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KR100990814B1 - Ｄｈａ를 포함하는 지방산 조성물의 제조 방법 - Google Patents

Ｄｈａ를 포함하는 지방산 조성물의 제조 방법 Download PDF

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KR100990814B1
KR100990814B1 KR1020077017787A KR20077017787A KR100990814B1 KR 100990814 B1 KR100990814 B1 KR 100990814B1 KR 1020077017787 A KR1020077017787 A KR 1020077017787A KR 20077017787 A KR20077017787 A KR 20077017787A KR 100990814 B1 KR100990814 B1 KR 100990814B1
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Abstract

본 발명은 지방산 조성물에 포함되어 있는 지방산 및/또는 지방산 유도체 총 중량에 대해, 적어도 70.0중량%의 도코사헥사엔산 및/또는 도코사헥사엔산의 알킬 에스테르를 포함하는 지방산 조성물의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 하기 단계를 포함한다: (a) 율케니아 종(Ulkenia sp .)으로부터 얻어지는 바이오매스를 알콜로 트랜스에르테르화하여 적어도 하나의 도코사헥사엔산 알킬 에스테르와 적어도 하나의 포화 지방산을 형성, (b) 요소(urea), (a) 단계로부터 얻어진 생물량중 적어도 일부 및 적어도 하나의 유기 용매를 포함하는 용액의 제조, (c) (b) 단계에서 얻어진 용액의 냉각에 의한 i) 요소 및 적어도 일부의 포화 지방산 에스테르를 포함하는 침전물 및 ii) 액체 분획물의 형성 및, (d) 액체 분획물 ii)로부터 침전물 i)의 분리. 본 발명은 또한 본 발명의 방법에 따라 얻을 수 있는 지방산 조성물 및 그 용도에 관한 것이다.
도코사헥사엔산

Description

ＤＨＡ를 포함하는 지방산 조성물의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING A DHA-CONTAINING FATTY ACID COMPOSITION}
본 발명은 지방산 조성물에 포함되어 있는 지방산 및/또는 지방산 유도체 총 중량에 대하여 적어도 70.0% 중량의 도코사헥사엔산(docosahexaenoic acid, DHA) 및/또는 도코사헥사엔산(docosahexaenoic acid)의 알킬 에스테르를 포함하는 지방산 조성물을 생산하는 방법에 관한 것이다.
긴-사슬 다불포화지방산(polyunsaturated fatty acids, PUFAs)은 인체 신진대사에 있어서 필수지방산이다. 다불포화지방산(PUFA)은 두 개의 그룹으로 나누어질 수 있다. 리놀렌산으로부터 제조된 ω-6 PUFA 외에도 α-리놀렌산으로부터 제조된 ω-3 PUFA의 그룹이 있다.
PUFA는 세포막, 망막 및 뇌척수막의 중요한 구성 요소이고, 예를 들면 프로스타글란딘(prostaglandin), 트롬복세인(thromboxane) 및 류코트리엔(leukotriene)과 같은 중요한 호르몬의 전구체이다.
구성 요소로서의 기능 외에, 최근 동안 PUFA가 직접적으로 인간의 장기 또는 질명에 다양하고 유익한 영향을 주는 것으로 점차적으로 더 발견되었다.
다양한 임상 연구에 의해, PUFA는 예를 들면 암, 류마티스 관절염, 고혈압 및 신경피부염 같은 경우의 치료 또는 완화에 중요한 기여를 하는 것으로 밝혀졌다. 이러한 경우에 있어서 도코사헥사엔산(DHA; 모두 시스(cis)인 4,7,10,13,16,19-도코사헥사엔산)의 에스테르의 사용은(DHA 단독 사용과 비교하여)그러한 에스테르(특히 에틸에스테르 및 트리글리세라이드)는 맛이 좋고 소화 기관에서 쉽게 흡수되는 경향이 있기 때문에 종종 특히 유리하다. 이러한 발견은 원래 국제 기관 당국이 매일 PUFA를 섭취하라는 추천을 제공한 사실에 의한 것이다.
