关于天然维生素E研究的综述

(整期优先)网络出版时间:2008-09-19
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关于天然维生素E研究的综述

詹吉昌

摘要:综述天然维生素E的提取工艺、各工艺方法的优缺点、天然维生E作用。

关键词:天然维生素E;提取工艺比较;天然维生素E作用

维生素E(vitaminE,VE)又名抗不育维生素(antisterilityvitamii3),是生育酚和生育三烯酚的总称。维生素E是维持机体正常代谢和机能的必需维生素。研究证明,维生素E在抗氧化、抗自由基、提高免疫功能、抗衰老、抗癌变等过程中发挥重要作用,缺乏时幺引起脱发、肌营养失调、中枢神经系统变化和贫血等。维生素E从其来源看有合成VE和天然VE之分,天然VE无论是从生理活性还是抗氧化能力均优于合成VE,而且天然VE对人体无毒副作用,长期使用的安全性远高于合成VE。

天然VE一般是以富含VE的植物油或其精炼副产品的脱臭馏分(又名DD油)和油渣等为原料,经提取、蒸馏可得。主要有萃取法(包括最新采用的超临界CO,萃取)、酯化法、皂化法、酯化一硅腔吸附法、酶法及凝胶过滤法等几种制备方法。根据提取原理不同,可分为溶剂萃取化学处理、生物化学处理和分子蒸馏等,现对这四种工艺比较如下:

1四种工艺的介绍

1.1分子蒸馏工艺

大豆油是日常食用油中含维生素E最高的油脂。大豆油在精炼脱舆时,维生素E富集在脱臭馏出物中。可以利用分子蒸馏技术的蘸馏压力低受热时间短、操作温度低、分离程度高等优点以大豆油脱臭馏出物中多级浓缩提纯天然维生素E。减压真空蒸馏后浓缩物还含有较多的非维生素E成份为此在温度为220~240℃、压力为l03~105mmHg的高真空条件下再进行分子蒸馏,将沸点与维生索E的沸点接近的组分分离,进一步提高浓缩物维生索E的含量。所谓的分子蒸馏法是一种在高真空条件下进行液液分离操作的连续蒸馏过程。基本原理是:在高真空条件下,由于分子蒸馏器的加热面和冷凝面之间距离小于或等于被分离物料的分子平均自由程,当分子从加热面L形成的液膜表面上进行蒸发时,分子间相互发生碰撞,无阻拦地向冷凝面运动并在冷凝面L被冷凝,从而达到分离的目的。

1.2溶剂萃取工艺

溶剂萃取工艺足住分千蒸馏法的基础上,将得到浓度更低的维生素E,采用其它提纯方法如溶剂萃取等再进一步精制I。将脱臭馏出物与无水甲醇按比例(w:v)混合,加入抗氧化剂BHA0.05%,待脱臭馏出物溶解后,用浓硫酸作催化剂,通人氮气,在60oC恒温水浴中回流酯化。反应完毕,冷却后加碱中和分层。取上层有机相于冰箱中冷析,使其中的甾醇结晶经过滤提出,滤液除去溶剂后,在220oC温度,339.9Pa下进行水蒸汽蒸馏,蒸出脂肪酸甲酯,即得浓度较高的维生素E。再用乙醇进行萃取、脱溶,最后测定维生素E的含量。经过上述浓缩和精制后,可得到浓度为50~70%的天然维生素E。

1.3化学处理工艺

蒸汽蒸馏脱臭馏出物中含有甾醇及脂肪酸等物,利用甾族化合物在溶剂中溶解度及溶点的不同,用溶剂(甲醇)和硫酸处理低级醇(也就是用原料的3倍~5倍的甲醇将馏出物溶解),催化脂肪酸与甲醇进行酯化反应,然后在真空条件下.去除脂肪酸甲酯,再将去除后的残留物加温、蒸馏、分离出维生素E。

1.4生物化学处理工艺

将脱臭馏出物中的脂肪酸平u中性油用甲醇在浓硫酸的催化下,进行酯化,使发生甲酯化反应,生成脂肪酸甲酯,然后进行中和,再冷却至1~2℃,有时可达5~8℃。除去生成的甾醇结晶。滤液在除去溶剂后,在1.33~0.133Pa下进行分子蒸馏,除去脂肪酸甲酯和油渣,即可得到天然VE浓缩物。为获取高浓度的VE产品,分子蒸馏可重复进行。

2四种工艺的比较

2.1分子蒸馏法:浓缩比和收率较高,天然维生素E损失较少,但设备复杂,设备费用高,要求原料中单甘油酯及甾醇的含量低,因此,这些物质的沸点和分子量与天然维生素E的沸点和分子量,相差不大。依靠不同物质分子平均自由能的差别实现物质的分离,具有蒸馏压力低、受热时间短操作温度低、分离程度高和产品外观好等常规蒸馏不可比拟的优点。特别适用于高沸点、热敏性、易氧化(或易聚合)物质的分离。

