佳的正交因素水
平下进行验证试验,所得油中 α亚麻酸含量最高,
出油率有所下降,其含量与出油率成反比,可以根据
实际的需求进行调整。考虑到能源问题,最佳工艺
条件中冬化24h,耗时耗能大,在工业生产中可考虑
改成12h。由于时间是诸因素中影响最小的,采用
12h冬化,对 α亚麻酸的含量和收油率影响较小,
且符合实际工业化生产。实验室研究发现,随着温
度地降低,α亚麻酸的含量呈明显升高趋势,可继续
降低温度,进行试验分析。
[参考文献]
[1] 山东省卫生厅.山东省中药材标准[S].1995:181.
[2] 李桂华,付黎敏,薛开发.花椒种籽化学成分分析研究[J].郑
州粮食学院学报,1994,15(4):21.
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2002,11(2):43.
[4] 范文询.α亚麻酸及其代谢产物[J].生理科学进展,1988,
(2):112.
[5] 王淑丽,陈济民.苏资油与 α亚麻酸[J].沈阳药科大学学报,
1995,12(3):228.
[6] 黄惠琴,李孟楼.多价不饱和脂肪酸分离与纯化技术进展[J].
中国油脂,1999,24(2):32.
[责任编辑 鲍 雷]
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2007年9月
         
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September,2007