인간에게는 탄소 사슬의 >C9 위치에 이중 결합을 도입할 수 있는 효소 시스템이 없기 때문에, 인간은 PUFA를 처음부터 다시 생산할 수 없다. 인간은 단지 전구체 지방산(예를 들면, α-리놀렌산)의 섭취에 의한 공급을 통해 다불포화지방산을 합성할 수 있다. 하지만 상기 양이 다불포화지방산의 필요량에 상당하는지에 대해서는 논란이 있다.
대부분의 필수 지방산은 섭취를 통해 공급된다. 특정 식물성 오일(예를 들면, 달맞이 꽃(V))은 ω-6 지방산이 풍부하지만, 사슬 길이는 C18까지 이고 어유(fish oil) 및 미생물로부터 얻은 오일은 ω-3 지방산(예를 들면, 연어유(salmon oil)는 에이코사펜타엔산(ecosapentanoic acid, EPA)을 포함한다)과 도코사헥사엔산(DHA; 모두 시스(cis)인 4,7,10,13,16,19-도코사헥사엔산)이 풍부하다. 원칙적으로 어유와 미생물로부터 얻은 오일은 단지 다불포화지방산의 상업적인 공급처이다. 하지만 바라는 PUFA의 함량이 일반적으로 낮고 혼합물 형태로 존재하기 때문에 반대 작용을 하는 PUFA가 또한 존재할 수 있다. PUFA의 일일 권장량을 섭취하기 위해 따라서 많은 양의 오일을 섭취해야 한다. 이는 특히 많은 양의 PUFA를 섭취해야 하는 환자들(예를 들면 낭포성 섬유증(cystic fibrosis)의 경우)의 경우 해당된다. 각각 PUFA의 효과를 가능한 목표한 방법으로 달성하기 위해, 풍부한 또는 고순도의 PUFA가 사용되어야 한다. 그러므로 종래기술에서 고순도 PUFA에 대해 아주 많은 요구가 있었다.
자연적으로 존재하는 다양한 원천으로부터 특정한 지방산 및 그들의 유도체를 분리(또는 최소한 농축)하고 회수하기 위해 다양한 방법을 단독 또는 조합하여 사용되어 왔다. 이러한 방법들은 저온에서 부분 결정법, 분자 증류(molecular distillation), 요소 어덕트 결정법, 금속의 염 용액으로 추출, 항류 컬럼 상에서 초임계 액체 분류법 및 HPLC 법을 포함한다.
더블유. 더블유. 크리스티(W. W. Christie)의 "지질 분석", 147-149면(퍼가몬 출판사, 1976)에서는, 요소(urea)를 사용하여 다불포화지방산의 메틸 에스테르 를 또한 포함하는 혼합물로부터 포화지방산의 메틸에스테르를 분리해 내는 일반적인 방법이 개시되어있다. 크리스티에 의하면 요소는 다양한 다른 긴 사슬의 지방족 화합물의 존재 하에서 결정화되면 지방족 화합물을 포함하는 (요소 복합체라 명명되어 있는)6각형의 결정이 형성된다고 한다. 그리고 나서 지방족 화합물은 거르기에 의해 용액으로부터 쉽게 제거될 수 있다.
크리스티는 일반적으로 포화 지방산의 메틸 에스테르는 같은 사슬 길이의 불포화 지방산의 메틸 에스테르보다 더 쉽게 요소 복합체를 형성하고, 트랜스 이중결합을 가지는 불포화 지방산의 메틸 에스테르는 시스 이중결합을 가지는 대응하는 불포화 지방산보다 요소 복합체를 더 잘 형성한다. 크리스티는 또한 다불포화지방산의 메틸 에스테르와 포화 지방산의 메틸 에스테르를 포함하는 혼합물로부터 다불포화 지방산의 메틸 에스테르의 농축에 사용되는 요소 결정화의 용도에 대해 기재하고 있다. 이러한 방법으로 분명히 질량 수득률 20%의 지방산 조성물이 얻어질 수 있으나, 하지만 공개 문헌에 이러한 실험 과정에 대한 자세한 데이터 및 PUFA의 수득률은 빠져있다. 게다가 이로부터 추단될 수 있는 예를 들면 과산화물의 함량 같은 생산물의 품질에 대한 데이터도 없다.
