JPS63295527A

JPS63295527A - 高度不飽和脂肪酸の濃縮分離方法

Info

Publication number: JPS63295527A
Application number: JP12794587A
Authority: JP
Inventors: Yasuhisa Noguchi; 野口　泰久; Tadashi Funada; 船田　正
Original assignee: Nippon Oil and Fats Co Ltd
Current assignee: NOF Corp
Priority date: 1987-05-27
Filing date: 1987-05-27
Publication date: 1988-12-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、天然物起源の油脂を加水分解又は低級アルコ
ールとアルコリシスして得られる脂肪酸又はその低級ア
ルコールエステルから高度不飽和脂肪酸を多孔性樹脂カ
ラムにより濃縮する方法に関する。

（従来の技術）高度不飽和脂肪酸又は、その低級アルコールエステル、
特にアラキドン酸、エイコサベンクエン酸、ドコサヘキ
サエン酸（又はその低級アルコールエステル）は生体内
の最重要な生理活性物質であるプロスタグランジンの前
駆体物質として知られており、生体内では主にリン脂質
の形で蓄積されている。

特にアラキドン酸は生体の必要に応じ、あるいは何らか
の刺激を受けるとホスホリパーゼの作用でリン脂質から
切り出され、■型のプロスタグランジンへ変換され、各
種の生理機能を発揮する。

又エイコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸は■型の
プロスタグランジン等の前駆体物質となることが予想さ
れている。又エイコサペンタエン酸には血小板の凝集を
阻害し、血中コレステロール値、中性脂質値を下げる働
きがあることが知られており、高血圧症、高脂血症、高
コレステロール血症、あるいは心筋梗塞などに効果があ
ることが知られている。ドコサヘキサエン酸にもエイコ
サペンクエン酸と同様の働きがあることが知られている
が、その他にドコサヘキサエン酸は脳や目の網膜に多く
含まれており、その機能が注目されている。

高度不飽和脂肪酸は前述のように生体にとって重要な働
きをする脂質であり、その利用も医薬、健康食品等とし
ているいろ考えられ、その工業的展開が期待されている
。しかしながらいずれの高度不飽和脂肪酸もきわめて化
学合成が困難であり、天然の原料から抽出、精製するこ
とが行われている。例えばアラキドン酸は哺乳動物の肝
臓、腎臓、心臓、血液あるいは魚類の肝臓、卵黄レシチ
ン、微生物等から得られる（山川ら訳、脂質研究法、ｐ
６５．１９７５、東京化学同人）。又エイコサペンタエ
ン酸、ドコサヘキサエン酸はとりわけ魚油に多く含まれ
天然にはかなり豊富な脂質である。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながらこれらの原料にはその他の脂肪酸種が多い
ため、分取にかなりの技術を要し、高濃度品の工業的大
量生産方法は知られていない。

アラキドン酸に関して工業的に利用するのが困難な理由
としては上記天然原料中のアラキドン酸含有量が卵黄レ
シチン、微生物を除いて多くないことと、血液や肝臓は
保存が困難であることがあげられる。又エイコサペンク
エン酸、ドコサヘキサエン酸に関してはアラキドン酸も
同様であるが類似物が多く、有効な大量分離手段がない
ことが、それらの工業的利用を妨げていた。

これら脂肪酸の分離法として、例えば特開昭６１−３７
７５２号にはスチレンとジビニルベンゼン共重合体をカ
ラム充填剤とし、溶離液としてアセトン／メタノール、
クロロホルムを用いた分離法が開示されている。この方
法は、１回の処理では高純度の分離精製ができず複雑な
工程を必要とする。また、分取型高速液体クロマトを使
用する場合は、分離精度は高いが、その装置にかかる費
用が高価であり、安価に製造するのは困難である。加え
て従来油脂の重要なｉ！縮縮性法あった蒸留法が、この
ような高度不飽和脂肪酸の場合二重結合の移動やポリマ
ー化のために使用しにくい欠点があった。

