（化学工艺专业论文）棕榈油脱臭馏出物提取天然维生素e的工艺研究.pdf

浙强大举硕士论文( 2 0 0 6 ) 摘要 本文主要王终是研究从橡稳 囊| 瓣嶷缓出殇孛提鼗天然维生素e 熬王慧。营 先研究了鹣炱键盘物平酯琵工艺，漾髑固定床连续单潞纯反应对，适宣躲镁亿裁 为强酸性阳离予交换树脂，研究了甲醇与脱臭馏出物的配比、反应温度、接触时 间和物料流量等因素对脂肪酸转化率的影响。经一次酌化，脱臭馏出物酸价可从 约1 9 7m g k o h g 降至i3 0 一4 0m g k o h g 。经过二次醢化，酸价可降到3m g k o h g 以下。每次蘩纯爱瘟遥程中皇弯酚瓣霞羧率均大予9 9 。s 。 应用分子蒸馏设各对v e 进行摄纯试验，蒸馏溢波低，产品不易发生分解变 质。并且操作简单，分离效率高。试验采用多级操作方式，第级分离祭件为： 蒸馏温度1 6 0 1 6 5 。c ，系统压力0 1 7m b a r ，进料流速1 0 1 2m l m i n ，刮板转速 3 0 0r m i n ；第二缀分囊条肄为：蒸镶湿度2 1 0 2 2 0 ，系统压力 1 0 - 3 m b a r ，遗料流速7 9m l m i n ，副板转速3 0 0r m i n 。经过二级蒸馏螽，可以 将v e 含量由原料中的o 1 7 7 5 提升至1 5 左右。 选用合适暇附树脂，以无水乙醇为溶剂，用静态吸附法测定了脱臭馏出物的 甲醮化物中的混会生育酪在改性吸附树月鹭上的吸嗡等滋线。对吸附特性徽了翻步 探素。 关疆司：a * 生旁翳、a 。生寄三辩游、分子蒸疆、稼稔演薤楚奏镶窭兹 麓程夹攀袋女论文( 2 0 0 6 , ) a 嚣s 疆 泛髫 t h er l b we x t r a c t i o np r o c e s so f n a t u r a lv i t a m i nef r o md e o d o r i z e rd i s t i l l a t e so f p a l m o i lb ym e t h y le s t e f i f i e a t i o n 醒f r e ef a t t ya c i d sa n ds p e c i f i ca d s o r p t i o no nc h e m i c m a l l y m o d i f i e da d s o r p t i o nr e s i n sh a v eb e e ns t u d i e d 。 m e t h y te s t e r i f i e a t i o no ff r e ef a t t ya e $ d sc o u l d 堍c o n d u c t e di n 鑫f i x e db e d c o n t i n u o u sp r o c e s s + 耳婚徽瞧。f i x e db e dc o n t i n u o u sp r o c e s sw a s 辑s e d , t h ea p p r o p r i a t e c a t a l y s tw a ss t r o n ga c i dc a t i o ne x c h a n g e r e s i n t h ee f f e c to fm a s sr a t i oo fm e t h a n o lt o d e o d o r i z e rd i s t i l l a t e s ，t e m p e r a t u r e , r e s i d e n c et i m e ，a n df l o wr a t et oc o n v e r s i o no ff r e e 蠹娃t ya c i d sw a ss t u d i e d t h er e c o v e “ro ft o c o p b e r o | sw & sm o r et h a n9 9 。5 a te v e r y e s t e f i f i c a f i o nt e a c i o n 。 d i s t i l l a t i o n 髓t o c o p b e r o l aa n dt o c o t f i e n o l sf r o mm e t h y le s t e r i f i c a t i o np r o d u c t s w a sc o u d u c t e d 融as e to fs h o r tp a t hm o l e c u l a rd i s t i l l a t i o n ，a tt h ef i r s ts t a g e ，s u i t a b l e o p e r a t i o nc o n d i t i o n sw e r e 勰f o l l o w s ：d i s t i l l a t i o nt e m p e r a t u r e1 6 0 1 6 5 2 ，s y s t e m p r e s s u r e0 1 7m b a r , f e e dr a t e1 0 1 2r e f r a i n 。