背景[1][2]
磷脂類化合物是細胞膜的重要組成成分,具有重要地生理功能。高純的磷脂分級產品如卵磷脂和腦磷脂可廣泛用于營養(yǎng),醫(yī)藥及化妝品行業(yè)。但由于目前的高純卵磷脂和腦磷脂多采用高效液相色譜(HPLC)淋洗模式制備,產品處理量小,溶劑消耗大,因而生產成本高,價格昂貴,從而限制了其應用。為了降低成本,許多學者進行了研究,如Kim等人嘗試著從簡化流動相這一角度出發(fā),采用純甲醇為流動相對蛋黃磷脂進行了分離,取得了一定的效果,但無法從根本上解決淋洗色譜所固有的缺陷。
理化性質[1]
腦磷脂,又稱磷脂酰乙醇胺。在動物體內廣泛分布,尤富集于腦和脊髓,在大豆中含量較高,臨床上可用做止血藥和肝功能檢查的試劑。由甘油、脂肪酸、磷酸和乙醇胺組成的一種磷脂。新鮮制品是無色固體,空氣中易變?yōu)榧t棕色。有吸濕性。不溶于水和丙酮,微溶于乙醇,溶于氯仿和乙醚??捎米骺寡鮿?,也用于醫(yī)療上??捎杉倚笸涝缀蟮男迈r腦或大豆榨油后的副產物中提取而得。
磷脂酰乙醇胺(Phosphatidyl Ethanolamine,簡稱PE)和磷脂酰膽堿(Phosphatidyl Choline,簡稱PC)是其中兩種重要的磷脂,俗稱腦磷脂和卵磷脂,被廣泛應用于食品、醫(yī)藥、化妝品等行業(yè)。高純度腦磷脂是良好的天然表面活性劑,具有獨特的生物活性和生理功能,無毒、無污染、無刺激,易生物降解而受到國內外科技界和工業(yè)界的高度重視,其需求在逐年增加,但目前純度大于90%的腦磷脂產品我國尚依賴進口,因此開發(fā)出適合我國國情的、低成本、高純度腦磷脂制備方法,具有重要的經濟和社會價值。
腦磷脂的精制方法主要有萃取法、柱層析法、沉淀法、膜分離法等。柱層析法由于具有操作簡便、分離效果好、不需昂貴設備、處理量大等優(yōu)點,因而倍受關注。在柱層析法研究中,目前主要集中在價廉的硅膠和氧化鋁。

應用[3]
腦磷脂是良好的天然表面活性劑,具有獨特的生物活性和生理功能,無毒、無污染、無刺激,易生物降解而受到國內外科技界和工業(yè)界的高度重視,同時腦磷脂作為一種新型的橡膠硫化促進劑和/或防老劑。
制備[2]
方法一:
新鮮蛋黃先用丙酮脫脂三次,真空抽濾,濾餅用95%酒精提取二次,合并濾液,真空濃縮得到粗磷脂。經HPLC分析,粗磷脂中含PC75.0%(wt%)、PE16.0%(wt%)。取含水量為10%的硅膠用含甲醇10%的二氯甲烷混合溶劑濕法裝Ф1/2英寸ID×20厘米柱子(柱體積為25ml),先用含甲醇10%的二氯甲烷混合溶劑沖洗50ml。進60ml濃度為100mg/ml的粗磷脂溶液(溶劑為含甲醇10%的二氯甲烷溶液),接著用200ml甲醇沖洗,流速控制在0.4ml/min,加樣后開始收集流出液(按每份約5ml收集)。流出液經TLC分析后合并腦磷脂餾份,經真空濃縮、凍干后得腦磷脂0.55g,經HPLC分析產品中腦磷脂的含量為91%。柱子用含氨2%(重量百分比)的甲醇溶液(由含重量百分比為25%的氨水配制)沖洗150ml,再用含甲醇10%的二氯甲烷混合溶劑沖洗100ml后可重新進樣,同樣沖洗流速控制在0.4ml/min。
大豆腦磷脂的生產方法:
1)乙醇提取,將粉末磷脂置于罐中,按1kg粉末磷脂需17L純度為96%的乙醇比例投入乙醇,攪拌回流提取50-70min,抽出提取液,提取三次,合并三次提取液;
2)冷藏,將上述提取液置于冷庫中,溫度為-5--7℃,冷藏不小于12h;三、濃縮,干燥,溫度80-90℃,真空度0.1-0.3MPa、時間1-3h,即得成品。