本発明は上記問題点を解決するためのもので、安価で入
手しやすい天然原料から、簡単な操作により、高度不飽
和脂肪酸又はその低級アルコールエステルを分離する方
法を提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段）本発明は、次式（式中、Ｒは炭素数８〜２４の脂肪鎖を示す）で表され
るモノマ一単位を含む付加重合体から成る多孔性樹脂を
つめたカラムにより溶剤を用いて分離することを特徴と
する。

本発明は特に魚油に多く含まれるエイコサペンクエン酸
、ドコサヘキサエン酸、および微生物、卵黄レシチンに
含まれるアラキドン酸を、それらの天然脂質を加水分解
又は低級アルコールとアルコリシスして得られる脂肪酸
又はその低級アルコールエステルから分離することがで
きるが、これらの脂肪酸に限定されるものではない。こ
れらの天然原料から得られる脂肪酸又はその低級アルコ
ールエステルは、そのまま多孔性樹脂カラムにかけて濃
縮しても良いが、尿素付加反応、溶剤分別晶析あるいは
分子蒸留等の前処理工程を通し、できるだけ不純物を除
いてから多孔性樹脂カラムにかけて濃縮することが好ま
しい。

エイコサペンクエン酸、ドコサヘキサエン酸は多くの魚
類油脂に含まれているが俗に青身の魚といわれるイワシ
、サバ、サンマなどに多く含まれ、これらの油脂の脂肪
酸組成値は魚種、季節、産地によりいろいろと異なる。

このような組成を持つ魚油からエイコサペンクエン酸、
ドコサヘキサエン酸を効率よくとりだすためには、本発
明者らは、尿素付加反応を使用することが好ましいこと
を見出した。すなわち魚油をカセイソーダによりケン化
分解し、塩酸で脂肪酸に戻した魚油脂肪酸混合物、ある
いはエタノール中で少量の触媒（リチュウムメチラート
、カセイソーダ、カセイカリ等）の存在下エタノール中
して得られる魚油脂肪酸エチル混合物を尿素付加反応し
、粗濃縮脂肪酸又はエチルエステルを得る。これらの粗
濃縮混合物を多孔性樹脂カラムに入れ、アセトン、メチ
ルエチルケトン、メタノール、エタノール、プロパノー
ル等に少量の水を加えた溶剤を溶出剤として通液し、エ
イコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸の百分を各々
分取する０分取されたエイコサペンクエン酸、ドコサヘ
キサエン酸の濃度は各々の条件により９０〜９９％程度
を示すが、まだ少し着色物、臭いなどがあるので分子蒸
留、脱臭、脱色工程を通し、精製することが好ましい。

アラキドン酸はコニディオボーラス属の糸状菌を培養し
て得られる菌体を溶剤抽出して得られる脂質が好ましい
が、動物の肝臓などから得られる脂質でもよい、又もう
一つの好ましい原料としては卵黄レシチンから得られる
脂質があるが、これからはアラキドン酸のみならず、ド
コサヘキサエン酸も得ることができる。この糸状菌脂肪
酸又はエステルは尿素付加反応および多孔性樹脂カラム
で魚油と同様に処理し、脱臭、脱色工程を通すことによ
りアラキドン酸９０〜９９％の脂肪酸又はエステルを得
ることができる。卵黄レシチンからも同様に９０〜９９
％のアラキドン酸、ドコサヘキサエン酸を得ることがで
きる。

本発明に用いるカラム溶出剤としては、３０容量パーセ
ント以下の水を含有するアセトン、メチルエチルケトン
、メタノール、エタノール、プロパノールが好ましく、
水分の含有量により、その溶出力、濃縮率が異なる。水
が３０容量パーセントを超えると高度不飽和脂肪酸の溶
離が悪くなる。

本発明に用いる多孔性樹脂は前記式（１）に示したモノ
マ一単位を含む樹脂であり、そのモノマーは以下のよう
にして合成することができ、多孔性樹脂はこのモノマー
とジビニルベンゼンの共重合体である。あるいはこの両
者にアクリル酸、メタクリル酸などの構造を持つモノマ
一単位を共重合させてもよい。本発明の式（１）に示し
たモノマーの脂肪鎖Ｒは炭素数８〜２４のものでよいが
、好ましくは炭素数１２〜１８であり、この範囲では性
能も高い。