a g i t a t i n gs p e e d3 0 0 抽1 i 越a t 德嚣 s e c o n ds t a g e ，t h e a p p r o p r i a t ep r o c e s s c o n d i d o n sf o rt h e p u r i f i c a t i o n w e r e ： d i s t i l l a t i o nt e m p e r a t u r e2 1 0 2 2 0 ，s y s t e mp r e s s u r e1 0 。m b a r , f e e dr a t e 了9 m i m i n ，a n da g i t a t i n gs p e e d3 0 0r ? m t n ，t h ec o n t e n to fv i t a m i ne w a sr a i s e df r o m 0 1 7 7 5 谁l ，5 淫酶2s t a g e sm o l e c u l a rd i s t i l l a t i o n b yu s i n ga n h y d r o u s e t h a n o la ss o l v e n t ，t h ea d s o r p t i o ne q u i l i b r i u m 鹾 t o c o p h e r o l s a n dt o c o t r i e n o l si nm e t h y le s t e r i f i c a t i o n p r o d u c t s o nm o d i f i e d a d s o r p t i o nr e s i nw 熟d e t e r m i n e d 姆8 t a t i em e 蠛o d + k e y w o r d s ：t o c o p h e r o l s ，t o c o t r i e n o l s ，a d s o r p t i o n ，e x t r a c t i o n ，m o l e c u l a rd i s t a q l a t i o n 浙江大学硕士论定( 2 0 0 6 ) 1 l j l 刚西 天然生育酚( t o c o p h e r o l s ) 和天然生育三烯酚( t o c o t r i e n o l s ) ，遥常称为天然维生 素e ( n a t u r a lv i t a m i ne ) ，是重要的保健骑晶，有抗衰老、提离免疫力的作用， 对心脑衄管疾病有辅助治疗作用。 维生素嚣有化学会成菇蠢天然晶两耪。天然维生素e 有溜秘生育酚弱系物 霉瑟阏秘生育三燔酚陵系镶，蚜其有右麓蠢拣；亿学合成品遂幕怒辩a t t - r a c a 生 育酚，是由八种光学昴构体构成的外消旋体。由于天然维生索e 无论在生物活 性和安全性上均优于化学合成品，因此在医药、食品、化妆品中，人们都趋向于 使用天然维生素e 。近年来，生育三烯酚已缀成为国夕卜研究的热点之一，越来越 多瓣磷究表饔生毒三浠瓣奁藏氧倦谴襞、簿稳邈霆醇、耱裂瘗癜甾方蓑其有羲将 的生理功能，并且在某热方面具有比生育酚麓优越的生理功能。 天然生育酚和生育三烯酚主要是从食用植物油精炼过程的剐产物脱臭 馏出物中提取的。国内已有“天然维生素e 浓缩油”产品，成分媳混合生育酚，对 生蠢三烯酚懿提取工艺骚究疆处于超步跨段，有广闲魏市场裁蒙。逸蘧，磅究天 然生露三烯酚静提取有熏要意义。 本文以棕榈油脱舆馏l 出物为原料，通过固定床甲酯化、分子蒸馏初步提纯、 改性i 凝附树脂吸附法提取天然生育酚和天然生育三烯酚混合浓缩液，得到了总生 育酚禽量5 0 以上的产熬，生弯酚牧率4 0 以上。该工艺路线熬鸯步骤少、收 率蕊、攮作条释温帮酶褥点。 浙江火学硕士论文( 2 0 0 6 ) 第1 章文献综述 1 1 维生素e 简介 维生素e ( v e ) 是人们最早发现的维生素之一，是生育酚( t o c o p h e r 0 1 ) 和生育三 烯酚( t o c o t r i e n 0 1 ) 以及具有d - a 生育酚生理活性的衍生物( 如酯类等) 的总称。早在 1 9 2 2 年，美国加利福尼亚大学的e v a n s 、b u r r 和e m e r s o n 以及美国依阿华大学的 m a t t i l l 和o l c o t t 首先在小麦胚芽内发现并分离出了一种老鼠生殖所必须的物质 【1 1 0 而生育三烯酚的发现比生育酚几乎晚了4 0 年。1 9 6 0 年g r e e n 等人发现了a 、 b 生育三烯酚；b u n y a n 等人于1 9 6 1 年把此类化合物明确命名为生育三烯酚；1 9 6 4 年p e m e k 等人发现了d 生育三烯酚 2 1 。 此后，世界各国科学家对维生素e 进行了更为广泛深入的研究，使得维生 素e 在很多领域都得到了广泛的应用。维生素e 具有化学合成品和天然品【3 吲两 种。天然维生素e 是四种生育酚和四种生育三烯酚的混合体，具有旋光性。