一种制备磷脂酰丝氨酸和磷脂酰胆碱的方法

摘要

一种制备磷脂酰丝氨酸和磷脂酰胆碱的方法，属于食品保健品领域，以大豆粉末磷脂为原料，用有机溶剂萃取后蒸馏、干燥分别得磷脂酰胆碱粗品和磷脂酰丝氨酸粗品，磷脂酰胆碱粗品或磷脂酰丝氨酸粗品再经200-300目硅胶柱分离纯化、混合有机溶剂洗脱、洗脱液浓缩、干燥，即得。本发明中磷脂酰丝氨酸和磷脂酰胆碱纯度达到新资源食品要求，可作为新资源膳食补充剂使用，经济附加值高；将单纯的提取磷脂酰丝氨酸和单纯的提取磷脂酰胆碱有效结合，同时制备。缩短、降低了生产时间与成本，提高了产品率，且操作简单，产品具有安全性。

说明书

技术领域

本发明属于食品保健品领域，尤其涉及一种制备磷脂酰丝氨酸和磷脂酰胆碱的方法。

 

背景技术

磷脂酰丝氨酸（Phosphatidylserine,PS）是天然存在的磷脂族，它是细胞膜磷脂的重要组分，是能够调控细胞膜关键蛋白功能状态的唯一磷脂。磷脂酰丝氨酸广泛存在于动物、高等植物的种子以及微生物的生物膜中，对许多细胞代谢过程有重要的调节作用。动物试验及临床应用表明，磷脂酰丝氨酸对防治老年痴呆症、改善记忆和认知能力、缓解精神压力及抑郁症都有显著疗效。目前没有任何有关PS的副作用的报道，意大利的Cenacchi博士的大型双盲研究显示，PS与老年人服用的大多数药物相容性良好。于2006年10月美国食品药品管理局（FDA）批准了Cargill公司将PS作为大众安全食品(GRAS)的申请。PS被收录于日本食药HBM所属的食品（非药品）名单中，并且于2010年2月5日通知进行了食品添加剂个别审查。中国食品与药品监督管理局（SFDA）在2010年11月1日将PS添加到新资源食品目录中，允许作为新资源食品。

磷脂酰胆碱是一种具有乳化、渗透、湿润和抗氧化等独特功能的天然乳化剂，在医药、保健品、食品、日化、饲料、皮革等领域中都有广泛的用途。

通常动物是磷脂酰丝氨酸和磷脂酰胆碱的主要来源，由于疯牛病等原因，动物来源的磷脂酰丝氨酸产品的安全性遭到质疑。人们开始尝试从天然植物中提取磷脂酰丝氨酸或磷脂酰胆碱，但也面临着提取方法中步骤繁杂，得率低，产品价格昂贵的问题。近年来国内外关于磷脂酶D转化法合成磷脂酰丝氨酸的方法受到关注，由于磷脂酶D作为高新技术品成本高，而且目前市场上的磷脂酶D催化能力低，使转化生产磷脂酰丝氨酸时对磷脂酶D需要量大、反应时间长达10-20h，造成生产成本高，耗时久，限制了磷脂酰丝氨酸的进一步广泛应用。对于磷脂酰胆碱，目前高纯度磷脂酰胆碱的生产技术，世界上也仅有少数发达国家拥有高纯度磷脂酰胆碱的生产技术，产品价格也是长期居高不下。

 

发明内容

为解决以上的技术问题，本发明要提供一种制备磷脂酰丝氨酸和磷脂酰胆碱的方法，缩短、降低了生产时间与成本，提高了产品率，且操作简单，产品具有安全性。

为了克服现有技术存在的问题，本发明提供的技术方案特征为以大豆粉末磷脂为原料，用有机溶剂萃取后蒸馏、干燥分别得磷脂酰胆碱粗品和磷脂酰丝氨酸粗品，磷脂酰胆碱粗品或磷脂酰丝氨酸粗品再经200-300目硅胶柱分离纯化、混合有机溶剂洗脱、洗脱液浓缩、干燥，即得。

