JPH107618A - エイコサペンタエン酸エステルの製造方法 - Google Patents

エイコサペンタエン酸エステルの製造方法

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JPH107618A
JPH107618A JP8164733A JP16473396A JPH107618A JP H107618 A JPH107618 A JP H107618A JP 8164733 A JP8164733 A JP 8164733A JP 16473396 A JP16473396 A JP 16473396A JP H107618 A JPH107618 A JP H107618A
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 エイコサペンタエン酸低級アルコールエ
ステルを含む脂肪酸低級アルコールエステル混合物を真
空蒸留してエイコサペンタエン酸低級アルコールエステ
ルを含む留分を採取し、該留分を尿素処理することによ
りエイコサペンタエン酸低級アルコールエステルを濃縮
し、次いでその濃縮物を微生物由来のリパーゼおよび界
面活性剤と混合して加水分解処理し、続いてその処理物
をスチレンジビニルベンゼン重合体を用いたカラムクロ
マトグラフィーにより精製することを特徴とする、エイ
コサペンタエン酸低級アルコールエステルの製造方法。 【効果】 高純度のエイコサペンタエン酸低級アルコー
ルエステルを製造することができ、しかも効率的かつ選
択的に製造することができるので生産性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エイコサペンタエ
ン酸低級アルコールエステルを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】魚油等の天然油脂にはエイコサペンタエ
ン酸（以下、ＥＰＡという）が含まれている。これらの
油脂からエイコサペンタエン酸を直接分離するのは困難
であるため、油脂を予め低級アルコールでエステル化し
て脂肪酸エステル混合物とした後、この混合物からＥＰ
Ａをそれらのエステルとして分離する試みがなされてい
る。このような脂肪酸エステル混合物から、エイコサペ
ンタエン酸のエステルを濃縮する方法として、尿素付加
−蒸留法（特開昭57-187397 号公報）、蒸留−尿素付加
法（特開昭58-8037 号公報）、蒸留−吸着樹脂法（特開
平2-258742号公報）、硝酸銀法（特開平4-103558号公
報）などが提案されている。しかし、尿素付加−蒸留法
によれば飽和の脂肪酸は除去できるが、オクタデカテト
ラエン酸（数字記号 18:4 ）、アラキドン酸（数字記号
20:4ω6 ）、エイコサテトラエン酸（数字記号 20:4
ω3 ）等のＥＰＡ以外の高度不飽和脂肪酸のエステルが
多量に残留するという問題がある。蒸留−尿素付加法に
よれば、長時間高真空および高温にする必要があるため
に、高温加熱によって重合物が増加したり、二重結合の
異性化が生ずる等の問題がある。また、蒸留−吸着樹脂
法によれば、蒸留工程でＥＰＡ含量を60重量％以上にし
ておかないと吸着樹脂処理工程での操作が煩雑になり、
しかも収率が低下する等の問題がある。さらに硝酸銀法
においては銀化合物の回収が困難であることなど、工業
的見地からの問題が多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ＥＰ
Ａ低級アルコールエステルおよびそれ以外の高度不飽和
脂肪酸低級アルコールエステルを含む脂肪酸低級アルコ
ールエステル混合物からＥＰＡ低級アルコールエステル
を製造する方法であって、蒸留時間の短縮により脂肪酸
の変性を抑制し、オクタデカテトラエン酸、アラキドン
酸、エイコサテトラエン酸等の高度不飽和脂肪酸低級ア
ルコールエステルを除去して、効率よく選択的に高純度
のＥＰＡ低級アルコールエステルを製造する方法を提供
することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究を行った結果、酵素法を主体とし
て蒸留法、尿素付加法および吸着樹脂法を組み合わせる
ことにより、効率良くＥＰＡ低級アルコールエステルを
製造することに成功し、本発明を完成するに至った。
【０００５】本発明は、エイコサペンタエン酸低級アル
コールエステルを含む脂肪酸低級アルコールエステル混
合物を真空蒸留してエイコサペンタエン酸低級アルコー
ルエステルを含む留分を採取し、該留分を尿素処理する
ことによりエイコサペンタエン酸低級アルコールエステ
ルを濃縮し、次いでその濃縮物を微生物由来のリパーゼ
および界面活性剤と混合して加水分解処理し、続いてそ
の処理物をスチレンジビニルベンゼン重合体を用いたカ
ラムクロマトグラフィーにより精製することを特徴とす