由 于天然维生素e 无论在生物学活性和安全性上均优于化学合成品，因此在医药、 食品、化妆品以及饲料添加剂中，人们都趋向于使用天然维生素e 阻0 1 。 1 - 1 1 维生素e 理化性质 维生素e 是一种脂溶性的维生素，为金黄色或淡黄色的粘稠油状物，相对密 度是0 9 4 7 0 9 5 0 ，易溶于乙醇，混溶于丙酮、乙醚、氯仿等有机溶剂。具有热稳 定性和抗氧化性，在空气中以及光照条件下缓慢氧化颜色加深。部分氧化产物为 a 生育醌及失去甲基的二聚体【1 1 】。 维生素e 是色满醇( c h r o m a n ) 的衍生物，天然维生素e 主要由8 种仅含右 旋光学异构体的两类生育酚同族体组成。第一类是从母育酚( t o c 0 1 ) 衍生而来的四 种生育酚系同系物，带有饱和的c 1 6 侧链；包括：a 生育酚( d a t o c o p h e r 0 1 ) 、b 生育酚( d - b t o c o p h e r 0 1 ) 、y - 生育酚( d - 7 t o c o p h e r 0 1 ) 、d - 生育酚( d - d t o c o p h e r 0 1 ) 。 以上四种化合物仅仅是苯环上甲基的位置与数量存在着差异。第二类生育酚是生 育三烯酚系的四种同系物，是从生育三烯酚( t o c o t r i e n 0 1 ) 衍生而来的；其中包括： a 一生育三烯酚( d a t o c o t r i e n 0 1 ) 、i - 生育三烯酚( d b t o c o t r i e n 0 1 ) 、y 生育三烯酚 浙江大擘碳，上论文( 2 0 0 6 ) 鼍。t o c o t d e n 0 1 ) 、玉生育三爝酚( d 。d - t o c o t r i e n 0 1 ) 。两类生育酚熬区剐在予侧镶是否 饱和。生育酚和生育三烯酚都可与翻由基反应和具有抗脂质过氧化特性：生育酚 较生育三烯酚肖显著增强膜内硬度的特性；在膜内，= 糟具有相似的迁移率，但 生育三烯酚可以趸容易地在细胞艨闽转运和被细胞膜吸收；a 生育酚和a 生育 三戆酚可戬黪c u 2 + 还瑟蔻e u + ，在学基亚潼酸蘸熬裁诧反应孛俸为一释氯傀裁 1 2 1 。这8 种嗣族体的结构式如图1 1 ； ( 1 )a - 生育酚 。h 也o 臀yi yu l o 。h 3 ( 3 罗警生窍醣 蠹稻w 蝌3 ( 5 ) a - 生蠢三烯酪 ( 7 争爱鹰三薅酸 , c h 3 舳枣蜮3 ( 2 ) b 礁：商酚 骚泐? 3 懑) d - 生育黔 c h 3 帅阜c h 3 玲鞠：3 ( 6 ) 8 生育三燔酪 骚n “x 3 ( 8 ) d - 生育三薅酸 蚕1 18 辩生育酚丽族棒的结鞠式 a 生育酚化学名称为3 , 4 二氢一2 ，5 ，7 ，8 一四甲錾m 2 - ( 4 ，8 ，1 2 三甲基十三烷 基) 2 h - 1 苯并啦噫6 醇，也称馓d 2 ，5 ，7 ，8 一四甲基。2 w ( 4 ，8 ，1 2 一三甲基十三烧基) 色浇醇，楚淡黄色糖疆狻滚髂，无囊无妹。熔点为2 5 3 。5 c ，穗对密度蠡” - o 9 5 0 ，不溶予水，易溶于乙缚，混溶于丙酮、氯仿、乙醚和植物油中。对热 和酸稳定，鼹置于空气中会缓慢氧化，有铁盐、银盐存在时氧化较快，遇光照 时颜色逐渐变深色，受紫外光照射立即失效。a 生育酚的分子量为4 3 0 5 ，分子 渐江大学硕士论文( 2 0 0 6 ) 式蹩c 2 9 h 5 。貔。箕谴舅：稳俸也有炎 菇住质。 y u i c h i r o 认为，a 一生育三烯鼢比a 一生育酚具有受高的抗氧化性主要归属于 它所具有的三个特性的综合效应：色满羟基的高循环率、在膜双分子层中分布 的高均匀性筹珏它的膜嚣质高无序化作用。这三卜特性馒生育三烯酚与脂炎自由 基更褰瑟爱麟描。 1 1 2 天然维生素e 的用途 天然维生索e 的药理效用、抗氧化作用、无毒憔、安全性都德到了糨关极 稳夔臻谈。夔鬣食鑫医蘩警莲鬻( f d a ) 予1 9 8 5 霉对绫皇素e 靛食髦安全性 加以认可；1 9 6 2 年，联合国粮农缀织( f a o ) 和氆界卫生组织( w h o ) 食品 添加剂委员会提出报告，认为维生索e 是不过剩型的脂溶性维生素，迄今尚未 发现因明显过剩而中毒的现象。阏此，维生素e 得到了十分广泛的应用。 1 1 ，2 。1 在鏊努绦毽中豹应耀l 琏1 5 ，璃 维生索e 具有多种生理功能，悬治疗和辅助治疗一系列疾病的有效药物和 防病强身的理想保健品，因此怒当今药学研究的热点，也是天然维生素e 应用 臻究最热门的领域。其主要功熊为；( 1 ) 撬不弯功筑；( 2 ) 撬疼作瘸； 飘墨蕊鸯 外庋 8 - t8 曩 7 曩d * t 耳a 曷8 己下m d 一黾b( 坤l n ) 大豆油 1 0 105 9 32 6 41 0 000000 9 5 8 米糠油 1 2 44 05 002 2 1 8 42 15 7 007 89 8 9 棕榈油 1 5 2 000 1 72 0 504 3 99 48 38 9 0 大麦袖 1 4 43 07 56 0 3 2 4 0 2 1 41 8 0 6 0 6 89 6 5 驭袭孛可以瓣蹬，菝麓潼孛生搿三爝黔熬宫量较离，霾蓝敲豫辐潼黥襄馏盘 錾疆敬三臻酪熬鸯较蠢魏京弦| 徐德。 