또한 요소 결정화를 이용한 지방산 메틸 에스테르의 분리를 개시하고 있는 추가적인 공개 문헌으로는 티. 나카하라(T. Nakahara), 티. 요코치(T. Yokochi), 티.히가시할(T. higashihara), 에스. 다나카(S. Tanaka), 티. 야구치(T. Yaguchi), 디. 혼다( D. Honda),의 "야프섬(Yap island)에서 채취한 시조키트리움 종(Schizochytrium sp .)에 의한 도코사헥사엔산과 도코사펜탄산의 제조", JAOCS, volume73, No.11, 1421-26면(1996)이 있다. 나카하라 외.는 시조키트리움 종 세포를 세척 및 건조하고 그리고 나서 직접 강산 10% HCl 존재 하에서 메탄올로 메틸 에스레트화를 수행하여 지방산과 메틸 에스테르의 혼합물의 생산에 대하여 기재하고 있다. 나카하라 외.는 그 결과 얻어지는 메틸 에스테르의 34.9%로 DHA 잔류물을 포함하고 있고, 결과로 얻어지는 메틸 에스테르의 8.7%로 DPA의 잔류물을 포함하고 있다고 보고하고 있다. 이러한 다불포화지방산을 농축하기 위해, 메탄올 및 요소가 혼합물에 첨가된다. 혼합물을 그리고 나서 요소를 용해시키기 위해 60℃로 가열되고 그리고나서 요소를 결정화하여 분리하기 위해서 10℃로 냉각시켰다. 나카하라 외.에 의하면 이러한 방법으로 73.3%의 DHA 메틸 에스테르와 17.7%의 DPA 메틸 에스테르를 포함하는 혼합물이 얻어진다고 한다. 실험 과정, 수득률 및 결과로 얻어지는 생산물의 질에 대한 더 자세한 사항은 공개 문헌으로부터 얻을 수 없었다.
WO 01/51598 A1은 시조키트리윰 종(Schizochytrium sp .)의 오일을 알콜(메탄올)로 에스테르화한 다불포화지방산의 에스테르의 농축 혼합물에 대하여 개시하고 있다. 이러한 방법으로, 기체 크로마토그래피에 의하면, 질량으로 23.4%의 ω-6 DPA 메틸 에스테르, 질량으로 65.2%의 ω-3 DHA 메틸에스테르, 질량으로 2.9%의 마리스트산(myristic acid)의 메틸 에스테르 및 질량으로 1.5%의 팔미트산(palmitic acid)의 메틸 에스테르를 포함하고 있는 오일이 얻어질 수 있다.
상기한 방법의 단점으로는 특히, 지방산의 에스테르화 용으로 독성인 메탄올을 사용한다는 것이다. 그러므로 상기 공개 문헌에 개시된 지방산 조성물은 식품 부분에 사용하기에 적절하지 않다. 또한 방법의 개시에 있어서, 특히 '크리스티'의 방법과 '나카하라 외.'의 방법에 있어서, 간극이 많고 불완전하여 이는 재생산될 수 없다. 게다가 특히 '나카하라 외.'에서 개시된 방법에 있어서 상대적으로 높은 DHA의 함량 상승 때문에 비교적 낮은 총 수율이 얻어진다고 가정되어야만 할 것이다.