る、エイコサペンタエン酸低級アルコールエステルの製
造方法を提供する。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において原料となる脂肪酸低級アルコールエステ
ル混合物は、ＥＰＡをグリセリドとして含有する油脂を
低級アルコールでエステル化したものである。脂肪酸低
級アルコールエステル混合物は、油脂に、例えば、水酸
化カリウム等の塩基性化合物や硫酸等の酸性化合物の低
級アルコール溶液を添加して反応させ、次いで水洗によ
りグリセリンを除去することにより得られる。油脂とし
ては、ＥＰＡグリセリドの含有割合が高い油脂（例え
ば、15重量％以上）が好ましい。ＥＰＡグリセリドの含
有割合が高い油脂としてはイワシ油、オキアミ油等の魚
油が挙げられる。油脂をエステル化する低級アルコール
としては、メタノール、エタノール、プロパノール等が
挙げられる。
【０００７】次に上記原料を真空蒸留して、ＥＰＡ低級
アルコールエステル留分を採取する。真空蒸留により、
原料に含まれる酵素反応の効率を低下させる低級脂肪酸
低級アルコールエステルが除かれる。真空蒸留における
圧力は、２Torr以下、好ましくは 0.5Torr以下である。
また、真空蒸留は、 140〜190 ℃の範囲で行うのが好ま
しい。真空蒸留は、ＥＰＡ低級アルコールエステルの含
有割合が好ましくは30〜50重量％、より好ましくは40〜
50重量％であり、ドコサヘキサエン酸低級アルコールエ
ステルの含有割合が好ましくは10重量％以下、より好ま
しくは５重量％以下の留分が得られるまで行う。
【０００８】真空蒸留後、採取されたＥＰＡ低級アルコ
ールエステルを含む留分を尿素で処理する。尿素処理
は、飽和脂肪酸低級アルコールエステルの分離除去のた
めに行うものである。尿素処理は、常法（J. Radell,
J. W. Connolly, L. D. Yuhas,J. Org. Chem., 26, 202
2(1961))により行うことができる。例えば、尿素を低級
アルコール（例えば、メタノール、エタノール）に50〜
60℃で溶解させ、その溶液に上記留分を加えて混合す
る。この場合、尿素は上記留分１重量部当たり１〜２重
量部の範囲で用いるのが好ましい。また、低級アルコー
ルは上記留分１重量部当たり２〜５重量部とするのが好
ましい。混合後、尿素処理液を冷却して尿素付加物の結
晶を析出させる。冷却温度は低いほうが都合がよく、通
常、25℃以下、好ましくは５〜20℃である。析出した尿
素付加物を濾別し、濾液を濃縮する。この濾液にヘキサ
ン等の非極性溶媒を加えて抽出を行う。非極性溶媒相を
水で洗浄後、該溶媒を留去する。このようにして、ＥＰ
Ａ低級アルコールエステルを含む高度不飽和脂肪酸エス
テルの濃縮物が得られる。得られた濃縮物中の高度不飽
和脂肪酸エステルの含有割合は、通常70重量％以上であ
る。尚、本発明において、高度不飽和脂肪酸（以下、Ｐ
ＵＦＡという）とは、１分子当たり20個以上の炭素原子
を有し、３個以上の二重結合を有する脂肪酸をいう。ま
た、該濃縮物中には、通常、ＥＰＡエステルが60重量％
以上、ドコサヘキサエン酸（以下、ＤＨＡという）エス
テルが15重量％以下、オクタデカテトラエン酸エステル
が５重量％以下、アラキドン酸エステルが５重量％以
下、エイコサテトラエン酸エステルが５重量％以下含ま
れる。
【０００９】続いて、上記濃縮物をリパーゼおよび界面
活性剤と混合して加水分解を行う。この加水分解は、次
の工程のスチレン−ジビニルベンゼン重合体を用いたク
ロマトグラフィーでは除去し難いオクタデカテトラエン
酸、アラキドン酸、エイコサテトラエン酸およびＤＨＡ
の含有割合を低減するためのものである。
【００１０】前記濃縮物のリパーゼおよび界面活性剤に
よる加水分解処理は、水中で濃縮物、リパーゼおよび界
面活性剤を混合することにより行う。これらの混合の順
序は特に制限はないが、界面活性剤は予め濃縮物に溶解
しておくのが好ましい。加水分解反応は、静置でも進行
するが、攪拌下で反応させるとより効率的である。水の
添加量は、濃縮物１重量部当たり 0.5〜10重量部が好ま
しく、２〜５重量部がより好ましい。また、反応は、好
ましくはpH 4.0〜9.0 で行う。pH調節には、水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム等の塩基性化合物の水溶液を用
いると効果的である。反応温度は35〜45℃が好ましい。
また、リパーゼによる加水分解性を高めるため、塩化カ
ルシウム、水酸化カルシウム等のカルシウム塩の添加が
効果的である。カルシウム塩の添加量は、濃縮物１重量
部当たり、0.02〜0.1 重量部が好ましい。
【００１１】リパーゼとしては、市販のもの（例えば、
商品名リパーゼＱＬ、名糖産業社製）を用いることがで
き、例えば、キャンディダ属、リゾプス属、ムコール