其中，所述大豆粉末磷脂中丝氨酸含量为0.1%-1.2%，丙酮不溶物含量﹥95%，磷脂酰胆碱含量为10%-20%。制定原料标准，为了控制产品生产成本，鉴别原料真伪，且这样标准的原料易于实现产品的分离。

所述粉末磷脂萃取所用有机溶剂是甲醇、质量浓度75-90%乙醇、正己烷、石油醚或乙醚。

所述萃取步骤如下： 

按质量比，大豆粉末磷脂：有机溶剂=1：2-5，大豆磷脂粉末加入装有机溶剂的容器中，搅拌，水浴恒温加热，温度50-65℃，时间55-120min；然后过滤，得滤液a和滤渣b,取滤液a取在真空-0.085MPa下60-70℃蒸馏2-3h，回收有机溶剂，过滤得到磷脂酰胆碱粗品；取滤渣b在干燥箱内60-70℃干燥5-8h，得磷脂酰丝氨酸粗品。

所述硅胶柱分离纯化磷脂酰丝氨酸粗品或磷脂酰胆碱粗品步骤如下： 

选用200-300目硅胶，在烘箱里对其加热活化1-2h，温度100-110℃；其次按质量比磷脂酰丝氨酸粗品或磷脂酰胆碱粗品：硅胶=1：60-120采用湿法上柱分离纯化，其中磷脂酰丝氨酸粗品或磷脂酰胆碱粗品用氯仿溶解，溶解后的溶液质量浓度为 0.05-0.10g/mL。

以上温度过高会使磷脂酰丝氨酸或磷脂酰胆碱活性成分会被破坏，活性降低；温度过低，对磷脂酰丝氨酸或磷脂酰胆碱提取率低。本发明采用合适的条件，提高磷脂酰丝氨酸和磷脂酰胆碱的收率和含量的同时要保证磷脂酰丝氨酸和磷脂酰胆碱的活性。

所述洗脱步骤中洗脱流速为1-3mL/min，洗脱液的体积：柱体积重量体积比为2-4：1，洗脱中混合有机溶剂为氯仿-甲醇混合溶剂。在柱子里用混合溶剂进行洗脱时洗脱流量小或者大，杂质成分会被洗脱，不利于分离。

所述氯仿-甲醇混合溶剂，在洗脱磷脂酰丝氨酸中氯仿与甲醇质量体积比为65-75：35-25。

所述氯仿-甲醇混合溶剂，在洗脱磷脂酰胆碱中氯仿与甲醇质量体积比为45-55：55-45。

本发明中最后得到的磷脂酰丝氨酸纯度≥62%，磷脂酰胆碱纯度≥70%，生产率高。

洗脱液浓缩，可在浓缩罐中真空浓缩，真空度为-0.06～-0.07MPa；干燥时可在真空干燥箱中干燥，干燥温度为60-70℃。

湿法上柱，即称取一定量活化后的200-300目硅胶，用溶剂溶解后搅拌均匀，再将匀浆全部装入硅胶柱中，使硅胶自然沉降，再加入溶剂，用气泵加压，直至流速恒定；然后上样、再次进行洗脱。

本发明与现有技术相比，其有益效果在于：

1、选择了大豆粉末磷脂为原料，充分利用了大豆油脚副产物，比利用传统方法上用大豆为原料提取方法简单。

2、与从牛脑，蛋黄等原料中获得磷脂酰丝氨酸比较，具有更安全的特点。

3、与酶转化合成法相比较，具有成本低廉，来源广泛，耗时短的特点。

4、磷脂酰胆碱与磷脂酰丝氨酸同时采用相似方法及相同设备，缩短了生产时间，降低了生产成本。

本发明中结合物质的理化性质和现有的分离方法，采用物美价廉的大豆粉末磷脂，以有机溶剂萃取、硅胶柱纯化等方法得到磷脂酰丝氨酸和磷脂酰胆碱，也实现其磷脂酰丝氨酸和磷脂酰胆碱纯度达到新资源食品要求，可作为新资源食品添加剂使用，经济附加值高；将单纯的提取磷脂酰丝氨酸和单纯的提取磷脂酰胆碱有效结合，同时制备。整个生产过程用时20~30h，原料成本每公斤只需要40-100元，与传统合成方法中所用原料每公斤所需要600-900元、单个合成需用不同的设备且工艺一步用时就需要约20h相比，提高了大豆粉末磷脂的利用价值，节约生产设备，降低和缩短了生产成本和时间。