다불포화지방산, 특히 DHA와 이의 에스테르를 약품과 영양물에 사용의 증가는 가능한 높은 다불포화지방산 부분, 특히 도코사헥사엔산 및/또는 도코사헥사엔산의 알킬 에스테르의 부분과 동시에 가능한 낮은 포화 지방산 부분을 포함하는 지방산 조성물의 가능한 비용 능률적이고 신뢰할 수 있는 제조 방법에 대한 필요를 야기한다.
따라서 이러한 종래 기술에 비추어, 본 발명의 목적은 상기와 같은 제법을 제공하는 것이다. 이 경우 발명에 따른 제법은 지방산 조성물을 가능한 가장 단순한 방법으로, 대규모 및 비용 능률적으로 생산할 수 있는 것이어야 한다.
동시에, 그 제법은 가능한 높은 순도 및 질을 가지며, 특히 가능한 낮은 산가(acid number)와 및/또는 중금속 함량이 가능한 낮은 지방산 조성물을 제공할 수 있어야 한다.
또한 그 제법은 가능한 온화해야 하고 특히 과산화물 함량이 가능한 낮은 지방산 조성물에 이를 수 있어야 한다.
또한 발명에 따른 제법은 가능한 식품-안전성 있는 용매를 될 수 있는 한 사용하여 수행될 수 있어야 한다. 특히 건강에 좋지 않은 물질의 사용은 가능한 피해야 한다.
지방산 조성물을 얻을 수 있는 방법은 특히 지방산 조성물을 식품 부분에 걱정 없이 사용하기 위해 에틸 카바메이트(carbamate)의 함량히 가능한 낮아야 한다.
명시적으로 언급되지는 않았음에도 불구하고, 이하에서 논의되는 내용 또는 이로부터 필연적으로 얻어지는 결과로부터 명백히 끌어낼 수 있는, 상기 및 다른 목적은 본 발명 청구항 제1항의 특징을 모두 갖는 방법으로부터 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 편리한 변경은 청구항 제1항을 인용하는 종속항에 기재되어 있다. 물건 카테고리의 청구항은 본 발명에 따른 방법에 의해 얻어진 지방산 조성물을 보호하고, 그리고 용도 청구항은 본 발명에 따른 지방산 조성물의 특히 유익한 분야의 용도를 보호한다.
본 발명은 지방산 조성물에 포함되어 있는 지방산 및/또는 지방산 유도체 총 중량에 대해, 적어도 70.0중량%의 모두 시스(cis)인 4,7,10,13,16,19-도코사헥사엔산 및/또는 모두 시스(cis)인 4,7,10,13,16,19-도코사헥사엔산의 알킬 에스테르를 포함하는 지방산 조성물을 생산하는 방법을 제공하며, 상기 방법은
(a) 율케니아 종(Ulkenia sp .)으로부터 얻어지는 바이오매스(biomass)를 적어도 하나의 알콜로 트랜스-에르테르화하여 적어도 하나의 도코사헥사엔산 알킬 에스테르와 적어도 하나의 포화 지방산을 형성하고,
(b) 요소(urea), (a) 단계로부터 얻어진 트랜스에스테르화된 바이오매스 중 적어도 일부 및 적어도 하나의 유기 용매를 포함하는 용액를 제조하고,
(c) (b) 단계에서 얻어진 용액을 냉각 또는 농축시켜,
i) 요소 및 적어도 일부분의 지방산 에스테르를 포함하는 침전물 및
ii) 액체 분획물을 형성하고,
(d) 액체 분획물 ii)로부터 침전물 i)을 분리해 내는 과정을 포함하는 쉽게 결정화하지 않는 방식으로, 지방산 조성물에 포함되어 있는 지방산 및/또는 지방산 유도체의 총 중량을 기준으로, 적어도 70.0중량%의 도코사헥사엔산(docosahexaenoic acid) 및/또는 도코사헥사엔산의 알켈 에스테르를 포함하는 지방산 조성물을 생산하는 새롭고 유용한 방법이 성공적으로 제공된다. 본 발명에 따라 분리될 화합물은 매우 복잡한 분자이고 그들 사이에 단지 아주 작은 구조상 차이만 존재함에도 불구하고, 특히 DHA 및/또는 DHA-에스테르의 농축이 본 발명에 따라 달성되기 때문에 놀라웠다.