属、またはアルカリゲネス属に属する微生物由来のリパ
ーゼが挙げられる。本発明においては、特に、アルカリ
ゲネス属に属する微生物由来のリパーゼが効率よく使用
できる点で好ましい。リパーゼの添加量は、脂肪酸エス
テルの加水分解活性の単位Ｕ（ユニット）で示した場
合、濃縮物１ｇ当たり１〜7500Ｕが好ましく、 200〜20
00Ｕがより好ましい。
【００１２】界面活性剤は、反応の促進及び選択性向上
のために添加される。界面活性剤としては、エーテル
型、エステル型、アミノ酸型誘導体等の界面活性剤が挙
げられる。エーテル型の界面活性剤としては、例えば、
ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチ
レンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェ
ニルエーテル等が挙げられる。エステル型の界面活性剤
としては、例えば、ポリオキシエチレンソルビタンモノ
ラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレー
ト等が挙げられる。アミノ酸誘導体型の界面活性剤とし
ては、例えば、ポリオキシエチレングリセリルピログル
タミン酸イソステアリン酸ジエステル等が挙げられる。
これらの中で好ましいものは、ＥＰＡ低級アルコールエ
ステル以外の脂肪酸低級アルコールエステルへの酵素の
選択性がさらに期待できるという点で、ポリオキシエチ
レンラウリルエーテルおよびポリオキシエチレンソルビ
タンモノラウレートである。界面活性剤の添加量は、濃
縮物１重量部当たり0.01〜0.2 重量部が好ましく、0.03
〜0.1 重量部がより好ましい。
【００１３】加水分解反応終了後、常法にしたがって脱
酸を行うことによりＰＵＦＡ低級アルコールエステル含
有割合の高い処理物が得られる。該処理物中のＰＵＦＡ
エステル含有割合は、通常、90重量％以上である。ま
た、この処理物中には、通常、ＥＰＡエステルが70重量
％以上、ＤＨＡエステルが15重量％以下、オクタデカテ
トラエン酸エステルが１重量％以下、エイコサテトラエ
ン酸エステルが３重量％以下、アラキドン酸エステルが
３重量％以下含まれる。
【００１４】得られた加水分解処理物を、スチレンとジ
ビニルベンゼンの共重合体である非極性多孔性ポリマー
を素材とする吸着樹脂を担体として充填したクロマトグ
ラフィーのカラムに負荷し処理を行う。吸着樹脂として
は、市販のものを使用することができ、例えば、三菱化
学（株）製のダイヤイオンHP-20 、HP-20SS 、MCIGELCH
P-20P 、セパビーズ SP-20SS、SP-825、SP-850、および
SP-207、並びにロームアンドハース社製のアンバーライ
ト XAD-4等が挙げられる。
【００１５】溶離剤としては、水を１〜50容量％含有し
た親水性極性溶媒またはこの親水性極性溶媒を非極性溶
媒で飽和させたものを用いる。親水性極性溶媒として
は、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、
アセトン、アセトニトリル、ジオキサン、メチルエチル
ケトンおよびホルムアミドが好ましいが、沸点が低いこ
と、価格が安いこと、極性が大きいことなどからメタノ
ールを使用することがより好ましい。非極性溶媒として
は、例えば、n-ヘキサン、n-ペンタン、n-ヘプタン、n-
オクタン、イソオクタン、シクロペンタン、シクロヘキ
サン、メチルエーテル、エチルエーテル、トルエンなど
挙げられるが、成分分離、沸点が低いことなどからn-ヘ
キサンおよびn-ペンタンが好ましい。
【００１６】このカラムクロマトグラフィー処理によ
り、純度の高いＥＰＡ低級アルコールエステルが得られ
る。このＥＰＡエステルの純度は、通常、90重量％以上
である。また、このＥＰＡエステルに不純物として含ま
れるＤＨＡエステルの含有割合はほぼ０重量％であり、
エイコサテトラエン酸エステルの含有割合は３重量％以
下であり、アラキドン酸エステルの含有割合は３重量％
以下であり、オクタデカテトラエン酸エステルの含有割
合は１重量％以下である。
【００１７】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。但し、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではない。
【００１８】〔実施例１〕 (1) 原料の調製 イワシ油１kgに１％水酸化カリウム／エタノール溶液１
Ｌを加え、窒素気流中40℃で30分間攪拌した。次いで２
％硫酸／エタノール溶液を添加して中和した。その後エ
タノールを留去して、濃縮物を温水で洗浄した。このよ
うにして脂肪酸エチルエステル混合物1.05kgが得られ
た。この混合物の各ＰＵＦＡエステルの含有割合を表１
に示す。
