大豆脱臭馏出物中生育酚及甾醇单体的分离纯化

摘要

大豆油脱臭馏出物是制备天然生育酚和植物甾醇的主要原料。大豆生育酚由α-，β-，γ-和δ-生育酚四种单体组成，其中α-生育酚生物活性最强，其研究报道最为广泛，具有预防心血管疾病、消炎、保护肺部、防辐射、保护神经系统、抗癌等作用。目前高纯度α-生育酚已广泛用于功能性食品和医药行业，随着人们对非α-生育酚单体特殊生理作用的认识不断加深，将会引发其用于药物、功能食品等方面的研究热潮。大豆植物甾醇由β-谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇和菜籽甾醇等单体组成。植物甾醇具有十分重要的生理功能－降低胆固醇、降低心脏病的发生率、抗癌和抗炎等作用。随着植物甾醇单体在医药工业上的进一步应用，对高纯度植物甾醇单体的需求量也大幅上升，特别是豆甾醇的商业需求越来越大。 因此，如何将混合大豆生育酚和植物甾醇分离成单一产品，并提高其纯度和收率，是当前大豆生育酚和植物甾醇分离精制研究的热点。分离纯化逐渐成为影响大豆生育酚和植物甾醇单体研究的关键因素。 本论文针对我国生育酚和植物甾醇的利用现状，主要以大豆天然生育酚和植物甾醇为被分离对象，从制备方法入手，研究出分离纯化生育酚单体和植物甾醇单体的制备分离方法。主要研究内容如下： 1. 将低压柱色谱分离技术用于α-生育酚，γ-生育酚和δ-生育酚单体的分离纯化工作。以天然维生素E 浓缩液（ 53％纯度，从大豆油脱臭馏出物中获得）为原料制备分离获得天然α-生育酚，γ-生育酚和δ-生育酚单体。考察了洗脱剂比例，流速和上样量单因素对分离效果（以纯度和回收率作为评价指标）的影响。在单因素的基础上采用正交实验和统计学方法对色谱参数进行了优化。最佳分离条件为环己烷－乙醇（ 99.7:0.3， v/v），样品进样体积为2ml，洗脱剂流速为25ml/min。在此条件下得到的α-生育酚，γ-生育酚和δ-生育酚各单体产品的纯度分别92.35％, 91.23％, 89.95％ ；回收率分别为35.21％， 36.25％， 61.25％。 2. 研究了从大豆混合植物甾醇中用结晶法提取高纯度豆甾醇和β-谷甾醇的工艺条件。测定了β -谷甾醇和豆甾醇在环己酮中的溶解度数据，利用β -谷甾醇和豆甾醇在环己酮中的溶解度随温度变化的差异，分别用重结晶法提纯了β-谷甾醇和豆甾醇，并对豆甾醇的结晶条件（料液比、结晶温度和养晶时间）进行了优化。实验结果表明：经过4 次结晶操作，β -谷甾醇的纯度可达到90％左右；豆甾醇结晶过程中采用料液比（混合植物甾醇与环己酮的比，g/ml）为1:3.3、结晶温度25℃、养晶5h 的条件，经5 次结晶操作后所得豆甾醇的纯度达到96％左右。 3. 以大豆混合植物甾醇为原料，采用低压柱色谱法对β-谷甾醇和豆甾醇单体的分离进行了探索研究。以硅胶为分离介质，采用甲醇－异丙醇－水洗脱剂体系对β-谷甾醇和豆甾醇单体的分离是可行的。使用甲醇－异丙醇－水（ 85:5:10， v/v/v）时β-谷甾醇和豆甾醇单体的回收率分别为53.6％、48.2％，纯度分别为84.3％、74.4％。