α-亞麻酸的提取和分離方法

柏薇薇

自 1978年Dyerberg發(fā)表的愛斯基摩人的飲食與心血管疾病的調(diào)查報(bào)告以來，國(guó)外人們就對(duì)ω- 3系列脂肪酸產(chǎn)生了興趣，對(duì)ω- 3系不飽和脂肪酸（α-亞麻酸、EPA、DHA等）的代謝和生理作用研究日益深入，對(duì)其研究迅猛發(fā)展。80年代初期就有多篇論文發(fā)表。特別是它們?cè)诮笛?、降血壓、抗血栓、抗?dòng)脈粥樣硬化、乃至提高機(jī)體免疫力和抗癌等方面的藥用價(jià)值得到充分肯定。

α-亞麻酸的傳統(tǒng)提取方法為冷榨法和溶劑法。目前常見的方法有：脂肪酸金屬鹽法、低溫結(jié)晶法、柱層析色譜法、銀離子絡(luò)合法、尿素包合法、分子真空蒸餾法和超臨界流體萃取法、脂肪酶催化水解法等。

硝酸銀柱層析法

是將硅膠加入濃硝酸銀溶液中處理，用來分離碳原子數(shù)相等而其中C- C雙鍵數(shù)目不等的一系列化合物，如不飽和醇、酸等。其主要機(jī)理是由于不不飽的C- C鍵能與由于吸附在硅膠上的銀離子形成絡(luò)合物，而飽和的C- C鍵則不與硝酸銀絡(luò)合。雙鍵數(shù)較多，結(jié)合Ag+就越多。因此在硝酸銀薄層上，化合物可由于飽和程度不同而獲得分離。硝酸銀柱層析法的優(yōu)點(diǎn)：對(duì)設(shè)備要求不是很高，此法分離效果好，可獲得較高純度的α-亞麻酸制品，適宜實(shí)驗(yàn)室操作，α-亞麻酸不易發(fā)生氧化、聚合等現(xiàn)象。其缺點(diǎn)：硝酸銀價(jià)格貴，成本高，制備量少，需要大量溶劑且容易造成污染。難于進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，操作較為繁雜。目前用此方法進(jìn)行提取，純度可達(dá)97%。

脂肪酸金屬鹽法

主要是利用飽合度不同的脂肪酸金屬鹽在溶劑中的溶解度的差異來進(jìn)行分離，可將長(zhǎng)鏈、多不飽和脂肪酸與短鏈脂肪酸和飽和及低不飽和脂肪酸分離，達(dá)到提純?chǔ)?亞麻酸的目的。應(yīng)用較多的是鋰鹽和鈉鹽。

低溫結(jié)晶分離法

是利用低溫下不同脂肪酸在有機(jī)溶劑中溶解度和熔點(diǎn)差異來分離純化，通常脂肪酸在有機(jī)溶劑中的溶解度隨碳鏈長(zhǎng)度的增加而減小，隨不飽和度的增加而增加，隨著溫度降低這種溶解度的差異表現(xiàn)得更為顯著。缺點(diǎn)是需要回收大量溶劑。

分子蒸餾法

是利用脂肪酸的分子量大小差異來進(jìn)行分離的，即運(yùn)用不同脂肪酸分子運(yùn)動(dòng)平均自由程的差別而實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的分離，能夠?qū)崿F(xiàn)在遠(yuǎn)離沸點(diǎn)下操作，不會(huì)對(duì)物質(zhì)本身造成破壞，解決了常規(guī)蒸餾技術(shù)所不能解決的熱敏分解等問題。分子蒸餾技術(shù)特別適合于分離低揮發(fā)度、高分子量、高沸點(diǎn)、高黏度、熱敏性和具有生物活性天然物質(zhì)和附加價(jià)值高的物料。由于其在高真空下進(jìn)行，因而它又具備操作溫度低、蒸餾壓低、受熱時(shí)間短、分離程度高產(chǎn)品收率高等特點(diǎn)，能大大降低高沸點(diǎn)物質(zhì)的分離成本。該方法的缺點(diǎn)在于由于其操作高真空的特點(diǎn)，對(duì)設(shè)備要求較高，難將分子量相近的脂肪酸分開。

超臨界法

即利用壓力和溫度對(duì)超臨界流體溶解能力的影響而進(jìn)行的。在超臨界狀態(tài)下，將超臨界流體與待分離的物質(zhì)接觸，使其有選擇性地依次把極性大小、沸點(diǎn)高低和分子量大小的成分萃取出來。與傳統(tǒng)萃取方法相比，由于超臨界流體具有良好的近于液體的溶解能力和近于氣體的擴(kuò)散能力，因而萃取效率大大提高。臨界壓力利用超臨界流體萃取可有效地分離鏈長(zhǎng)差別較大的脂肪酸，但若將碳鏈長(zhǎng)度相近的脂肪酸分開、還必須結(jié)合其他分離技術(shù)。由于全過程不用有機(jī)溶劑， 在生產(chǎn)過程中超臨界流體二氧化碳可以循環(huán)使用，操作溫度接近室溫，因而具有無毒、不燃燒、無污染、對(duì)大部分物質(zhì)不反應(yīng)、價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是需要高壓設(shè)備，對(duì)設(shè)備投資和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較大。難將分子量相近的脂肪酸分開。

尿素包合法

尿素包合法被廣泛應(yīng)用在很多方面：可將直鏈和支鏈、長(zhǎng)碳鏈和短碳鏈、飽和的與不飽和、低不飽和的與高不和、反式的與順式的分子分開。

此方法是利用不飽和程度不同的脂肪酸與尿素形成包合物的難易程度來進(jìn)行分離，可以將高不飽和脂肪酸與飽和及低不飽和脂肪酸分開，達(dá)到分離α-亞麻酸的目的。由于簡(jiǎn)單易行，是目前應(yīng)用和研究較多的方法，但是難將不飽和程度相同但碳鏈長(zhǎng)度不同的脂肪酸分開。

其他分離方法

脂肪酶是一類具有多種催化能力的酶，作用于甘油三酯的酯鍵，對(duì)含有多種脂肪酸的甘油三醋進(jìn)行選擇性水解。利用這一特性富集多不飽合脂肪酸甘油三酯。脂肪酶催化反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，但是反應(yīng)環(huán)境復(fù)雜、反應(yīng)方向較難控制，并且只能相對(duì)提高濃度，因此可作為一種輔助手段。有對(duì)環(huán)糊精包合法分離不飽和脂肪酸的研究，此方法具有簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、高效等特點(diǎn)。

α-亞麻酸含量高的產(chǎn)品的生產(chǎn)需要結(jié)合兩種不同的方法，目前市場(chǎng)上的α-亞麻酸保健產(chǎn)品，油酸、硬脂酸等低不飽和脂肪酸和飽和脂肪酸含量較高，而且生產(chǎn)工藝較復(fù)雜，成本高。研究簡(jiǎn)單易行的、適合工業(yè)化生產(chǎn)的α-亞麻酸比例合理的產(chǎn)品，對(duì)人類健康有著極其重要的意義。