【００１９】(2) 真空蒸留 上記工程(1) で調製した脂肪酸エチルエステル混合物を
ディクソンパッキング（東京特殊金網株式会社製）の入
った充填塔を装着した蒸留器を用いて、平均蒸留温度 1
70℃、平均操作圧力 0.4Torrで真空蒸留した。このよう
にしてＥＰＡエチルエステル含有脂肪酸エチルエステル
留分30ｇが得られた。この留分には、ＥＰＡエチルエス
テル35.5重量％、ＤＨＡエチルエステル 8.0重量％が含
まれていた。この留分の各ＰＵＦＡエステルの含有割合
を表１に示す。
【００２０】(3) 尿素処理 上記工程(2) で得られた留分を、メタノール 1.5Ｌに尿
素 450ｇを溶解させた溶液（50〜60℃）に滴下し、その
後20℃まで冷却した。次いで、析出した尿素付加体を濾
別し、濾液を濃縮した。濃縮物にヘキサン１Ｌを加えて
抽出を行った後、温水で洗浄した。次いでヘキサン相を
濃縮した。このようにしてＰＵＦＡエチルエステル濃縮
物 150ｇが得られた。この濃縮物の各ＰＵＦＡエステル
の含有割合を表１に示す。
【００２１】(4) リパーゼおよび界面活性剤処理 上記工程(3) で得られた濃縮物にポリオキシエチレンラ
ウリルエーテルを９ｇ添加して溶解した。その溶液を、
蒸留水 450mlに塩化カルシウム12ｇおよびアルカリゲネ
ス属に属する微生物由来のリパーゼ（名糖産業社製） 1
50,000 Uを溶解した水溶液と混合し、40℃で14時間反応
させて加水分解を行った。次いで、反応液にヘキサン 5
00ml及び５％水酸化ナトリウム水溶液 200mlを添加、攪
拌し、静置後下層を除去し、上層を水洗して濃縮した。
このようにして、ＰＵＦＡエチルエステル処理物 105ｇ
が得られた。この処理物の各ＰＵＦＡエステルの含有割
合を表１に示す。
【００２２】(5) カラムクロマトグラフィーによる精製 上記工程(4) で得られたＰＵＦＡエチルエステル処理物
を、吸着樹脂であるスチレンジビニルベンゼン重合体HP
-20SS （三菱化学製） 2.5Ｌが充填されたカラムに負荷
した。溶離剤としては、メタノールと水の混合溶媒（メ
タノール：水＝９：１）を用いた。ＥＰＡエチルエステ
ル画分を採取し、溶離剤を除去した。このようにして、
ＥＰＡエチルエステル精製物41ｇが得られた。この精製
物の各ＰＵＦＡエステルの含有割合を表１に示す。
【００２３】〔比較例１〕工程(4) を行わなかった以外
は実施例１と同様の方法でＰＵＦＡエチルエステル精製
物23ｇを得た。工程(1) 、(2) 、(3) および(5) におけ
る、各ＰＵＦＡエステルの含有割合を表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、高純度のＥＰＡ低級ア
ルコールエステルを製造することができ、しかも効率的
かつ選択的に製造することができるので生産性が向上す
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧野 孝夫 神奈川県秦野市東田原200−273

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エイコサペンタエン酸低級アルコールエ
    ステルを含む脂肪酸低級アルコールエステル混合物を真
    空蒸留してエイコサペンタエン酸低級アルコールエステ
    ルを含む留分を採取し、該留分を尿素処理することによ
    りエイコサペンタエン酸低級アルコールエステルを濃縮
    し、次いでその濃縮物を微生物由来のリパーゼおよび界
    面活性剤と混合して加水分解処理し、続いてその処理物
    をスチレンジビニルベンゼン重合体を用いたカラムクロ
    マトグラフィーにより精製することを特徴とする、エイ
    コサペンタエン酸低級アルコールエステルの製造方法。
  2. 【請求項２】 脂肪酸低級アルコールエステル混合物の
    真空蒸留を、エイコサペンタエン酸低級アルコールエス
    テルの含有割合が30〜50重量％であり、ドコサヘキサエ
    ン酸低級アルコールエステルの含有割合が10重量％以下
    である留分が得られるまで行う、請求項１に記載のエイ
    コサペンタエン酸低級アルコールエステルの製造方法。
  3. 【請求項３】 界面活性剤が、エーテル型、エステル型
    またはアミノ酸誘導体のものである、請求項１または２
    に記載のエイコサペンタエン酸低級アルコールエステル
    の製造方法。
  4. 【請求項４】 微生物由来のリパーゼが、キャンディダ
    属、リゾプス属、ムコール属またはアルカリゲネス属に
    属する微生物由来のものである、請求項１〜３のいずれ
    か１項に記載のエイコサペンタエン酸低級アルコールエ
    ステルの製造方法。
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