동시에, 본 발명에 따른 방법은 여러 가지 추가적인 장점이 있다:
▶본 발명에 따른 방법은 간단한 방식으로, 대량 생산 및 가격 효율적으로 수행될 수 있다.
▶본 발명에 따른 방법은 매우 능률적이며 상대적으로 높은 수율로 접근할 수 있는 지방산 조성물을 생산한다.
▶본 발명에 따른 방법은 상대적으로 높은 순도 및 질, 특히 상대적으로 낮은 산가 및 상대적으로 낮은 중금속함량의 지방산 조성물을 제공한다. AOCS 공식 방법 Ja8-87에 명시된 것과 은 방법으로 측정된 지방산 조성물의 산가는 바람직하게는 지방산 조성물 g 당 1.5mg의 KOH 또는 그 미만이고, 더 편리하게는 지방산 조성물 g 당 0.8mg의 KOH 또는 그 미만이고, 더 바람직하게는 지방산 조성물 g 당 0.2mg의 KOH 또는 그 미만이고, 특히는 지방산 조성물 g 당 0.06mg의 KOH 또는 그 미만이다.
▶본 발명에 따른 방법은 상대적으로 온화하며, 상대적으로 낮은 과산화물 함량의 지방산으로 인도한다. AOCS 공식 방법 Cd-3d 62에 명시된 방법으로 측정한 지방산 조성물의 과산화물 값은 바람직하게는 지방산 조성물 kg당 0.5meq 또는 그 미만이고, 편리하게는 지방산 조성물 kg당 0.1meq 또는 그 미만이고, 더 바람직하게는 지방산 조성물 kg당 0.05meq 또는 그 미만이고, 특히는 지방산 조성물 kg당 0.01meq 또는 그 미만이다. LGMB[독일 식품 및 식품 접촉 상품 법] 35조 L06.00-7에 명시된 방법으로 측정한, 지방산 조성물의 중금속 함량은 바람직하게는 지방산 조성물 kg 당 0.7mg과 같거나 또는 그 이하이고, 편리하게는 지방산 조성물 kg 당 0.4mg과 같거나 또는 그 이하이고, 더 바람직하게는 지방산 조성물 kg 당 0.3mg과 같거나 또는 그 이하이고, 특히는 지방산 조성물 kg 당 0.2mg과 같거나 또는 그 이하이다.
▶본 방법에 의해 얻어질 수 있는 지방산 조성물은 상대적으로 낮은 카드뮴 함량으로 구별된다. LMBG 35조 L06.00-7에 명시된 방법으로 측정한, 본 발명에 따라 얻어질 수 있는 지방산 조성물의 카드뮴 함량은 바람직하게는 지방산 조성물 kg당 0.20mg 또는 그 이하이고, 편리하게는 지방산 조성물 kg당 0.01mg 또는 그 이하이고, 더욱 바람직하게는 지방산 조성물 kg당 0.05mg 또는 그 이하이고, 특히는 지방산 조성물 kg당 0.03mg 또는 그 이하이다.
▶본 방법에 의해 얻어질 수 있는 지방산 조성물은 상대적으로 낮은 납(lead) 함량으로 구별된다. LMBG 35조 L06.00-7에 명시된 방법으로 측정한, 본 발명에 따라 얻어질 수 있는 지방산 조성물의 납 함량은 바람직하게는 지방산 조성물 kg당 0.20mg 또는 그 이하이고, 편리하게는 지방산 조성물 kg당 0.10mg 또는 그 이하이고, 더욱 바람직하게는 지방산 조성물 kg당 0.05mg 또는 그 이하이고, 특히는 지방산 조성물 kg당 0.03mg 또는 그 이하이다.