前記式（１）のモノマーは例えば、以下のようにして合
成することができる。

すなわち、脂肪酸とカセイソーダをイソプロピルアルコ
ール中で反応させ脂肪酸石鹸を得る。この系の中に重合
禁止剤と相間移動触媒（例えばトリエチルベンジルアン
モニウムクロリド）およびクロルメチルスチレンを加え
、イソプロピルアルコールの還流下、エステル化反応を
行う０次いで不溶分を濾過し、溶剤を蒸発させる。得ら
れた粘稠物をアセトン中に入れ不溶分を濾過する。濾液
を冷凍庫中（−２０℃）で再結晶し、これを２回繰り返
し、結晶を乾燥することにより式（Ｉ）のモノマーを得
る。

式（１）のモノマーとしては、ステアロイルオキシメチ
ルスチレン、パルミトイルオキシメチルスチレン、ミリ
ストイルオキシメチルスチレン、ラウロイルオキシメチ
ルスチレン、オレイイルオキシメチルスチレン等が挙げ
られる。多孔性樹脂は例えば式（１）の化合物とジビニ
ルベンゼンを、４−メチルペンタノールを溶剤とし、過
酸化ベンゾイルを触媒として、懸濁重合することにより
得られる。

この重合の際に、架橋剤をモノマーに対して重量比で１
：０．３〜２の割合で使用することができる。架橋剤と
しては、ジビニルベンゼン、ジビニルトルエン、ジアリ
ルフタレート、アリルアクリレート、エチレングリコー
ルジメタクリレート等を使用することができる。重合開
始剤としては、ベンゾイルペルオキシド、ブチルペルオ
キシド、コハク酸づルオキシド、ブチルヒドロキシペル
オキシド、アゾビスブチロニトリル等を使用することが
できる。

（発明の効果）本発明によれば安価な魚油あるいは大量生産のできる微
生物菌体脂質より高純度エイコサペンタエン酸、ドコサ
ヘキサエン酸、アラキドン酸等の高度不飽和脂肪酸又は
その低級アルコールエステルを大量に簡単に得ることが
できるので試薬、医薬、健康食品などの素材として安価
に供給することができる。

（実施例）以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明する。

尖１炎上 ◆ステアロイルオキシメチルスチレンの合成冷却管、温
度計のついた４つロフラスコに、ステアリン酸１７０．
４ｇをイソプロピルアルコール２７！に５θ℃で溶解し
、そこに水１００ｇで溶解したカセイソーダ２６．５ｇ
を加えてステアリン酸石鹸を合成した０次いでｔ−ブチ
ルカテコール０．６ｇ、トリエチルベンジルアンモニウ
ムクロリド６．１ｇ、クロルメチルスチレン１５２．６
ｇを加え８１’Ｃ１還流下１２時間反応させた。　　　
′ 反応終了後、不溶分を濾別し、濾液をエバポレーターで
減圧下に脱溶媒した。次いで４０℃に加温したアセトン
１．５１中に濃縮物を加え溶解し、不溶分を濾別した。