1 2 1 棕桐油脱臭馏出物介绍 擦稠涵是瞧器上蘩= 丈疆赞瀵，怒扶稼攒祭静累凌中热工爱慕瓣望天然半霞 体获惑黪灌强，可啜魏王藏逶甓渡拣( 稼穗滠钵涵) ；魄霹热工畿瓣藩( 稼撼鬻俸 泊) 。稼桐油的鼹肪酸组成情况与其它商品酒麓剽很大。稼桐油黥魄和酸鞠不饱 和酸含攫比例几乎相等。椽榈油还可以进一步分解成各种油精、磷脂精、中间分 缓物簿。檬樽濑还含有黧育徐氆瓣次要袋分，秘魏鞠萝 索、生窍酚f 缎垒豢 1 0 浙江大学硕士论文( 2 0 0 6 ) 表1 1 生育酚和生育三烯酚在各种谷物及外皮中的含量 2 1 】 谷物及其 生育酚( p p m )生育三烯酚( p p m )t + t 3 总和 丛堕! ：!璺：!工：!生!堡! 三2望：曼生里璺：玉兰：旦 ! 旦p 堡! 小麦胚芽 2 3 9 9 0007 23 01 0 0002 04 5 9 小麦麸皮 1 6 1 0 002 81 35 5007 29 4 玉米 604 508 63o501 4 5 9 燕麦 5100 3 2 1 12 006 81 9 黑麦 1 64004 71 580o5 34 3 白米 10104 210205 84 糙米 61103 5401 0n6 52 2 米糠 31 5422 71 1 42 22 97 39 0 人麦 24 013 11 13206 92 3 大麦麸 1 11 63 644 23 62 51 91 15 81 5 8 酿用大麦 3 1 4 23 1 4 2 04 01 9 94 03 93 46 05 1 9 圣鲞些! ! !竺! 里! ! 竺! ! ! 若直接以植物油为原料提取天然维生索e ，会因为含量太低在工艺上难以实 现。而植物油精炼过程中产生的副产物脱臭馏出物一般含有1 1 5 的维生素 e 2 2 ，是提取天然维生素e 的理想原料。植物油脱臭馏出物的成分复杂，主要含 有：游离脂肪酸( 包括亚油酸、油酸、硬腊酸、棕榈酸等) 、甘油酯( 主要是= = 甘油酯) 、甾醇及甾醇酯、天然维生素e 等，此外还有少量的胶质、蜡质和卵磷 脂等。表1 2 列出了几种植物油脱臭馏出物的组成以及天然维生素e 各成份的含 量。 表1 2 生育酚和生育三烯酚在各种油腊中的含量 2 3 1 谷物及其 生育酚( p p m )生育三烯酚( p p m ) t + l 总和 外皮 a - tb - t p t d - t - t a - lb l丫ld - l- 己( p p m ) 大豆油 1 0 105 9 32 6 41 0 00 00009 5 8 米糠油 1 2 44 05 002 21 8 42 15 7 007 89 8 9 棕桐油 1 5 2o001 72 0 504 3 99 48 38 9 0 大麦油 1 4 43 07 56 03 24 0 21 41 8 06 06 89 6 5 从表中可以看出，棕榈油中生育三烯酚的含量较高，因此从棕榈油脱臭馏出 物提取三烯酚具有较高的市场价值。 1 2 1 棕桐油脱臭馏出物介绍 棕桐油是世界上第二大植物油，是从棕榈果的果肉中加工出来的呈天然半固 体状态的油脂，可以加工成透明液体( 棕榈液体油) ；也可加工成固体( 棕榈固体 油1 。棕桐油的脂肪酸组成情况与其它商品油差别很大。拣榈油的饱和酸和不饱 和酸含量比例几乎相等。棕榈油还可以进一步分解成各种油精、硬脂精、中间分 馏物等。棕桐油还含有一些有价值的次要成分，例如胡萝b 素、生育酚r 维生素 馏物等。棕桐油还含有一些有价值的次要成分，例如胡萝b 素、生育酚r 维生素 1 0 妻 汪大学疆圭论文( 2 0 0 6 ) e ) 、泛醇、甾醇等。 亳棕榈油约含o 0 8 的母育酚、0 4 的檫榈脂酸馏出液口f a 0 ) 和o 5 的油 椽时、状体( 于基) 。后两种将是维生素e 的极大源泉，在马来西豫维生索e 理论上 瓣雯产量售诗翔裹i 3 l 渊。 表1 3 天然v e 瑕论生产量 s 生鸯酚和生弯三爝黔 觚棕稠褥委的漓亿赫墓有气睬好的俊患。它的植物往窝较巍的c l s 含量使它 在许多方面的应用具有烫多的优势。 1 2 2 生育三烯酚介绍 1 2 2 。l 三烯酚特往 生育三烯酚区别生肖酚在于脂肪族的尾，生育酚有一个含叶绿基侧链附着在 色蹶烷醇核上，面生育三烯酚侧链含有不饱和键，并形成异戊二烯链。有关维生 索e 瓣褥突主要集中京对垒弯酚及其酸类懿揍氧琵、隆翟嚣簿、缍生素e 缺乏 时神经功能损伤以及细胞信号传导等方面的研究，近年来通过研究，对生育三烯 酚有r 新的认识。 生育三烯酚可以通过皮肤快速进入组织和皿液，能有效抵抗紫外线和臭氧引 起熟缀他应激；也可以邋避霉瑟道吸渡，餐蕊入斑浆分孝厅发现生育三海酪存在于 各静膳蛋自中。生育三烯酚静经口嗷牧率低予生育酚。生育三浠黔阉分异梅体经 v i 吸收也存在差异，y a p 铎研究表明：生育三烯酚经口，n 生育三烯酚生物利用 率娥简为( 2 7 7 9 2 0 ) ，丽b 、y 生育三烯酚分勇j n ( 8 5 3 5 ) 和( 9 1 2 4 ) 。 三鬻趣清除率分别为o 1 6 、o 2 3 和o 2 4 绺鬈h ) 。