 

具体实施方式

实施例1

往装有大豆粉末磷脂5倍质量的80%乙醇的三口烧瓶中加入大豆磷脂粉末，搅拌，水浴加热到60℃恒温120min，过滤，取滤液在浓缩罐或旋转蒸发仪中真空度-0.085MPa下65℃蒸馏2h，回收乙醇，得到磷脂酰胆碱粗品，烘干箱中65℃干燥滤渣5h即得磷脂酰丝氨酸粗品。

选用200-300目硅胶，首先进行活化2h，活化温度105℃；其次采用湿法上柱，上样量磷脂酰丝氨酸粗品:硅胶质量比为1:100，磷脂酰丝氨酸粗品用氯仿溶解，溶解后溶液浓度为0.1g/mL；在柱子里再次进行洗脱，洗脱剂用氯仿/甲醇混合溶解，其中氯仿/甲醇体积比为75/25，洗脱流速为3mL/min，洗脱体积为4倍硅胶柱体积；最后收集洗脱液，在旋转蒸发仪或者浓缩罐中真空浓缩、干燥箱内干燥，得到63.42%的磷脂酰丝氨酸。

选用200-300目硅胶，首先进行活化2h，活化温度105℃；其次采用湿法上柱，上样量磷脂酰胆碱粗品：硅胶质量比为1：100，磷脂酰胆碱粗品用氯仿溶解，浓度为0.1g/mL；再次进行洗脱，洗脱剂用氯仿/甲醇混合溶解，其中氯仿/甲醇体积比为55/45，洗脱流速为3mL/min，洗脱体积为4倍硅胶柱体积；最后收集洗脱液，在浓缩罐中真空浓缩，真空度为-0.06～-0.07MPa；真空干燥箱中真空干燥，干燥温度为60-70℃，得到70.5%磷脂酰胆碱。

其中原料大豆粉末磷脂是可直接用市场已有产品，大豆即为高等植物的种子，大豆磷脂粉末是以大豆全豆包括豆皮进行处理的，经研磨、萃取、干燥等工艺后获得的粉末磷脂。

实施例2 

往装有大豆粉末磷脂4倍质量的90%乙醇的三口烧瓶中加入大豆磷脂粉末，搅拌， 水浴加热到65℃恒温100min，过滤，取滤液在旋转蒸发仪中真空度-0.085MPa下70℃蒸馏3h，回收乙醇，得到磷脂酰胆碱粗品，烘干箱中70℃干燥滤渣7h即得磷脂酰丝氨酸粗品。

选用200-300目硅胶，首先进行活化1.5h，活化温度110℃；其次采用湿法上柱，上样量磷脂酰丝氨酸粗品:硅胶质量比为1:120，磷脂酰丝氨酸粗品用氯仿溶解，溶解后溶液浓度为0.08g/mL；在柱子里再次进行洗脱，洗脱剂用氯仿/甲醇混合溶解，其中氯仿/甲醇体积比为75/25，洗脱流速为2mL/min，洗脱体积为4倍硅胶柱体积；最后收集洗脱液，真空浓缩干燥，得到63.56%磷脂酰丝氨酸。