濾液を冷凍庫（−２０℃）で再結晶し、結晶を濾別後、
再び１１のアセトン中で同様に再結晶し、真空乾燥後１
７０ｇのメチルスチレンステアリン酸エステルを得た。

第１図にそのＮ　Ｍ　Ｒ（ＣＤＣｌ２−ＴＭＳ）チャー
トを示す。

元素分析：実測値　炭素８０．６６、水素１１．４６、酸素７．８
８計算値　炭素８０．８０、水素１１．２２、酸素７．
９８◆ステアロイルオキシメチルスチレン−ジビニルベ
ンゼン共重合体の合成部分鹸化ポリビニールアルコールＣ０，２ｗｔ％）水？
４９ｍ５３０ｇ、　ドデシルベンゼンスルホン酸（０，
１ｗｔ％）水溶液３０ｇを冷却管、温度針、窒素吸込管
のついた４つロフラスコに入れ、５５℃に保った０次い
でステアロイルオキシメチルスチレン８０ｇ１ジビニル
ベンゼン（５５％）４７．４ｇ、過酸化ベンゾイル２．
０ｇを４−メチルペンタノール２２０ｇに溶解したモノ
マー混合物を加え、３０分間強攪拌した。充分にモノマ
ー混合物を分散し、８５℃まで温度をあげ、３時間重合
反応を行った０反応終了後ポリマーを濾別し、水洗、メ
タノール洗浄、アセトン洗浄により微粒子共重合体を得
た。真空乾燥により乾燥し、９８ｇの直径０．１〜０．
５ｆｉの白色微粒子を得た。

◆魚油脂肪酸及びエチルエステルの合成脂肪酸組成　Ｃ
１４，。；５．９％、Ｃｌ６１゜；１５．９％、ＣＩ＆
ＩＩ；６．６％、Ｃ１６，。；２．５％、Ｃ＋ｓ＋＋；
１３．６％、Ｃ＋ｓ＋ｚｉ１．２％、ＣＩ□、、２．５
％、Ｃ２゜ｓ　＋　；８．６％、Ｃｉｏ’＋４；０．９
％、エイコサペンクエン酸ｉ１２．９％、Ｃ冨ｔｔ＋ニ
ア、８％、Ｃｔｇｓｓ；１．９％、ドコサヘキサエン酸
；８．８％のイワシ油１００ｇをエタノール５００ｇに
溶解し、カセイソーダ２０ｇを水２００ｇに溶解して加
えた。

８０℃で１時間鹸化分解し、４０℃まで冷却後塩酸水溶
液でｐＨ２まで下げて上層に遊離した脂肪酸を得た。水
洗により中和し、残存エタノールをエバポレーターによ
り除き８３ｇの脂肪酸を得た。

同じイワシ油１００ｇをエタノール２００ｇに溶解し、
カセイソーダ１ｇを加えてリフラックス下に１．５時間
反応した。４０℃まで冷却後、塩酸水溶液でｐＨ２まで
下げ上層にエチルエステルを得た。水洗により中和し、
残存エタノールをエバポレーターにより除き９８．８ｇ
のエチルエステルを得た。

◆高度不飽和脂肪酸の濃縮分離前記の魚油エチルエステル２０ｇをヘキサン１６０　ｄ
に溶解し、尿素６０ｇ、メタノール４−を加えて１時間
尿素付加反応を行った。尿素付加体を濾別後、ヘキサン
をエバポレーターで除き５．７ｇの濃縮エステルを得た
。この組成は、ＣＩ＆！ｌ；２．１％、Ｃ１１ｌｌｌ；
１・４％”　Ｉ＠！！：３・３％−Ｃ＋ｓ＋ｎ；６・５
％・Ｃ２゜、、；１．８％、エイコサペンタエン酸：４
０．９％、Ｃｚｔｒｓ：３．６％、ドコサヘキサエン酸
；２７．８％、その他１２．６％であった。

この５．７ｇの濃縮エチルエステルを、上記で得られた
共重合体粒子１００−がアセトン／水を８／２　（ｖ／
ｖ）で充填されたガラスカラム（直径２ｃｍ）の上部に
吸着させ、同組成溶剤で流出させ、エイコサペンタエン
酸、ドコサヘキサエン酸を第１表のように得た。

第１表　流出物組成ＥＰＡ　：エイコサペンクエン酸ＤＨＡ　ニドコサヘキサエン酸流出物は、エバポレーターでアセトンを除いた後、ヘキ
サンで抽出し、エチルエステルを得た。