▶본 방법에 의해 얻어질 수 있는 지방산 조성물은 상대적으로 낮은 수은 함량으로 구별된다. LMBG 35조 L06.00-7에 명시된 방법으로 측정한, 본 발명에 따라 얻어질 수 있는 지방산 조성물의 수은 함량은 바람직하게는 지방산 조성물 kg당 0.10mg 또는 그 이하이고, 편리하게는 지방산 조성물 kg당 0.05mg 또는 그 이하이고, 더욱 바람직하게는 지방산 조성물 kg당 0.01mg 또는 그 이하이고, 특히는 지방산 조성물 kg당 0.005mg 또는 그 이하이다.
▶본 방법에 의해 얻어질 수 있는 지방산 조성물은 상대적으로 낮은 비소 함량으로 구별된다. LMBG 35조 L06.00-7에 명시된 방법으로 측정한, 본 발명에 따라 얻어질 수 있는 지방산 조성물의 비소 함량은 바람직하게는 지방산 조성물 kg당 0.20mg 또는 그 이하이고, 편리하게는 지방산 조성물 kg당 0.10mg 또는 그 이하이고, 더욱 바람직하게는 지방산 조성물 kg당 0.05mg 또는 그 이하이고, 특히는 지방산 조성물 kg당 0.03mg 또는 그 이하이다.
▶본 방법에 의해 얻어질 수 있는 지방산 조성물은 상대적으로 낮은 구리 함량으로 구별된다. LMBG 35조 L06.00-7에 명시된 방법으로 측정한, 본 발명에 따라 얻어질 수 있는 지방산 조성물의 구리 함량은 바람직하게는 지방산 조성물 kg당 0.25mg 또는 그 이하이고, 편리하게는 지방산 조성물 kg당 0.20mg 또는 그 이하이고, 더욱 바람직하게는 지방산 조성물 kg당 0.10mg 또는 그 이하이고, 특히는 지방산 조성물 kg당 0.06mg 또는 그 이하이다.
▶본 방법에 의해 얻어질 수 있는 지방산 조성물은 상대적으로 낮은 철 함량으로 구별된다. LMBG 35조 L06.00-7에 명시된 방법으로 측정한, 본 발명에 따라 얻어질 수 있는 지방산 조성물의 철 함량은 바람직하게는 지방산 조성물 kg당 0.25mg 또는 그 이하이고, 편리하게는 지방산 조성물 kg당 0.20mg 또는 그 이하이고, 더욱 바람직하게는 지방산 조성물 kg당 0.10mg 또는 그 이하이고, 특히는 지방산 조성물 kg당 0.06mg 또는 그 이하이다.
▶본 방법에 의해 얻어질 수 있는 지방산 조성물은 상대적으로 낮은 니켈 함량으로 구별된다. LMBG 35조 L06.00-7에 명시된 방법으로 측정한, 본 발명에 따라 얻어질 수 있는 지방산 조성물의 니켈 함량은 바람직하게는 지방산 조성물 kg당 0.25mg 또는 그 이하이고, 편리하게는 지방산 조성물 kg당 0.20mg 또는 그 이하이고, 더욱 바람직하게는 지방산 조성물 kg당 0.10mg 또는 그 이하이고, 특히는 지방산 조성물 kg당 0.06mg 또는 그 이하이다.
▶본 발명에 따른 방법에 있어서 용도는 상대적으로 식품-안전성 있는 용매로 만든다.
▶본 발명에 따른 방법에 의해 얻어질 수 있는 지방산 조성물은 또한 상대적으로 낮은 에틸카바메이트 함량을 가지며 따라서 특히 식품 분야에 응용에 적합하다.