超臨界二氧化碳除脂生產水解腦蛋白粉和腦磷脂:
將新鮮或冷凍的動物腦去除腦膜和血管,擠壓通過6目篩,平鋪于真空干燥箱烘盤上,在真空度為?0.08 Mpa、溫度 45℃,干燥至含水分3%以下,得干燥品,保存于?5℃?zhèn)溆?;將干燥的動物腦粉粒,分批裝入HA221?40?100型超臨界CO2萃取設備的萃取釜中,以萃取釜壓力32.5 Mpa,溫度41℃;分離釜Ⅰ壓力18 Mpa,溫度45℃;分離釜Ⅱ壓力6Mpa,溫度48℃;夾帶劑為95%乙醇,用量為腦干燥品的20 %;萃取時間2小時;二氧化碳流量60立升/公斤/小時;取出萃取釜中殘留物,用于酶解生產水解腦蛋白粉,取出萃取釜Ⅰ中膏狀物,用于提取腦磷脂。萃取釜Ⅱ中膏狀物可以去掉;
秤取萃取釜中殘留物100公斤,加純化水3倍,加入動物蛋白水解專用酶,用量0.5 %,開動攪拌機拌均勻,用20 %氫氧化鈉調節(jié)pH為7.5,溫度 65℃±1℃,攪拌酶解3小時;加入風味酶0.16%,在上述pH值和溫度條件下繼續(xù)水解3小時;升溫到90℃,滅酶20分鐘; 降溫到45℃,加活性炭4%,攪拌25分鐘,再靜置吸附30分鐘;板框壓濾除去固體雜質,壓力0.12Mpa,反復循環(huán)直至濾液澄清,經0.45µm微孔濾膜精濾,得精濾液;
按說明書預處理大孔樹脂HPD?200型,取經處理的HPD?200型大孔樹脂70公斤裝入玻璃柱;取精濾液過柱,流速2BV/h,當流出1BV時收集過柱液;加完精濾液后以4BV純化水洗脫精濾液,過柱液與洗脫液合并,經預處理好的陰樹脂201×4FC,陽樹脂001×4脫鹽;收集脫鹽液,供濃縮、干燥;以含0.3 %的鹽酸純化水,洗滌大孔樹脂HPD?200,再用純化水洗至流出液的Ph值為5.0~6.5;接著以含0.4%的氫氧化鈉純化水洗滌大孔樹脂,再用純水洗直至Ph值為7.0~7.5;以1%硫酸銅在堿性條件下檢測不到雙縮脲反應為止;所述的大孔樹脂可以再重復使用;陰樹脂201×4FC,陽樹脂001×4分別以2.1~5%的氫氧化鈉水溶液,3.0~4.5%的鹽酸再生;
真空薄膜濃縮脫鹽液,真空薄膜濃縮條件為:全程控制在65℃以下,真空度為?0.09Mpa;濃縮后溶液含固量22~25%;濃縮液噴霧干燥,噴霧干燥條件:噴嘴入口溫度170℃;出料口溫度50~70℃,得腦蛋白水解粉5公斤;取出分離釜Ⅰ中含腦磷脂類和膽固醇的膏狀物,在真空中干燥,真空度為?0.08 Mpa,溫度62℃,干燥4小時,得稠膏;
用4倍體積丙酮,分三次萃取稠膏中膽固醇和油脂類,萃取液與母液分別回收丙酮, 丟棄萃取液回收丙酮后得到的膽固醇和油脂類;在玻璃柱中裝入100份層析用硅膠;另取6份硅膠與回收丙酮后等量的母液混合,將混合物加于硅膠柱上部,接著用95%熱乙醇6倍, 溫度75℃,流速3份/分鐘,洗脫硅膠柱,收集腦磷脂乙醇液,真空回收乙醇,真空度為?0.06 Mpa,溫度60℃,直到餾出液沒有乙醇味為此;膏狀物為腦磷脂,含量≥90%,充氮氣密封保存。
主要參考資料
[1] 李衛(wèi), 邵友元, & 黃光斗. (2001). 柱層析法分離卵磷脂和腦磷脂. 湖北工業(yè)大學學報, 16(2), 63-65.
[2] 張維農, 何海波, 馮鈺琦, & 達世祿. (2004). 柱色譜法制備高純大豆卵磷脂和腦磷脂研究. 中國油脂, 29(6), 54-58.
[3] 楊曉萍, 戴有盛, & 陳華. (1994). 魚油對小鼠腦磷脂中脂肪酸組成的影響. 營養(yǎng)學報(2), 164-168.