Ｕ皿主実施例１で得た魚油脂肪酸２０ｇを実施例１と同様に尿
素付加反応を行い、濃縮脂肪酸５．８ｇを得た。

脂肪酸組成は、ＣＩ＆ｌＩ；１．９％、Ｃ＋ａｓ＋ｉ１
．７％、Ｃ＋ａ＋ｚｉ３．１％、Ｃ１１１！４：６．９
％、Ｃｚｏ＋ａ；１．７％、エイコサペンタエン酸ｉ４
１．３％：　Ｃｚｔｒｓ；３．８％、ドコサヘキサエン
酸：２Ｂ、６％、その他１１％であった。

この５．３ｇの濃縮脂肪酸をアセトン／水＝９／１で実
施例１と同様にカラム処理し、エイコサベンクエン酸、
ドコサヘキサエン酸を第２表のように得た。

第２表　流出物組成実施例１と同様の方法で実施例１のイワシ油１ｋｇを処
理し、エチルエステル９８３ｇを得た。このエチルエス
テル９８３ｇをヘキサン８１に溶解し、尿素３　ｋｇ、
メタノール２００　Ｎ１を加えて１時間尿素付加反応を
行った。尿素付加体を濾別後２７４ｇの濃縮エチルエス
テルを得た。これを３　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒ、１２０
℃で分子蒸留し、次の組成のエチルエステル１２８ｇを
得た。

ＣＩｔｈ■；０・２％・ＣＩＩ＋Ｉ；０・２％・Ｃ＋１
＋ｚ；１・１％・Ｃ１１１４；２．４％、Ｃ８゜ｓ４：
２．３％、エイコサペンタエン酸：６３．５％：Ｃ８□
ｓ：１．５％、ドコサヘキサエン酸；２１．０％、その
他７．８％。

この分子蒸留エチルエステル１２８ｇを実施例１と同様
にして得た共重合体粒子２０００　ｍの入ったカラムで
実施例１と同様にアセトン／水−８／　２　（ｖ／ｖ）
で処理し、エイコサペンタエン酸；９３．６％、Ｃ！□
ｓ；１．５％、ドコサヘキサエン酸；４．５％、その他
０．４％の両分４２．６ｇを得た。、このカラム処理品
４２．６ｇを上記と同様に分子蒸留し、無色透明、無臭
のエチルエステル３１．１　ｇを得た。このエステルの
組成は、エイコサベンクエン酸；９Ｂ、５％、Ｃｚｔｒ
ｓ；０．４％、ドコサヘキサエン酸；１．１％であった
。

ス１１１１ ◆糸状菌油脂脂肪酸及びエチルエステルの合成グルコー
ス３０ｇ　、マルトエキス３０ｇ　、イーストエキス１
２ｇ　５ＦｅＳＯｉ　Ｏ，７ｇ５Ｍｇ５Ｏ４０，５ｇ１
ＫＪＰＯｔ　１ｇＳＫＣＩ　０．５ｇを１１の水道水に
溶解したものを培地とし、この培地を１００１Ｒ１ずつ
５００　ｍの坂ロコルベン５本にとり、殺菌後、ポテト
寒天培地で培養しておいたコニディオボーラスへテロス
ポラスＡＴＣＣ１２９４１を植菌した。２８℃で３日間
振とう培養し、これを種菌として３０Ｅのジャーファメ
ンターで培養した。培地組成は種堵養と同様であり、液
量は２０１で５日間、２８℃で培養した。

培養菌体を濾別し、このときの培養菌体量は３８ｇ／β
であった。濾別後湿菌体のままクロロホルム／メタノー
ル＝２／ｌの混合溶媒で、ボールミルにより破砕しつつ
脂質を抽出した。エバポレーターにより溶媒を除き、再
びクロロホルムで抽出した。クロロホルムをエバポレー
ターで除いて２５６ｇの脂質を得た。この脂質を１００
ｇずつ取り、魚油と同様に脂肪酸とエチルエステルを得
た。得られた脂肪酸は７７．６　ｇ、エチルエステルは
９１．４　ｇであった。