另外研究还发现生育三烯酪 经麓袋爨、聚裹注= 鸯重曩乎不教毂。臻含煮生蠢瀚帮生弯三爨酸等缀生素e 霹分舅 构体的饲料喂食仓鼠，梭测结果表明：生育酚优先被吸收。a r i t a 等研究发现肝 脏中含有一种优先富集带宵生育酚的转运鬣白，因此推测生育酚被肝脏优先分 泌怒隧别生育三烯酚的煎爱特征。在比较生肖酚的妊娠重吸收试验中发现，由于 畜生露翳转运蛋童豹存在，饶先选择生弯酚。戳乎可以矮来解器为嚣么萁毽缝生 1 1 浙江大学硕士论文( 2 0 0 6 ) 素e 生物利用率低的原因，另外，生育三烯酚属于植物酚化合物，因此，生育三 烯酚吸收后在组织、血浆中半衰期较生育酚短。n 、y 一生育三烯酚的半衰期分 别为4 4 和3 8h 。 1 2 2 2 三烯酚的抗氧化活性 维生素e 结合在细胞膜上，能有效抑制脂质过氧化。维生素e 抗氧化机理是 通过氧化还原反应，引起腊质自由基的猝灭，减少自由基的产生。比较维生素e 同分异构体抗氧化活性有两种因素是必须考虑的，一是维生素e 色原烷醇核上的 取代基；二是侧链的性质。同时生物膜上分子的流动性也是很重要的，这种流动 性依赖于疏水侧链的结构。研究表明：a 生育酚和n 生育三烯酚在清除自由基 的能力上没有差别，但在脂质体中a 一生育三烯酚清除过氧化脂质的能力是a 生育酚的1 5 倍；大鼠肝微粒体n 生育三烯酚防止f e 2 + 和n a d p h 诱导脂质过 氧化的能力是q 生育酚的4 0 倍；在防止细胞色素p 4 5 0 氧化损伤能力上生育三 烯酚是生育酚的6 5 倍。n 生育三烯酚抗氧化能力与生育酚的差异取决于侧链结 构。s r b i n o v a 等研究发现【2 6 1 ，生育三烯酚在生物膜和脂蛋白中的循环利用较生育 酚要快，而且这一特点与抑制脂质过氧化有关。核磁共振技术研究显示，a 生 育三烯酚生物膜上定位更接近生物膜表面，而且较生育酚易移动，在生物膜上易 均匀分布。 1 2 2 3 生育三烯酚抑制胆固醇合成的机制 维生素e 能有效预防心血管疾病，生育三烯酚的作用效果超出生育酚。研究 认为生育三烯酚可通过调节羟甲基戊二酸单酰c o a 还原酶( h m g c o a 还原酶1 基 因表达，影响胆固醇的合成是通过干预该基因的转录后调节，并加速该还原酶的 分解所致。用h e p g 2 细胞体外研究提示，生育三烯酚有效作用剂量为1 0um o l l 。 q u r e s h i 等对遗传性高脂血症猪研究发现，富含生育三烯酚的饲料可以降低血浆 中胆固醇、载脂蛋白b 、凝血恶烷b 2 和血小板因子4 水平。观察持续8 周给予 富含生育三烯酚膳食的受试人群，发现受试对象血胆固醇水平下降。亦有一项4 周试验，也证实生育三烯酚降低胆固醇的效果，并发现补充生育三烯酚后胆固醇 下降的趋势还要持续一段时间 2 7 】。 浙江大学硕士论文 2 0 0 6 ) 有趣的是q u r e s h i 等研究又发现生育酚减弱生育三烯酚降低人、鸡的血胆固 醇的能力【2 ”。采用双盲法，受试人群被给予富含生育三烯酚的维生素e1 4 0m g ，d ， 持续6 周，结果表明对男性血脂、脂蛋白或血小板功能无影响。乙酸生育三烯酯 经水解吸收，并在人血浆中检测到，没有发现补充生育三烯酚可以降低高胆固醇 血症受试对象血胆固醇的作用，但发现有降低低密度腊蛋白( u l 1 氧化性的潜能 1 2 9 l 。有关生育三烯酚降血胆固醇的作用效果还存在争议，推测这可能与血浆生育 三烯酚水平有关。 1 2 2 4 生育三烯酚的抗肿瘤特性 生育三烯酚亦属于类异戊二烯植物化学族，此类异戊二烯化合物有一个共同 的甲羟戊酸前体，含有一个亲脂链，并通过异戊二烯代谢途径代谢。目前，已证 实类异戊二烯类化合物通过抑制h m g c o a 还原酶活性，表现出抑癌特性。流行 病学调查显示植物性食物的摄入量与癌症的发生有强负相关。 多数研究结果表明，生育三烯酚较生育酚抗肿瘤活性强，但生育三烯酚抗肿 瘤较生育酚强的原因还不清。两者的基本化学结构相同，即长的叶绿基侧链连接 在色原烷醇环1 号位上。而二者的主要区别在于叶绿基侧链是否含有不饱和键； 其次是它们各自结合在色原烷醇环上的甲基数目。因此推测生育三烯酚与生育酚 侧链是否含有不饱和键和或甲基数目是决定生育酚与生育三烯酚抗增殖、促进 细胞程序性死亡的关键因素。 生育三烯酚在许多植物来源的维生素r 中占有较大的比重，体外实验，生 育三烯酚表现出很强的抗氧化特性，除此外生育三烯酚还表现出降胆固醇、抗肿 瘤和神经保护等的特性，并且这些特点可能与它的抗氧化性无关，而表现其他的 复杂机制，但具体机制不清。因此，对生育三烯酚做进一步研究有利于癌症的化 学预防，及植物资源的开发利用，提高人群的生存质量。 1 3 天然维生素e 的提取工艺 从植物油脱臭馏出物中提取天然维生素e 的研究工作，4 0 年代就有专利和相 关报道。随着维生素e 用途的扩展，人们研究维生素e 的积极性空前高涨。8 0 年代以来，有关天然维生素e 的提取和精制方面的文献更是屡见报道。这些方法 囊茳大学薅士论文( 2 0 0 6 ) 大体珂归纳为：溶剂翠敬法、化学处理法、蒸馏法、吸附与离子交换法、层析法、 趣临界流体萃取和超瞒界流体色谱法等。 1 3 。