一种以大豆油为原料制备亚油酸的方法与流程

本发明属于生物化工，具体涉及一种以大豆油为原料制备亚油酸的方法。

背景技术：

1、

2、亚油酸，学名为顺,顺-9,12-十八碳二烯酸，是人体的必需脂肪酸之一，无法自行合成，需要通过饮食摄入。亚油酸的主要功能和作用包括：调节血脂、改善心血管健康、抗炎和抗氧化、促进新陈代谢、预防动脉硬化、改善视力和记忆力。此外，亚油酸还对皮肤健康有益，是维持皮肤弹性和光泽的重要成分，有助于防止皮肤干燥和老化。在医药领域，亚油酸作为处方中重要组成，主要用作预防和治疗动脉粥样硬化等疾病的药物，如脉通(复方三维亚油酸胶丸)、益寿宁(亚油酸维生素e胶丸/二维芦丁片)等制剂。

3、从亚油酸中除去反式脂肪酸、苯并芘存在一定技术难度。常规富集方式尿素包合，主要除去饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸，从而富集多不饱和脂肪酸(如epa、dha等)对反式脂肪酸的分离效果有限。如果反式脂肪酸超标会影响药品质量，降低药品的安全性，会导致动脉粥样硬化、血栓形成，并增加心肌梗死风险。另一方面，当脂肪酸在蒸馏过程中暴露于高温(通常超过200℃)时，油脂中的有机成分会发生热解反应，这种热解会导致大分子有机物(如脂肪、蛋白质)裂解，生成包括苯并芘在内的多环芳烃类化合物(pahs)；在蒸馏过程中，若原料受热不均或局部温度过高，可能引发部分物料的焦糊或炭化，产生苯并芘；长时间高温处理会加速油脂氧化，产生自由基和活性中间体，这些物质可能参与苯并芘的合成反应。苯并芘是一种多环芳烃类强致癌物，属于致突变杂质，常规亚油酸生产过程中缺少专门去除苯并芘的工序，也很少对亚油酸产品中的苯并芘含量进行检测控制，导致存在一定的药品安全性隐患。

4、亚油酸的传统制备工艺存在以下缺陷：1)原料多依赖高亚油酸含量油种(如红花籽油、烟籽油)，缺乏对低含量原料的普适性；2)环保性不足，如尿素包合法产生大量含氮废水；3)常规蒸馏工艺的反式脂肪酸较高。现有专利cn101921186a仅适用于红花籽油(亚油酸含量高)，限制了原料来源的多样性，使用银化硅胶制备复杂(需硝酸银活化)，贵金属使用增加成本，且银离子残留可能影响产品安全性；cn103849660b采用固定化酶柱式反应，但存在酶使用量大、需中和酯化料至特定ph(7.5-9)，残留皂类作为乳化剂可能影响后续分离的问题；cn107586253a从玉米麸皮提取亚油酸，工艺复杂且纯度不足；cn107312805a采用尿素包合+超临界co2萃取，但超临界co2设备昂贵，维护成本高，工业化门槛高，而且尿素包合会产生大量含氮废水，环保压力大；cn113416754a采用烟籽油+固体碱催化，但kf/al2o3需高温焙烧和浸渍，工艺参数敏感，批次一致性难控；wo2016/041506a1依赖银化硅胶层析成本高昂。因此，开发高效环保的制备亚油酸的新工艺具有迫切需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术缺陷，提供一种低能耗、低污染、高质量的亚油酸制备方法，重点解决原料局限性、环保性不足、反式脂肪酸控制三大技术难题。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、一种以大豆油为原料制备亚油酸的方法，包括如下步骤：

4、a、以大豆油为原料，加入酶，发生催化水解反应，获得亚油酸粗品；

5、b、将所述亚油酸粗品进行蒸馏分离，获得中间产物1；

6、c、将所述中间产物1与冬化溶剂混合，进行冬化富集，固液分离后获得中间产物2；所述冬化溶剂包括有机溶剂-水混合溶剂；

7、d、将所述中间产物2进行脱色脱臭，获得中间产物3；

8、e、将所述中间产物3进行再精制，获得亚油酸成品。

9、该方法创新性地采用脂肪酶催化水解、分子蒸馏分离、有机溶剂-水协同冬化富集及双级吸附的技术组合，具体包括：1)以脂肪酶催化大豆油水解；2)采用两级分子蒸馏分离轻、重组分，有效降低反式脂肪酸；3)创新性地采用有机溶剂与水混合的冬化溶剂体系，实现亚油酸高选择性结晶分离；4)构建活性炭-硅胶双级吸附系统，去除苯并芘等有害物质。本发明解决了传统工艺原料的局限性、环保性不足及反式脂肪酸高的技术瓶颈，为药用级亚油酸生产提供了新方法。