その組成はイソＣＩａ　ｔ。：２７．６％、Ｃ８４，。

ニア、１％、イソＣａ５ｔｓ：８．３　％、Ｃ＋ｓ＋ｏ
；４．６　％、Ｃ＋ｉ＋ｏ＋８．１％、Ｃ１１ｔ・；２
・６％・Ｃｔ＊ｔ＋：４・３％ＳＣ＋ｓ目：２・９％・
Ｃ１１寥コニ１．１％、Ｃｌｅｔｎ：０．７％、Ｃ２゜
ｔｚ；０．２％、アラキドン酸：３１．５％、その他１
％であった。

◆高度不飽和脂肪酸の濃縮分離得られた糸状菌油脂エチルエステル２０　ｇをヘキサン
１６０　ｄに溶解し、尿素６０　ｇ、メタノール４−を
加えて１時間尿素付加反応を行った。尿素付加体を濾別
後、ヘキサンをエバポレーターで除き、６．６ｇの濃縮
エチルエステルを得た。組成は以下の通りであった。

イソＣＩｍ　ｓ。：４．９％、イソｃａｓｔ。；２ｏ６
％、Ｃｌｓｔｔ：１・９％％　　Ｃ，−言：；３・２％
翫　Ｃ＋ｓ＊ｓ：３．０％・Ｃ１ｑｔａ：１．３％、Ｃ
！。ｔｓ：０．５％、アラキドン酸；６７．３％、その
他１５．３％。

この６．６ｇの濃縮エチルエステルを実施例１の方法で
得た共重合体粒子１００　ｄで、メタノール／水−９／
　１　（ｖ／ν）を溶出剤として実施例１と同様に流出
させ第３表のようにアラキドン酸を得た。

第３表　流出物組成ＡＡ：アラキドン酸大Ｕ工実施例４で得た糸状菌油脂脂肪酸を実施例４と同様に尿
素付加反応をし、濃縮脂肪酸６．１　ｇを得た。脂肪酸
組成はイソＣ＋ｎｔｏ；５．９％、イソＣＩ　Ｓ　＋　
１１　；２・８％％　Ｃ＋ｓ＋＋；０．９％１Ｃ＋ｓ＋
ｔ；３．４％ｓ　Ｃｌｍ５３７２．８％、ＣＩ？１４；
１．４％、Ｃ２゜１３；０．４％、アラキドン酸：６４
．３％、その他１８．１％であった。この６．１ｇを実
施例１の方法で得た共重合体粒子１００−で、エタノー
ル／水＝８５／１５（ｖ／ｖ）を溶出剤として実施例１
と同様に流出させ第４表のようにアラキドン酸を得た。

第４表　流出物組成ＡＡ：アラキドン酸大立桝ｌ実施例１と同様にメチルスチレンミリスチン酸エステル
をクロルメチルスチレンとミリスチン酸より合成した０
次いでメチルスチレンミリスチン酸エステル１００ｇ、
エチレングリコールジメタクリレート６０ｇを用い実施
例１と同様に合成し、微粒子共重合体１３４ｇを得た。

この微粒子共重合体１００−を用い、実施例１と同様に
して得た尿素付加魚油エチルエステル５．３ｇを実施例
１と同様に分離精製した。その結果エイコサペンタエン
酸９０％以上のもの１．６ｇ、　　ドコサヘキサエン酸
９０％以上のもの０．６ｇを得た。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例により得られたステアロイル
オキシメチルスチレンのＮＭＲチャートである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）液体クロマトグラフィーにより高度不飽和脂肪酸
又はその低級アルコールエステルを濃縮分離する際に、
次式 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）（式中、Ｒは炭素数８〜２４の脂肪鎖を示す）で表され
るモノマー単位を含む付加重合体から成る多孔性樹脂を
つめたカラムにより溶出剤を用いて分離することを特徴
とする高度不飽和脂肪酸の濃縮分離方法。
（２）溶出剤が３０容量パーセント以下の水を含有する
アセトン、メチルエチルケトン、メタノール、エタノー
ル、またはプロパノールである特許請求の範囲第１項記
載の方法。
（３）高度不飽和脂肪酸が炭素数２０以上、二重結合数
３個以上である特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
方法。