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共轭亚油酸(Conjugated linoleic aicd,CLA)是亚油酸的立体和位置异构体混合物的总称,是天然存在的活性物质,具有多种生理功能。从80年代中期以来,人们对其进行了药理、化学与临床研究,发现该化合物具有多种药理活性,如提高免疫力、抗癌、抗动脉粥样硬化、抗糖尿病、减脂增肌等作用。2009年,CLA已被我国卫生部批准为新资源食品,在食品、医药领域将得到越来越多的关注。
目前,国内企业生产的CLA产品,存在诸多问题而较难满足国家新资源食品的要求。通过合成与转化得到的共轭亚油酸是含有多种脂肪酸的混合物,由于进行合成的原料油中除亚油酸外,通常还含有饱和脂肪酸以及单不饱和脂肪酸,以此原料油转化而得的CLA纯度受到限制。按目前较成熟的异构化方法得到的CLA,其主要异构体(9c,11t、10t,12c异构体)含量偏低,而次要异构体含量过高。因此,需要对现有的合成方法进行改进,在异构化过程中以提高主要异构体比例,降低次要异构体比例,并开发出可以去除饱和脂肪酸以及单不饱和脂肪酸等杂质的适合工业化规模的纯化方法,以得到符合国家新资源食品要求的高品质的CLA产品。
本论文基于国家新资源食品CLA质量与项下要求,针对目前国内产品含量与异构体比例方面的不足,对共轭亚油酸从原料合成、定性定量分析、纯化精制、以及产品质量标准进行了系统性研究,并对目前国际研究新热点——CLA衍生物进行了合成与分析的初步研究:
1.共轭亚油酸的分析方法学研究。
本论文研究了共轭亚油酸的UV定性分析,筛选研究了最适宜CLA的甲酯化方法为硫酸—甲醇水浴酯化法,并探索得到了适宜的条件。对CLA的GC-MS定量分析进行了详细的方法学研究,考察了该方法定量分析CLA的准确度、精密度、专属性、线性以及耐用性,确立了GC-MS定量分析CLA的最佳方法。
2.共轭亚油酸的合成工艺优化研究。
本论文以提高CLA主要异构体含量为目标,以红花籽油与亚油酸为原料,对共轭亚油酸的合成工艺进行优化,并进行扩大实验,成功探索了得到主要异构体含量最高CLA的条件。其中以红花籽油为原料合成共轭亚油酸的成本低廉,适于工业化生产,所考察几个因素对主要异构体含量的影响顺序为:首先是温度因素,其次是KOH质量与丙二醇体积比以及红花籽油样品与KOH质量比,反应时间对产品CLA主要异构体含量的影响最小。得到主要异构体含量最高的最佳条件为:红花籽油样品与KOH质量比为1∶0.5,KOH质量与丙二醇体积比为1∶2,温度为150℃,时间为2.5h。为工业生产提供一种可选的合成CLA的方案,以满足国家新资源食品对CLA主次异构体比例上的要求。
3.共轭亚油酸的纯化工艺优化研究。
由于合成CLA的原料油中除亚油酸外,通常还含有饱和脂肪酸以及单不饱和脂肪酸,以此原料油转化而得的CLA纯度受到限制。本论文分别从原料红花籽油与产品CLA两个方面入手,对比研究了尿素包合法、HSCCC法、溶剂低温结晶法以及酸性皂化法对CLA的纯化效果,以筛选出适合CLA精制纯化的简单、方便,既经济,效率又高的方法,从而显著提高CLA的含量达到国家新资源食品对CLA%的要求。其中:最适合CLA纯化并成本较低可以扩大至工业化生产的纯化方法是尿素包合法,本文对尿素包合CLA及其原料LA均得到了较满意的结果,该法可将CLA的纯度提高至95.17%;而LA纯度可提高至99.93%,优于CLA,因此,从原料上进行纯化是对CLA纯化的首选途径。而HSCCC可以得到纯度更高的CLA,该方法是适用于科学研究需要得到少量高纯度CLA的纯化方法。
4.共轭亚油酸的质量标准研究。
本论文在国家新颁布的共轭亚油酸新资源食品的要求下,对符合国家新资源食品要求的CLA进行了质量标准研究,对比重、过氧化值、酸价、碘值、皂化值、水分及挥发物、定量分析以及溶剂残留都进行了研究并作出限定,草拟出详细的参考质量标准报告,对工业化生产符合国家新资源食品要求的CLA具有指导意义。
5.共轭亚油酸羟基衍生物研究。
近年来,共轭亚油酸衍生物成为国际油脂研究新的热点。本论文在实验室原有研究基础上,模仿植物抗逆反应中内源性合成氧合脂类化合物的途径,在实验室中以SeO2为反映载体,合成了共轭亚油酸的衍生物——羟基共轭亚油酸,并对其分析方法进行了探索性研究,为下一步的活性研究及新药开发提供了基础。