10、优选的，步骤c中，所述冬化溶剂包括有机溶剂、水按照质量比7.1～15:1混合。

11、优选的，步骤c中，所述冬化溶剂与所述大豆油的质量比包括0.61～0.68:1；所述有机溶剂包括甲醇、无水乙醇、95％乙醇、丙酮中的一种或多种。

12、优选的，步骤c中，所述冬化富集的条件包括：冬化温度-5～-15℃，冬化时间8～20小时；所述有机溶剂包括丙酮。

13、所述冬化的操作包括：先将相对大豆油重量0.57～0.6倍量的丙酮[丙酮密度按0.79g/ml(20℃)计]和相对丙酮重量6.7％～14.0％的纯化水，搅拌混匀得冬化溶剂[密度应为0.804～0.830g/ml(20℃)]，再将中间产品1加入配制好的冬化溶剂中，开启搅拌，使其混合均匀，当物料达到冬化温度时，停止搅拌，静置析晶。

14、优选的，包括如下步骤：

15、a、将所述大豆油与纯化水混合，加入脂肪酶，发生所述催化水解反应，静置分层，上层溶液经水洗、干燥，获得所述亚油酸粗品；

16、b、将所述亚油酸粗品进行分子蒸馏分离，收集轻组分，获得所述中间产物1；所述轻组分的密度更小，颜色更浅，其性状包括：淡棕黄色油状液体，有植物油的微臭，味辛辣。

17、c、将所述中间产物1与所述冬化溶剂混合，进行冬化富集，经离心过滤、浓缩后，获得所述中间产物2；

18、d、将所述中间产物2用活性炭吸附进行所述脱色脱臭，过滤，获得所述中间产物3；

19、e、将所述中间产物3用硅胶吸附进行所述再精制，过滤，获得所述亚油酸成品。

20、优选的，步骤a中，所述大豆油与所述纯化水的质量体积比包括1g:0.5～1ml；所述脂肪酶与所述大豆油的质量比包括0.0005～0.002:1；所述脂肪酶的酶活≥300000u/g；所述催化水解反应的条件包括：水解时间3～9小时，所述水解温度35～45℃；所述水洗的操作包括：静置分层，放出下层溶液，向所述上层溶液加入纯化水，搅拌2～10分钟，静置分层，将下层溶液排出，保留上层溶液；所述干燥条件包括：加热温度70～90℃，对水洗后的上层溶液进行减压浓缩，直至物料浓缩至基本澄清、无水滴流出，得到所述亚油酸粗品。

21、优选的，步骤a中，所述催化水解反应的反应终点包括检测水解液的酸值≥160；步骤b中，所述分子蒸馏分离的条件包括：真空度≤60pa，蒸馏温度170～190℃，进料频率10～30hz，搅拌转速30～45hz；步骤c中，所述冬化富集的操作包括：将所述中间产品1加入到配制好的所述冬化溶剂中，开启搅拌，混合均匀，当物料达到冬化温度时，停止搅拌，静置析晶；步骤d中，所述脱色脱臭的条件包括：时间1～4小时，温度20～40℃；步骤e中，所述再精制的条件包括：时间1～4小时，温度20～40℃。

22、所述水解完成的判断标准为检测水解液的酸值，若酸值≥160则水解完成，若酸值小于160，则需继续水解，直至酸值合格。

23、优选的，步骤a中，所述脂肪酶包括由大肠杆菌发酵制备；步骤c中，所述浓缩的条件包括：氮气保护，浓缩温度60～80℃，对离心过滤后的滤液进行减压浓缩，直至滤液浓缩至基本澄清、无溶剂流出，得到所述中间产物2；步骤d中，所述活性炭与所述大豆油的质量比包括0.0005～0.001:1；步骤e中，所述硅胶与所述大豆油的质量比包括0.0004～0.0006:1。

24、优选的，步骤a中，所述水洗的操作次数包括1～4次；步骤d中，所述过滤的操作包括：将进行所述脱色脱臭后的物料经1.0μm的滤芯过滤器过滤至高密度聚乙烯桶内，冲氮保存，获得所述中间产物3；步骤e中，所述过滤的操作包括：将进行所述再精制后的物料经0.2μm的滤芯过滤器过滤至高密度聚乙烯桶内，冲氮保存，获得所述亚油酸成品。

25、一种上述以大豆油为原料制备亚油酸的方法获得的亚油酸产品，所述亚油酸产品的含量≥55.0％，反式脂肪酸≤2％，苯并芘未检出。

26、反式脂肪酸超标会影响药品质量，降低药品的安全性，会导致动脉粥样硬化、血栓形成，并增加心肌梗死风险。苯并芘是一种多环芳烃类强致癌物，属于致突变杂质，超标会影响药品安全性。

27、与现有技术相比较，实施本发明，具有如下有益效果：

28、1、酶-分子蒸馏协同体系：将脂肪酶催化效率(＞90％)与分子蒸馏的选择性分离结合，相比高温酸水解-蒸馏工艺，收率明显提升。

29、2、动态冬化控制：创新采用丙酮-水二元溶剂体系，通过梯度降温使亚油酸结晶选择性提高14.3％。

30、3、双级吸附精制：活性炭(苯并芘吸附率＞99％)与硅胶(水分吸附率＞99％)协同作用，突破药用级纯度要求。

31、4、成品含量≥55.0％，反式脂肪酸含量≤2％。

32、5、工艺时间更短，能耗更低，成品质量更高。

33、6、苯并芘等致癌物未检出，成品质量符合中国药典2025药用标准。