王溶嫠萃取法 溶剂萃取法是利用天然维生素e 、甾醇、游离脂肪酸及甘油酴等在不同溶剂 中的溶解度的不同，通潋选择合适的溶剂，能天然维生素e 与游离月旨肪酸或甾醇 等分魏：。在萃取法串鬻麓的滚裁畜援蛙溶粼荦醇、乙醇、嚣酮簿，薅极经溶裁石 漆醚、正己蕊等。 翠在1 9 4 4 年，k e n n e t h l 3 0 等用萃取法掇取维生素e 。他先将槭物油脱臭馏出 物溶解于热的非极性溶剂石油醚中，然后用极性溶剂甲醇或乙醚攀取，分液后将 极性溶剡相冷却，滤去绪撼出的甾醇和游离臌肪酸，然后通过蒸馏除去极性溶剂， 获蕊憋天然黎生素琶的浓发鬟奁妥蘸来靛2 珥髂。 焚黼专秘u ，s n o2 3 4 9 2 7 5 3 1 l 报道：蔫元醇或一元醇与瓢蹙魏淀合穆终摹 取荆，对粗制植物油原料进行萃取，将油桶和溶剂柏分开后，蒸馏除去溶剂后得 到维生索e 浓缩油。实例如下：向1 0 0 克粗制棕榈油中加入5 0m l 甲醇，在4 5 ( 2 挺荡屠，将孕醇摆帮演耦分开，接着让早酵襁在终一移冷却一登夜，过滤褥窭 鼹缭菇，并获母滚孛蒸缓除去孚醇。薅蠢效滚褪色谱法努撬，维生豢琶鹣浓度黄 7 8 。 1 3 2 化学处理法 诧学照瑾法是遴过健攀反塞，爱鬟臭镶爨秘孛翁髓瑟酸、甘濑酸、甾醇等转 变成为容易与天然维生潦e 分离的物质。谗始生成物在沸点、溶解度等性质上与 天然缎生索e 有一定的熬异，因而可以通道越它单元操作，如蒸馏、萃取、离子 交换、结晶过滤等将维生豢e 分离出来。 纯学楚理法一毅蠢蘸髭法、毫琵法、终合法器鍪法等。 ( 1 ) 酪佬法 酯化法是使脱臭馏出物中的脂肪酸与醇擞进行酯化反应生成麟类化合物，以 便除去大部分的脂肪酸。这是天然维生素e 搬敬工艺中较常用的一种物料预处理 方法。露嚣熬薛畜警黪、乙醇、z i 二簿窝营濑等。零爱懿琵纯镰纯裁霄釜酸、褒 1 4 浙江大学硕士论文( 2 0 0 6 ) 酸、磷酸、黯翠苯旗酸、苯磺酸以及溺俸酸等。 1 9 4 7 年，w a l t e rr u s s e l ln e n t 3 2 等人首先在醇介殿中，在催化剂的作用下， 将植物油中的脂肪酸甘油酯以及其他复杂的酯类物质转变成简单的烷基酯，再 把这些酯类通避蒸馏分离出来，然屠，通过改变蒸馏条件将维生素e 从除去酯 类黪疯臻孛分藏爨寒。 日本公开特许昭5 7 - 1 6 8 7 8 3 3 母描述了从大豆油脱嶷馏出物中提取天然维生 素e 的方法：称取1 0 0 0 克大豆油脱嶷馏出物( 酸值6 8 8 、皂化值1 3 3 、碘缎1 5 2 ) 予四口烧瓶中，加入当量酸值1 1 倍( 4 1 1 克) 的甘油，在! 混合二甲苯回流下， 在9 2 4 0 进行臻讫反应，当酸僮辫裂0 。5 敷下眩，至达反应终点。脱去溶裁。然 嚣焉东蒸气蒸馁法蒸馏驻臭缓出貔盼酪纯耪，在3 毫米添柱下，褥到1 6 0 , 2 6 54 c 的混合馏分。混台馏分在水蒸气蒸馏过程中所产生的游离脂肪酸用甘油再次酪化 以后，在1 7 0 2 6 0 。c 、3 毫米汞柱下，再次进行水蒸气蒸馏，就得到生育酚含量 为5 6 3 的浓缩锯，收事6 4 ，8 。 s u m n e r 3 q 褥怼臭镖整麴孛豹鹣爨物霞蟊甾酵、擎营熬、双营翡与游毽麓骁酸 反应生成甾酵潞与三甘酯，再用精馏法分离生育酚。温度2 2 0 。c ，塔顶压力0 7 m m h g ，回流比0 3 3 2 0 。然后用逆流萃取法分离生育酚和生育三烯酚。 1 9 9 7 年，t r a c yk h u n t 3 5 l 等用圈定床酯化法除去脂肪酸。所用玻璃柱长0 3 米，内径为0 0 7 米，填充强酸瞧大孑l 褒子交换撼膳c l e w a f i tk 2 6 3 1 ) 乍为镬佬裁： 豆浊精炼油渣傅2 值为为翔甲醇分剐以0 0 9 4l h 、0 。0 6 7l 瓶的流速进入玻璃柱 进行酯化反应，停留时间为1 6h ，收集流出的混合物。真空蒸馏除去甲醇和水， 得到混和物测得麒酸值已降至1 3 ，即酯化转化率为9 8 。 ( 2 ) 皂化法 皂讫法蹩麓碱金属或疆金鬻氮氯 乏物、碳酸笺簸躐骧酸盐，与裁炱镄貔物 中游离脂肪酸及甘油酯发生皂化疑j 敷，使之转化为脂肪酸盐f 一般不溶于脱炱馏 出物) ，从而可以除去大部分游离脂肪酸及甘油酯。碱憾物质应过量，皂化反应 温度可控制在1 5 , 一8 0 。 早在三年代，藏鸯夫逶遭在麟炱镶篷甥中热，久熬磊灰戆方法跨去葵孛瓣游 离月誓脐酸及甘油酝，从丽得到了天然维生素e 的浓缩物。1 9 9 3 年r e n a t or 3 6 1 等将3 2 4 克皂化值为1 3 4m g k o h g 的豆油脱臭馏出物( 含9 6 1 生育酚，熔点 在5 0 5 5 。c ) 在甲醇介质中皂化，加入氢氧化钠的量为5 4 3 克( 1 3 6 摩尔) ，皂 浙江犬举硕士论文( 2 0 0 6 ) 亿温度力6 8 7 0 6 c 。然磊热入氯拢镑( 9 9 4 克，0 7 2 9 摩尔，嗣4 5 0 毫升甲醇溶 解) 置换，立即生成脂肪酸锌盐沉淀。冷却到室温、过滤。滤去脂肪酸锌盐( 洗 净烘干后重2 9 7 8 克) 后，滤液通道真空蒸馏得到油状混和物1 6 0 9 克，然后用 6 0 0 毫升正己烧溶解，形成三楣：正已烷相、水相和围体捆。