大豆卵磷脂提取工艺的研究(2)

2． 大豆卵磷脂的提取工艺

卵磷脂普遍存在于蛋黄、动物脑、大豆、玉米、棉籽等资源中。在实际应用中,主要从大豆和蛋黄中提取,从其中提取出高纯度的卵磷脂是一直是磷脂研究的重要课题。大豆加工豆油的油脚中含有 40% ~50% 的磷脂,大豆磷脂中卵磷脂含量约为 16% ~20%。通过分离提纯可将大豆加工豆油的油脚中的油脂等杂质萃出,从而得到含丙酮不溶物含量达 95% 以上的纯净的粉末状磷脂。这是多种磷脂的混合物,从中提取出卵磷脂，即磷脂酰胆碱 (PC) 可根据不同的需要选择合适的提取方法,如有机溶剂法分离技术；无机盐复合沉淀技术；色层分离技术法和超临界萃取技术等。

2.1 有机溶剂萃取法

磷脂的有机溶剂萃取法是根据混合磷脂中各组分在溶剂中溶解性的差异分离。早期主要是利用低级醇 (C1~C4) 进行分离。PC 在低级醇中溶解度较大,而 PE 和 PI 在低级醇中溶解度小,利用溶解性的差异,可以得到富含 PC或

PE 的产品。以浓缩大豆磷脂为原料,用乙醇萃取富集卵磷脂馏分,经分离去毒、真空浓缩、丙酮脱油、吸附脱色、过滤、浓缩,得到大豆卵磷脂；用全溶剂法从大豆油脚为原料,用全溶剂法精制出符合药用 (口服和注射) 规格的大豆卵磷脂,卵磷脂含量达 78.66%；以脱油磷脂为原料,进行溶剂分提富集PC,在较低的分提温度,较低的乙醇浓度有利于提高PC的含量[4-6]。用全溶剂法通过长期大量的生产实验,实验中得到的产品质量经检验全部达到国际药典要求。同时,总结出一些直接影响到PC的产率和质量工艺要点与工艺参数；用混合溶剂和丙酮对粗大豆磷脂进行了提取,得到了卵磷脂,获得了较佳的工艺参数[7-8]。

总之,这些方法基本上都是利用丙酮溶解油的性质把油脚中的油先除去,得到粗磷脂,再用低级醇,最常用的是乙醇把卵磷脂PC从几种磷脂的混合物提取出来,得到高含量PC的产品。

有机溶剂萃取法提取卵磷脂具有分离效率高、生产能力大、生产周期短、易实现自动化等一系列优点。

2.2 有机溶剂无机盐复合沉淀法

该法是利用卵磷脂可某些无机盐和生成沉淀的性质,把卵磷脂从磷脂中提取出来,从而达到与其他磷脂分离、除去蛋白质和脂肪的目的。这样可大大提高卵磷脂纯度,为工业生产提供了一种方法。

徐晨[9]对几种无机盐, CaCl2、MgCl2、CaCl2、ZnCl2 提取大豆磷脂进行比较实验后认为MgCl2、CaCl2的提纯 PC 纯度不高、 PC 的回收率很低。CaCl2、ZnCl2 的提纯效果好,但 CaCl2 的毒性较大,不宜使用, ZnCI2是较为最理想的沉淀剂。

将 20g 大豆卵磷脂 (SPC) 粗品溶于适量无水乙醇中,滴加 60% ZnCl2水溶液,得乳白色沉淀,分离出沉淀并溶于一定量氯仿,再用 30% (体积比) 乙醇溶液萃取除去 ZnCl2 (用 AgNO3 鉴别)。有机层蒸去氯仿,用乙醚、丙酮清洗沉淀10次,蒸去乙醚,即得大豆卵磷脂产品。李卫[10]通过对五种离子Zn2+、Mg2+、Ba2+、Fe2+、金属离子 C 进行沉淀实验,从实验数据看出,Mg2+、Ba2+、Zn2+ 对卵磷脂和脑膦脂的沉淀率相当,达不到分离的目的。Zn2+ 对卵磷脂的沉淀效果较好,但同时对脑膦脂也产生较多的沉淀。Fe2+ 对脑磷脂的沉淀率较高,但同时对卵磷脂也产生较大的沉淀,造成了卵磷脂的浪费。五种离子中 C 是最佳的脑磷脂沉淀剂,几乎可以将乙醇浸提液中的脑磷脂全部沉淀下来,而对卵磷脂的沉淀很小,金属离子 C 是最佳的沉淀剂。有机溶剂无机盐复合沉淀法,实质上也属于有机溶剂法,只是在提取的过程中选择一种无机离子与卵磷脂或是脑膦脂形成沉淀而与另一种磷脂能混溶从而达到两种磷脂相分离的目的。该法可制得高纯度的卵磷脂,同时也得到了其他磷脂组分,实现物尽其用,减少三废污染。