2.2溶液萃取法:用于对VE浓缩液粗品进一步浓缩,采用乙醇为萃取剂。该法操作过程简单,VE损失小,设备投资较小,但分离效率较低。

2.3化学处理:一般以脱臭馏出物、油渣为原料,采用低级醇进行酯化。该法操作简单,工艺成熟,VE损失小,易于工业化生产。

2.4生物化学处理:对经酯化、溶剂萃取法处理过的原料进行分离,分离效率较高,工艺成熟,易于工业化。

3天然维生素的作用

3.1治疗习惯性流产和先兆流产

早已发现维生素E对动物生育是必需的,但人类还没发现因缺乏维生素E而引起不育症,但在临床上常用维生素E制品治疗习惯性流产和先兆流产。可能与维生素E促进垂体前叶分泌促性腺激素,调节性腺功能有关。

3.2抗衰老及增强免疫作用

有人认为人的衰老与体内自由基对机体的损害、脂质过氧化物的形成及免疫功能降低等有关。维生素E,能消除体内自由基,稳定脑细胞膜,维持神经肌肉的兴奋性,并能减少脑组织内脂褐素的产生,改善皮肤弹性,延迟性腺萎缩等。每天补充200mg维生素E,能增加衰老机体中介T细胞的免疫功能指数。研究表明,每日服用含β-胡萝卜素和维生素E的多维素,能提高免疫功能,降低感染率,改善失眠症,使人精神振作,记忆力增强。

3.3对心血管疾病的作用

血液低密度脂蛋白水平高,发生心血管疾病的危险性增加。低密度脂蛋白的氧化作用易导致动脉硬化。同时低密度脂蛋白还能破坏巨噬细胞,死亡的巨噬细胞对它周围的正常上皮细胞释放毒素,诱发心脏疾患。研究发现每天补充适量的维生素E,低密度脂蛋白氧化敏感性明显降低,破坏巨噬细胞的能力消失,不易发生动脉壁的损害,维生素E作为药物服用时,患心肌梗塞的危险性可降低40%;每日服400mg对冠状动脉硬化和心绞痛有良好疗效;对充血性心力衰竭和心绞痛病人,每日服用200~400mg可使心绞痛症状消失,硝酸甘油用量减少,运动耐受量增加,心电图显示明显改善。

4对脑血管疾病的作用

大脑含丰富不饱和脂肪酸,耗氧量较高,对缺氧特别敏感。有些脑区富含铁质,是生成自由基和脂质过氧化作用的催化剂。氧源自由基与脑损伤和坏死等很多过程有关,细胞通过维生素E产生抗氧化防御系统,控制氧源自由基水平。但维生素E有很强的亲脂性,进入组织较慢,不能用于紧急治疗。

5对神经肌肉病变的作用

维生素E能维持神经肌肉的兴奋性及骨骼肌、心肌和平滑肌等的结构和功能。实验表明难治性癫痫病儿在用抗癫痫药的同时,每晚服用294mg维生素E,3个月后病情得到有效控制。每日服用300mg维生素E对小腿痉挛有一定疗效。给各种类型肌痉挛病人每日300~400mg维生素E,对缓解症状有益。

6解毒作用

动物实验证明,对于银、汞、铅和硒等金属离子和对肝毒性化合物四氯化碳、苯和甲酚等,维生素E均有保护作用。临床上维生素E作为非特异性解毒剂,用于金属或药物中毒时的辅助治疗。

7治疗贫血

维生素E可保护红细胞膜不饱和脂肪酸免受氧化破坏,防止红细胞破裂所造成的溶血,改善新生儿或早产儿的溶血性贫血和缺铁性贫血,临床研究发现巨幼红细胞贫血和巨成红细胞贫血患儿,每天肌肉注射磷酸生育酚100mg和口服醋酸α-生育酚280mg,5d后网织红细胞和红细胞数均明显增加,巨成红细胞骨髓象转为正常。补充维生素E并非越多越好,大剂量摄入维生素E常见胃肠道反应,偶见凝血时间延长。这是由于维生素E是一种脂溶性维生素,过多摄入会与维生素K产生拮抗,而影响维生素K的吸收。

参考文献

[1]蔡万锡.天然维生素E提取工艺的比较[J].化工之友,2007(1),48.

[2]崔洪斌.大豆生物活性物质的开发与应用[M]北京:中国轻工出版社,2001.

[3]王伯麒.天然维生素E提取[J].今日科苑,1999,(7):8-9.