天然维生素E粉的功能及应用

背景及概述^[1]

维生素E是一种脂溶性维生素，因其重要的抗氧化功能，作为抗氧化剂被用于药品、食品、美容品等。维生素E按其来源，可分为动、植物的天然维生素E和人工合成的合成维生素E。天然维生素E，是色满(苯并二氢呋喃)的衍生物，分为生育酚(tocopherol)和生育三烯酚(tocotrienol)两类；有8种类型，即α、β、γ、δ-生育酚和α、β、γ、δ-生育三烯酚，活性各异，其中天然α-生育酚活性最高。实验证明，天然维生素E无论在营养、生理活性还是在安全性上均优于合成的维生素E。天然维生素E主要来自植物油精炼过程中产生的副产物———脱臭馏出物。因此，研究天然维生素E的合成代谢过程，提高维生素E在植物中的含量是更为经济和实用的方法。

功能及应用^[2]

1）抗不育作用

天然维生素E的主要生理功能之一就是抗不育症，这也是生育酚得名的原由。抗不育功能主要是由于维生素E的营养作用，使人体生理机能活化，增强黄体激素的分泌，从而促使受精作用的完成所致。在临床上可以防止早产、流产，对不妊症患者基础体温的改善，更年期综合症等都有一定的疗效。

2)抗氧化作用

为了防止大量胆固醇在血管中堆积，我们需摄取含有多不饱和脂肪酸(PUFA)的植物油脂(因不饱和脂肪酸或其代谢产物会与胆固醇结合成酯，从血管壁清除带走)，但是不饱和脂肪酸PUFA易氧化，生成脂褐质。这些脂褐质不仅存在于体表，引起皮肤衰老，而且在心脏、肝脏、脑细胞中都有大量存积，且随着年龄增大愈积愈多，以致引起老年人神经官能不全，记忆力和智力障碍及帕金森症等，这是一方面；另一方面，过氧化脂质还可使血管壁发生纤维性变，最终导致动脉硬化，进一步又导致高血压、心肌梗塞、脑软化、脑出血等疾病。因此，在大量摄取必需脂肪酸，以防止胆固醇过多的同时，应有维生素E配合保护。维生素E能通过自身被氧化成生育醌，从而将ROO-转变成化学性质不活泼的ROOH，断脂类过氧化的连锁反应，有效抑制脂类的过氧化作用，保护细胞免受不饱和脂肪酸氧化产生的毒性物质的伤害，在防止衰老、肿瘤等方面起着重要的作用。

3）在化妆品中的应用

目前，市场上出现了多种以抗氧化剂命名的化妆品，还有不少化妆品中注明含有天然抗氧化剂或具有清除自由基的抗氧化剂功能。最近，从美国流入我国的Aloe-veraVitamineE皮肤油，其主要成分就是维生素E。天然维生素E在化妆品中的应用也离不开它的抗氧化作用。因为维生素E是一种很好的脂溶性抗氧化剂，可以清除自由基，阻断脂质过氧化链反应，对雀斑具有较好的疗效。而且维生素E还可以调节体内激素分泌的不平衡，能有效地防治粉刺。有报道称维生素E对治疗皮肤病有显著疗效，如：红斑狼疮、皮肤炎、冻疮、湿疹、日光皮肤炎等。这使它广泛用于化妆品的生产中。

4)用于饲料工业

天然维生素E还是一种常用的饲料添加剂，可以防止饲料氧化变黄，同时提高动物繁殖力、免疫力和抗病能力。此外，维生素E对缓解家禽的热应激，提高家禽的肉质质量，也具有非常重要的作用。动物试验表明，在饲料日粮中添加高水平的维生素E能有效改善家禽的肉质，可使屠宰后的禽肉比较持久地保持新鲜外观和颜色，减少滴水造成的损失，延长禽肉的贮存期。大多数动物均可发生维生素E缺乏症，其中以幼龄动物发病较多。动物缺乏维生素E可引发一系列疾病，如：白肌病、肝细胞坏死、生殖机能障碍等等。这使得维生素E广泛用于母畜、幼畜饲料，宠物饲料，观赏鱼饲料中。

制备^[3]

