亚麻酸乙酯的应用

背景及概述^[1]

α-亚麻酸乙酯是α-亚麻酸的衍生物，与 α-亚麻酸具有同样的生理作用，α-亚麻酸作为人体必需的ω-3系列脂肪酸，可在人体内形成具有生理活性的EPA和DHA，长期食用含α-亚麻酸或其衍生物的产品能够起到抑制过敏、预防心脑血管疾病的功效。自然界中α-亚麻酸多以甘油三酯的形式存在于天然的油脂中，1 mol的甘油三酯分子中，含有1~3 mol脂肪酸分子，这1~3mol脂肪酸并不完全相同，故以甘油三酯的形式制备高纯度的α-亚麻酸是不可行的，而一元α-亚麻酸可以与一元醇通过转酯化形成的单一的α-亚麻酸酯，这就为制备高纯度的α-亚麻酸乙酯提供一种方法。研究表明 α-亚麻酸乙酯的抗氧化稳定性大于α-亚麻酸的抗氧化稳定性，因此以α-亚麻酸乙酯形式存在的α-亚麻酸比单纯的α-亚麻酸更利于保存和运输。此外，α-亚麻酸乙酯还是很多医药品和其他 机化学品制备的中间体，因此市场对纯度较高的α-亚麻酸乙酯的需求量一直较大。

应用^[2-3]

α-亚麻酸为十八碳多烯酸，作为ω-3系不饱和脂肪酸具有显著的药理作用和营养价值，对人的早期营养、婴儿脑发育、心脑血管疾病、恶性肿瘤抑制、高血脂症等均有一定的功效。α-亚麻酸的衍生物α-亚麻酸乙酯具有治疗肥胖症、抑制过敏、防治心脑血管疾病等功效，长期食用能够延长寿命，可以在食品添加剂、高效能分散剂、化妆品、高级干性油及采油工艺中均被有效地应用。因此，国内外都在对α-亚麻酸乙酯高纯度产品进行研究，以供在药剂、生命科学和化学等方面使用。

制备^[1-3]

目前用于纯化α-亚麻酸乙酯的方法有很多种，如分子蒸馏法、尿素包埋法、柱层析色谱法、银离子络合法、脂肪酶浓缩法、超临界流体精馏法、溶剂分提法、冷冻结晶法等。目前能够应用到规模化生产的方法只有分子蒸馏法、尿素包埋法和冷冻结晶法，其他方法由于成本高或纯化过程复杂还处于实验室研究阶段。由于分子蒸馏法大部分以导热油为加热介质，因此得到的α-亚麻酸乙酯存在被导热油污染的可能；尿素包埋法中的尿素本身是一种化工产品，与食品或医药接触有很大的交叉污染风险； 冷冻结晶法主要根据低温条件下不同物质凝固点 的差异进行分离提纯，通过改变温度达到纯化物质的方法，利用此方法对α-亚麻酸乙酯进行纯化，纯化的过程中未添加其他成分，是纯化α-亚麻酸乙酯最安全的方法。

有研究开发了一种由胡麻油经酯交换制取 α-亚麻酸乙酯的方法，其特征它包括以下步骤：A、制备α-亚麻酸乙酯粗品；将胡麻油加入氢氧化钾和乙醇的混合液中 ，加热回流进行酯交换，回收乙醇，冷却后加盐酸溶液酸化，经分离后得α-亚麻酸乙酯粗品；B、纯化α-亚麻酸乙酯粗品，制备高纯度的α-亚麻酸乙酯；将已制备的α-亚麻酸乙酯粗品加到尿素与溶剂醇饱和溶液中，冷却、过滤除去饱和 的脂肪酸乙酯的加成物，所得的滤液经除溶剂、水洗、减压蒸馏得α-亚麻酸乙酯。

还有研究开发了一种高纯度的a-亚麻酸乙酯的生产工艺，包括酯化反应，原料包括紫苏油，紫苏油经皂化、酸化、水洗后得到含a-亚麻酸的脂肪酸，所述的酯化反应采用水洗后得到含a-亚麻酸的脂肪酸直接进行，酯化反应一次进行，酯化反应在反应装置中进行，所述的反应装置上连接有分水装置，在一段时间内酯化反应的同时蒸出乙醇和水的共沸物至分水装置内，酯化后对产物中的a-亚麻酸乙酯进行尿包络合提纯，进一步的，所述的高纯度的a-亚麻酸乙酯的生产工艺，包括以下步骤：

A：榨取紫苏油：紫苏子为原料采用冷榨油工艺榨油，得紫苏油，将其中的固体杂质过滤后得到的紫苏油进入下一步；

B：皂化：将步骤A中得到的紫苏油和去离子水、酶催化剂lipolase100L按照重量比1:0.5-4:0.01-0.1的比例加入容器内，加热并搅拌，在温度为40℃-70℃、控制保持物料的PH值在7的状态下反应2-20小时，本过程采用全程氮气保护；

C：酸化：将浓度为10-90%的硫酸缓慢加入步骤B中皂化后所得的物料中搅拌并控制反应温度在40℃-95℃之间，当物料小于4时停止加入硫酸，但物料PH值升到4以上时继续加入硫酸，重复以上操作，当搅拌物料PH值小于4保持2小时不变后，反应结束，本过程采用全程氮气保护；

D：水洗：将步骤C所得的物料静置1-6小时，放出下层水溶液，在剩下的脂肪酸中加入0.5-4倍的去离子水，搅拌后静置1-6小时，再放出下层水溶液，重复以上操作至放出下层的水溶液的PH值为7，含a-亚麻酸的脂肪酸进入下一步，本过程采用全程氮气保护；

E：酯化：将步骤D得到的含a-亚麻酸的脂肪酸、乙醇、质量浓度90-98%的浓硫酸催化剂按照1.25kg：1-2kg:40-50ml的比例加入反应装置内，加热至85±5℃酯化反应1小时，酯化反应进行中回流，所述的反应装置上连接有一个分水装置，分水装置与反应装置之间有控制阀门；

F：蒸出共沸物同时酯化： 步骤E进行1小时后，打开分水装置与反应装置之间的阀门，在酯化反应的同时蒸出乙醇和水的共沸物至分水装置中，本过程时长为4.5-5.5小时；G：静置分离：将步骤F得到的反应物静置1-6小时，分层后分离出含a-亚麻酸乙酯的脂肪酸乙酯进行下一步；

H：尿包络合提纯；

I：脱水：将H步所得到的含a-亚麻酸的脂肪酸乙酯在真空400-700mmHg、温度20-80℃的条件下蒸馏1-4小时；

J：分子蒸馏：将I步所得的含a-亚麻酸的脂肪酸乙酯送入成套分子蒸馏装置，压力控制在0.1-5Pa之间，温度80-150℃，进行脱色脱味处理，生产出纯度大于90%的a-亚麻酸产品。

主要参考资料

[1] α-亚麻酸乙酯纯化工艺研究

[2] CN01120200.9 一种由胡麻油经酯交换制取α-亚麻酸乙酯的方法

[3] CN201410502603.1 高纯度的a-亚麻酸乙酯的生产工艺