选用200-300目硅胶，首先进行活化2h，活化温度110℃；其次采用湿法上柱，上样量，磷脂酰胆碱粗品：硅胶质量比为1：100，磷脂酰胆碱粗品用氯仿溶解，溶解后溶液浓度为0.08g/mL；再次进行洗脱，洗脱剂用氯仿/甲醇混合溶解，其中氯仿/甲醇体积比为55/45，洗脱流速为3mL/min，洗脱体积为4倍硅胶柱体积；最后收集洗脱液，在浓缩罐中真空浓缩，真空度为-0.06～-0.07MPa；真空干燥箱中真空干燥，干燥温度为60-70℃，得到71.02%磷脂酰胆碱。

实施例3

往装有大豆粉末磷脂3.5倍质量的75%乙醇的三口烧瓶中加入大豆磷脂粉末，水浴加热到55℃恒温90min，过滤，取滤液在旋转蒸发仪中真空度-0.085MPa下60℃蒸馏2.5h，回收乙醇，得到磷脂酰胆碱粗品，烘干箱中60℃干燥滤渣6h即得磷脂酰丝氨酸粗品。

选用200-300目硅胶，首先进行活化1.5h，活化温度100℃；其次采用湿法上柱，上样量磷脂酰丝氨酸粗品与硅胶质量比为1：90，磷脂酰丝氨酸粗品用氯仿溶解，溶解后溶液浓度为0.1g/mL；在柱子里再次进行洗脱，洗脱剂用氯仿/甲醇混合溶解，其中氯仿/甲醇体积比为70/30，洗脱流速为3mL/s，洗脱体积为3倍硅胶柱体积；最后收集洗脱液， 真空浓缩、干燥，得到62.98%磷脂酰丝氨酸。

选用200-300目硅胶，首先进行活化2h，活化温度105℃；其次采用湿法上柱，上样量磷脂酰胆碱粗品与硅胶质量比为1：100，磷脂酰胆碱粗品用氯仿溶解，溶解后溶液浓度为0.1g/mL；再次进行洗脱，洗脱剂用氯仿/甲醇混合溶解，其中氯仿/甲醇体积比为50/50，洗脱流速为3mL/min，洗脱体积为4倍硅胶柱体积；最后收集洗脱液，在浓缩罐中真空浓缩，真空度为-0.06～-0.07MPa；干燥干燥箱中干燥，温度为60-70℃，得到70.3%磷脂酰胆碱。

实施例4

往装有大豆粉末磷脂2倍质量的甲醇、正己烷、石油醚或乙醚的三口烧瓶中加入大豆磷脂粉末，水浴加热到50℃恒温55min，过滤，取滤液在旋转蒸发仪中真空度-0.085MPa下62℃蒸馏2h，回收甲醇、正己烷、石油醚或乙醚，得到磷脂酰胆碱粗品，烘干箱中62℃干燥滤渣8h即得磷脂酰丝氨酸粗品。

选用200-300目硅胶，首先进行活化1.5h，活化温度108℃；其次采用湿法上柱，上样量磷脂酰丝氨酸粗品与硅胶质量比为1：60，磷脂酰丝氨酸粗品用氯仿溶解，溶解后溶液浓度为0.05g/mL；再次进行洗脱，洗脱剂用氯仿/甲醇混合溶解，其中氯仿/甲醇体积比为65/25，洗脱流速为2mL/min，洗脱体积为2倍硅胶柱体积；最后收集洗脱液，在浓缩罐中真空浓缩，真空度为-0.06～-0.07MPa；干燥箱中真空干燥，干燥温度为60-70℃，得到62.5%磷脂酰丝氨酸。

选用200-300目硅胶，首先进行活化2h，活化温度105℃；其次采用湿法上柱，上样量磷脂酰胆碱粗品与硅胶质量比为1：70，磷脂酰胆碱粗品用氯仿溶解，溶解后溶液浓度为0.06g/mL；再次进行洗脱，洗脱剂用氯仿/甲醇混合溶解，其中氯仿/甲醇体积比为45/55，洗脱流速为2mL/min，洗脱体积为3倍硅胶柱体积；最后收集洗脱液， 真空浓缩干燥，得到70.3%磷脂酰胆碱。