2.3 色层分离技术法

色层分离是一种高效的分离技术,过去大多用在实验室中,近 20 年来规模逐渐放大并应用到工业上,在大豆卵磷脂提取中常用的色层分离技术有薄层色谱法、柱色谱法及高效液相色谱法。

2.3.1 薄层色谱分离技术（TLC）

经典的 TLC 法用于分离磷脂中各组分,优点在于设备简单,操作方便,分

离条件易掌握。

郭勇等采用国产硅胶板和二次展开的薄层色谱法,对大豆磷脂组成进行了分析,获得了大豆磷脂中 11 个重要组分的定性结果。用已知样品量的薄层光密度扫描方法建立了卵磷脂定量方法,线性关系良好,并用于实际样品的测定,获得了满意的结果[11]。D. Medh 和 H·Weigel[12] 用两步单向二维 TLC 展开二维法分离了PC、PE、PI 和 PA,其中 PI 为 4, 5-二磷酸酯和 4-单磷酸酯。这种方法采用了两种不同的溶剂展开,系统在同一方向对混合磷脂进行展开,这种方法可以定性和定量的分析磷脂混合物中各组分。彭一鸣[13]等用制备薄层色谱(PTLC) 法对市售级大豆卵磷脂进行纯化,可以作为薄层扫描中的标准样品,该提纯方法简单、快速、效果好,在科研过程中较为实用。张卓勇[14]等对吉林大豆在用柱色谱分离的基础上用自制板对几种磷脂进行了有效的分离,薄层色谱在大豆卵磷脂提取主要用于实验室中少量样品的分离分析。要想大规模应用到工业上,还要考虑用其他色层方法。目前柱色谱层析法在工业化方面取得了一些进展。

2.3.2 柱色谱分离技术

最具有代表性的过程是首先用有机溶剂从油脚中提取出磷脂粗品,然后经柱层析法分离纯化获得较纯的大豆卵磷脂。有用Al2O3装柱,用CHCl3/CH3OH作洗脱液；也有用硅胶装柱有乙醇作洗脱液,再用CHCl3/CH3OH作梯度洗脱；还有以硅胶为吸附介质,分别用CH3OH和CHCl3/CH3OH作洗脱液得到了不同含量和不同纯度的PC和PE[15~17]。Gunther; Bernd Rainer[18]用硅胶作填料,用1~4个碳的醇作洗脱剂对大豆粗磷脂进行了提纯,得到了含PC90% 以上的卵磷脂。TsujiiMasahiko[19]等用硅胶装柱,用甲醇/正己烷作洗脱剂对大豆粗磷脂进行了提纯,得到了高纯度和高产率卵磷脂的柱层析虽然可以得到含量90%左右的PC，但是处理量十分有限。而且要用到许多有毒的有机溶剂。溶剂的蒸发消耗大量能源,以及产品中的溶剂残留都是这种方法的缺点。

曹栋[20]等用 Al2O3 装柱,用单一的无毒溶剂95% 乙醇作洗脱剂,制得的

PC纯度和得率均大于90%的PC产品。为高纯度PC产品的制取提供了一定的实验基础。这一方法最大的特点是避免使用CH3OH及CHCl3这类有一定毒性的溶剂。

高纯度卵磷脂PC主要用于医药和生物制剂中,而柱层析分离技术处理量较小,无法满足实际的需要,所以研究无毒无害、可实现工业化的提取方法是十分必要且紧迫的课题。超临界CO2萃取技术可满足这一需求。

2.4 超临界萃取技术

超临界萃取技术是近年来发展迅速的一项新技术 (SCF)。常用的超临界流体有CO2、NH3、乙烯、丙烯、水等。由于CO2的临界温度,临界压力较易达到,而且化学性质稳定,无毒、无臭、无腐蚀性,容易得到较纯产品,因此是常用的超临界流体,能充分保留产品的营养和功能特性,不消耗有机溶剂,无溶剂残留, CO2可重复利用,工艺简单,设备单一,成本低,是一种非常有发展前景的提取方法。

Dunford等用超临界二氧化碳—乙醇混合溶剂萃取 Canola 脱油磷脂,研究表明在55.2Mpa、45℃,乙醇含量13.0% (W%) 的超临界条件下,得到萃取物中磷脂的PC含量高达89%,但是得率很低。原因是脱油磷脂不像油粕那样疏松多孔,它很容易在萃取过程中成膏状,使得溶剂不易渗透进入内部萃取,所以萃取率较低。Teberiklcr等在17.2Mpa、60℃、10% 的乙醇为携带剂萃取脱油磷脂时,发现萃取物磷脂中91% 是PC。提高压力到20.7MPa,可以提高萃取率和PC的含量, PC在磷脂中的含量可以提高到95%；但提高温度到80℃ 时,萃取率和PC含量都下降,原因是温度升高,混合溶剂 …… 此处隐藏：3553字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……