目前天然维生素E的提取工艺主要有化学处理法、蒸馏法、萃取法、生物法、吸附法等。脱臭馏出物组成复杂，单一的方法难以直接从脱臭馏出物中提取较高纯度的天然维生素E，为了得到高纯度的天然维生素E，提取工艺往往是各种方法的综合运用。国外天然维生素E提取工艺较成熟，主要包括：皂化－萃取法、酯化－超临界萃取法、水解－蒸馏法、酯化(酯交换)－蒸馏法等。国内天然维生素E提取方法是将脱臭馏出物中脂肪酸用低级醇进行酯化，然后进行中和，再使其中的甾醇冷却结晶经过滤提出。滤液除去溶剂后，经蒸馏获得较高含量的天然维生素E浓缩物。

1）化学处理－蒸馏法

通过化学处理将大豆脱臭馏出物、置于酯化罐中，加入甲醇的量为大豆脱臭馏出物的8%～9%，加入浓硫酸的量为大豆脱臭馏出物的6%～7%，甲酯化温度控制在60℃左右，与甲醇发生甲酯化反应，生成一元醇甲酯；NaOH中和，NaOH

(42%)的用量为大豆脱臭馏出物的12%～14%，静置分离15～20min；所得的甲醇溶液蒸馏回收；分离后的油相冷析分离，分离温度为1～2℃；减压真空蒸馏，真空度为266.56～466.48Pa；粗维生素E进一步减压真空蒸馏得到精制天然维生素E。该工艺天然维生素E的得率为80%～82%，含量为55%～60%。采用酯化蒸馏法提取天然维生素E。脱臭馏出物和过量甲醇在浓硫酸的催化下于60℃左右进行甲酯化反应。酯化后的甲醇溶液冷却至1～2℃，过滤后滤液在220℃、压力为266.56～399.84Pa的条件下真空蒸馏，回收过量甲醇，蒸出大部分脂肪酸甲酯等低沸点组分，接着在220～240℃、压力为0.133～0.001Pa的高真空条件下，再进行分子蒸馏，将沸点与维生素E的沸点接近的组分分离，可得到含量为50%～70%的天然维生素E。并提出如果需要得到含量更高的维生素E，可采用色谱法、离子交换、溶剂萃取等再进一步精制。

2）萃取法

萃取法是在分子蒸馏法的基础上，通过溶剂萃取再进一步精制得到含量更高的维生素E。以油脚、皂脚和脱臭馏出物等为原料，通过酯化—冷却分离油相物质—一次蒸馏—一次醇洗—二次蒸馏—二次醇洗—三次蒸馏—正己烷萃取—硅胶柱层析分离、正己烷洗脱，获得含量在85%～90%的天然维生素E。在维生素E中加入99.5%的冰醋酸，在回流和真空条件下，120℃反应1h，蒸去水分，得到维生素E醋酸酯，其含量在96%左右。

3）生物－蒸馏法

以大豆油等油脂脱臭馏出物为原料，采用SP－382(一种固定化非特异性脂肪酶)，催化脂肪酸与甲醇的酯化反应，缩短甲酯化的反应时间，在3h内脂肪酸甲酯的转化率高达96.5%，然后在真空(残压133～266Pa)、160～180℃下脱除脂肪酸甲酯等，维生素E和甾醇有98.6%～100%保留在残留物中，逐步升温蒸馏出甾醇和维生素E，二者回收率都在90%以上。

4）吸附法

利用吸附剂对维生素E混合物的吸附选择性不同，进行吸脱附，达到分离目的。常用的有硅胶柱法、离子交换树脂吸附法等。根据弱碱性阴离子交换树脂吸附维生素E，通过洗脱剂解吸吸附的维生素E，得到高纯度的天然维生素E的思路，选用大孔弱碱性阴离子交换树脂，上柱粗维生素E量90mg/mL，洗脱液流速5mL/min，洗脱剂环己烷－乙醇体积比为75∶25。得到的天然维生素E含量可由原来的30%提高到90%以上，回收率80%以上。

5）皂化－萃取法

将脱臭馏出物用NaOH溶液皂化后，再用二氯乙烯萃取甾醇和维生素E等不皂化物，而皂化物仍溶解在溶液中。倒出有机相再用甲醇和水的混合物进行萃取，混合物冷却结晶分离甾醇，从而使维生素E得到浓缩。

6）尿素包合法对原料前处理

采用尿素包合法对大豆脱臭馏出物中的天然维生素E进行预浓缩，确定较优工艺条件为浓缩15g大豆脱臭馏出物需尿素15g、200mL95%乙醇溶解、回流时间45min、5℃下冷析6h，维生素E的含量可从原来的3%提高到15%，回收率为76.1%。

主要参考资料

[1] 天然维生素E的功能及应用

[2] 天然维生素E的研究进展

[3] 天然维生素E提取工艺研究现状