先过滤除去阐体耀 ( 氡擐甾醇耪过楚貔氯建锌) ，然焉分离撂鬟歪己蕊稳，矮2 0 0 毫秀去离予承承 洗两次，然稻真空蒸馏得到5 6 3 巍天然维生素e 含鬣为5 5 3 的浓缩物，网收 率高达1 0 0 。 1 0 0 克葵筏籽油脱臭馏出物( 含2 5 生育酚) 用7 5 0 毫升异丙醇溶解，鬻于 一个充漶氢气静露墨烧瓶中，加入5 0 毫i 承移l o 克氮鬣位钙，在霞滚湛皮下搅 拌热热6 小辩。灞旋转蒸发嚣蒸镶溶液后，裁余物嗣7 5 0 毫升乙酸乙蘸溶勰，在 室温下搅拌半个小时，然后冷却到o ，过滤并漂洗生成的固体，滤液朋旋转蒸 发器蒸馏得到2 2 克剩余物，生育盼食量为1 0 8 ，阐收率为9 5 t ”1 。 ( 3 ) 络合法 络合法蹩攒在脱奚镶赛勃筑黪漆滚中，热入暴素豹辩溶滚，藤素与游窝鬻藏 酸形成不溶于醇的络台物，从而可以除去大量的游离月旨肪酸。尿素一游离脂肪酸 络合物在水中又分解成尿素和游离脂肪酸。尿素溶于水进入水相，游离脂脐酸则 形成油相，通过简单的分离操作就可以将它们分开，从而可以回收游离脂肪酸， 荠缓环稳霉藩淤。 1 9 8 6 年，s a m p a t h k u m a r 等p 8 j 入将l o o og 含8 5 游离脂肪酸和首滴繇、6 天然维生素e 以及3 甾醇的脱岚馏出物的醇溶液与1 1 5 8 克尿素的醇溶液f 含 1 7 5 8 克尿素和8 4 0 0 克甲醇) 混和，缓慢升温至6 4 。c 并保温6 0 m i n ，然后逐渐降 温至o o c ( 约经6 小时) ，再经过滤，滤滚除去甲醇厝，褥到含4 2 a 。生寅酚浆 浓缩漓，天然镶生素e 豹总嚣 | 殳察为7 5 。 1 9 9 2 年，m a z a a u r e e i a 等f 3 9 j 将1 7 克玉米油脱臭馏出物( 含8 9 2 游离脂肪酸) 升温至5 5 6 0 。c ，使脱臭馏出物熔化。然后加入4 5 克尿素晶体和3 0 0 毫升甲醇， 回流溶液，保持潺度6 0 。c 弗搅拌德物料充分混合。然飚通过水浴将溶液濑度降 低至3 0 4 0 ，器缓】| ! 曼鬟拌3 0 分镑键送鑫薅懿形成，遴一步透过末浴缓漆液湛 度降低至2 0 2 5 c 。静置1 6 小时籍，真空过滤除去澎成的针状晶体，晶体在室 温下用空气干燥，得到干晶体2 2 克，晶体用5 0 毫升水在6 0 。c 下加热溶解半个 小时，分离形成的两相，得到6 6 克尿素溶液和6 克脂肪酸溶液。过滤后母液用 浙江大学硕士论文( 2 0 0 6 ) 旋转蒸发器蒸除溶剂甲醇，温度4 0 5 0 。c ，压力1 0 0 2 0 0m m h g ，然后在蒸馏 剩余物中加入5 0 毫升水，维持温度6 0 。c ，分离形成的两相得到8 8 克有机相， 富含生育酚和甾醇。通过本法除去了绝大部分的游离脂肪酸。 ( 4 ) 酶法 本法以脱臭馏出物或植物油精制工序副产的油渣、处理过的油渣为原料，向 油渣中加入酶和水进行处理，最后得到维生素e 的浓缩物。所用的酶是不分解维 生素e 的酶，可以使用脂肪酶、叶绿素酶、磷酸单酯酶等。 日本公开特许，昭5 7 - - 1 5 6 4 8 2 号 4 0 1 的实例是：向1 0 0 0 克豆油脱臭馏出物( 天 然维生素e 含量1 1 ，皂化值1 0 6 ) 中加入6 0 克磷酸单酯酶和2 升水，在4 0 。c 下搅拌处理8 小时。然后冷却到2 0 。c ，同时加入2 5 0 毫升、5 0 的氢氧化钠和1 升正己烷( 正己烷用于抽提不皂化物) 。用2 升水洗涤三次后，把正己烷浓缩而 得到1 4 0 克不皂化物( 天然维生素e 含量1 6 8 ，皂化值为0 ，回收率为9 7 7 ) 。 用2 升丙酮加热溶解上述不皂化物后，冷却到一1 5 。c ，除去析出的甾醇化合物。 用1 0 克活性炭、2 0 克酸性白土脱色处理后，除去丙酮而得到含量7 5 的天然维 生素e 产品1 3 0 克，总回收率为8 8 6 。 r a m a m u r t h is 等h t l 以豆油脱臭馏出物为原料，采用s p - - 3 8 2 ( 一种固定化非 特异性脂肪酶) ，催化脂肪酸与甲醇的酯化反应，缩短甲酯化的反应时间，在3h 之内酯化转化率高达9 6 5 。然后进行真空蒸馏，分别蒸出甾醇和维生素e 。甾 醇和维生素e 的浓缩倍数达2 4 倍，回收率都在9 0 以上。 1 3 3 蒸馏法 真空蒸馏是指在压力低于5m m h g 条件下的蒸馏。一般是将经化学处理后的 料液，经过真空蒸馏，蒸除化学反应生成的脂肪酸酯或化学处理后残余的脂肪酸、 甘油酯等，提高维生素e 的含量。以酯化法处理的料液为例，若酯化时加入低级 一元醇，则塔顶馏分为脂肪酸酯，塔底残液为天然维生素e 浓缩物。 汪承藩、段占庭等 4 2 1 用汽化和冷凝相结合的真空蒸馏提纯维生素e 粗品。其 基本原理是物料通过多次的部分汽化和多次部分冷凝，使易挥发组分在气相浓 缩，集于塔顶端，难挥发组分在液相浓缩，集于塔釜，从而达到组分分离的目的。 段占庭等先做了基础理论研究工作，用正庚烷一甲基环己烷标准体系进行测定， 1 7 浙瓤大学硕士论文( 2 0 0 6 ) 在凡乎没有压力酶产生豹清疆下，每米塔长可达5 8 浃理论板趣分离效聚，确 认这种方法用于分离提纯天然维生索e 是可行的。采用双塔串联形式进行逐续实 验。物料从上蟒中间加入，上塔顶端采出低沸物，下塔顶端采出维生素e 产品， 下塔釜回收高沸物。采用室温连续避料，维持上塔顶溆度2 2 0 左右，塔慧滠度 2 3 y c 左右；下臻璎滏度2 3 0 庄骞，臻釜涅覆罄8 左右。实验中嚣秘维生素e 含量为8 2 8 5 ，提纯后产品中维生素e 含量可达9 9 。 分子蒸馏鼹在低于0 0 0 1m n a h g 压力下，利用组分的分子量不同、分子运动 平均自出程不同进行的分离操作。 扭于体系的压力极低，分子蒸馏可在较低温度 下进行，披露貔出寒滠对物辩懿玻塥。镶多天然维生繁e 提取工艺豹最盾，郡逶 过分子蒸锫获褥最终产物。 在u sp a t e n tn o 3 3 3 5 1 5 4 1 4 3 中掇到，经酯化的料液，可以通过分予蒸馏除去 其中的酯类，从而使天然维生素e 得到进一步的浓缩。1 9 9 5 年，台湾的罨正伦 和曾浩洋f 4 4 j 将艨料进行分子蒸馏( 原料未经处理) ，德刘总回收率为8 3 。8 0 的天 然维生素e 懿滚绞秘，毽荬孛维垒豢e 豹含量汉煮2 5 。砗6 。另努，毽镢逐j l 孝分 子蒸馏法提取天然维生素e 的蒸馏条件进行了详细的探讨。 1 3 4 吸附与离子交换法 蔽錾法楚掇攥嗷瓣裁对天然v e 、游离葺髓酸、溪貔等缝分蔽獾麓力鑫冬不同 进行分离。常用吸附剂有活性炭、谥胶、活性氧化铝等。 酯化一蒸馏法处理后的物料( 维生素e 含量5 2 6 ) 约2 0 克，加入2 0 0 克 正己烷溶解后，加入6 0 克硅胶( 平均孑l 径在8 n m 左右) 和1 0 0 克正己烷调戚的 浆装辏。在雷滋下攫箨2 枣嚣，缓维生素e 啜瓣在避获上。宠分终去歪己靛蜃， 热入2 0 0 克乙醇，在常温下搅拌1 小时，抽提出维生豢e 后，蒸馏除去乙酪，得 到较高浓度的天然维生素e 浓缩物。维生素e 纯度9 8 ，回收率为9 2 。 离子交换法是利用离子交换树脂对维生素e 和其它组分的吸附交换能力不同 两逮行分离。囱予天然维生素e 分予中的羟基在极性溶期的佟趸下能徽弱魄离， 呈现弱酸毪，它与强碱注鞠离子交换瓣l 旨其有一定煮予交换能力，镬天然绦生素 e 能够通过离子交换同其它中性缎分分离。 通常，离子交换用的树脂需经碱洗、水洗、转型和浓剂置换等常规方法j 页处 1 8 浙江大学硕士论文( 2 0 0 6 ) 理后装柱使用。将料液流过树脂床层，除去不吸附组份后，再用溶剂洗脱维生素 e 。树脂经再生可重复使用。 梁明山等【4 6 】将菜籽油脱臭馏出物2 0 0 克，9 0 1 0 0 。c 减压浓缩至1 5 0 克，测 得维生素e 含量为5 6 ，酸值为6 8 4m g k o h g ，在硫酸作催化剂下加入甲醇 8 4m l ，甲苯8 4 m l ，于1 8 0 2 0 0 。c 进行甲酯化反应，其酸值达到3m g k o h g 以下 时终止反应，分馏除去甲苯和残余甲醇后，于1 8 0 2 0 0 。c ，1 5 0 m m h g 蒸馏除去 残存的游离脂肪酸，得甲酯化产物1 1 0 克。将甲酯化产物在强碱性柱上( 柱直径 为3 , c l i i ，长4 0c m ，按常法转成o h 型) 进行离子交换。交换完成后，先用甲苯 以3m l m i n 的速度洗涤，除去床层空隙中残余的原料液以及不吸附的酯类等杂 质，然后用1 0 醋酸一甲苯溶液，以4m l m i n 的流速，沈下被吸附的维生素e 。 流出液中的醋酸于8 0 下连续搅拌两小时除去之。分馏除去甲苯，得维生素e 产品6 2 克，回收率为7 3 6 。 豆油脱臭馏出物，其中游离脂肪酸含量为3 3 - 8 f 根据酸值换算，脂肪酸的 分子量取平均值2 7 9 ) ，生育酚的含量为7 2 ，此外，还有甾醇、甘油酯、烃类 等。1 0 0 0 克该脱臭馏出物中，加入5 0 0 毫升甲醇，1 0 毫升浓硫酸和2 0 0 毫升苯， 混合物回流3 小时。酯化结束后，用无水硫酸钠干燥，用蒸馏法除去溶剂后， 得到1 0 1 5 克酯化产物，其中生育酚含量为7 0 ，酸值为0 3 1 ，生育酚的回收 率为9 7 。1 0 0 8 克上述甲酯化产物，用1 0 0 0 毫升乙醇溶解，所得溶液用8 0 0 毫升o h 型的d o w e x l x 1 树脂处理，然后用1 5 0 0 毫升的乙醇淋洗，再用2 5 0 0 毫升5 的乙酸乙醇溶液洗脱生育酚，蒸去洗脱液后，得到生育酚含量为7 5 0 的浓缩物，回收率为9 5 4 7 】。 1 3 5 超临界萃取 超临界萃取方法提取维生素e 始于二十世纪八十年代。r i z v i 4 8 】和f r i e 出i c h l 4 9 】 等用s f e 从豆油中萃取得到了生育酚。葛毅强等【5 0 】从麦胚中用s f e 提取天然维 生素e ，适宜的萃取条件是压力2 8 3 5m p a ，温度是4 0 - - 4 5 。c ，萃取时间约9 0 分钟，萃取后的产品含维生素e 约2 。由于原料中维生素e 含量低，。直接从 植物油中用s f e 提取维生素e 所得到的