본 발명은 지방산 및/또는 지방산 유도체 총 중량에 대하여, 바람직하게는 지방산 조성물에 포함되어 있는 지방산 및/또는 지방산 에스테르 총 중량에 대해, 특히 지방산 조성물에 포함되어 있는 지방산 및/또는 지방산 트리글리세라이드의 총 중량에 대해 적어도 70.0중량%의 모두 시스인 4,7,10,13,16,19-도코사헥사엔산 및/또는 모두 시스인 4,7,10,13,16,19-도코사헥사엔산 알킬 에스테르를 포함하는 지방산 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다.
표현 "지방산 조성물"은 본 명세서에서 자유 지방산 뿐 아니라 지방산 유도체, 바람직하게는 지방산 에스테르, 특히는 지방산 트리글리세라이드, 원칙적으로 동일하거나 또는 다른 지방산 라디칼을 포함한다.
본 발명에서 지방산은 포화되거나 또는 단일불포화되거나 또는 다중불포화될 수 있고, 바람직하게는 6 내지 30개의 탄소 원자를 가진다.
본 발명에 따른 방법에 있어서 출발 물질은 율케니아 종(Ulkenia sp .)으로부터 얻어진 바이오매스로 만들어진다. 율케니아 종으로부터 얻을 수 있는 바이오매스는 그 자체로서는 알려져 있다. 본 발명에 따르면 율케니아 종의 야생형 계균으로 부터 얻은 바이오매스 뿐 아니라 능률적으로 DHA(모두 시스인 4,7,10,13,16,19-도코사헥사엔산) 및/또는 DPA(모두 시스인 4,7,10,13,16,19-도코사헥사엔산)을 생산하는 율케니아 종의 변이체 또는 재조합체 계균으로 만들 수 있다. 그러한 변이체 또는 재조합체 균주는 원래 율케니아 종의 야생형 계균의 백분율과 비교하여 같은 기질을 사용해 더 높은 백분율의 지방 중의 DHA 및/또는 DPA를 포함하고 및/또는 원래 율케니아 종의 야생형 계균에 비교하여 같은 기질을 사용하여 더 높은 양의 총 지질을 포함한다.
특히 본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 출발 물질로서 율케니아 종(Ulkenia sp .) 건조물로 만들어진 것이 사용된다. 본 발명의 더욱 바람직한 양태에 따르면 율케니아 종의 오일이 출발 물질로 사용된다.
율케니아 종(Ulkenia sp .)으로부터 얻어지는 오일은 DHA가 풍부한 미생물의 배양, 배지로부터 바이오매스를 수확, 이를 분해하고 오일을 분리함으로써 편리하게 얻어진다. 본 발명에 있어 특히 더욱 편리한 방법은 WO 03/033631 A1에 기재되어 있고, 공개 문헌의 내용은 본 발명에서 명백하게 참고로서 편입된다.
오일의 분리에 있어서, 바람직하게 유기 용매, 특히 핵산 또는 초임계 액체로 추출하는 방법을 사용하여 만들어진다. 편리하게 오일은 건조 바이오매스로부터 헥산으로 삼출함으로써 바이오매스로부터 추출된다. 이러한 유기용매로에 의한 추출은 그 중에서도 특히 WO 9737032, WO 9743362 및 EP 515460에 기재되어 있다. 또한 특히 광범위한 설명은 분산 과학 및 기술 저널(Journal of Dispersion Science and Technology) 10, 561-579, 1989 "PUFA의 생물공학적인 제조 방법"에서 찾을 수 있다.
대체할 수 있는 방법으로, 추출은 또한 용매 없이 진행될 수 있다. 본 발명에서 특히 편리한 방법이 EP-A-1178118에 기재되어 있다. 상기 방법에서 바이오매스의 수용성 서스펜션의 제조 및 원심분리에 의한 유기상을 수용성 상으로부터 분리에 의해 용매의 사용을 회피한다.
율케미아 종으로부터 얻을 수 있는 바이오매스의 조성은 넓은 범위 안에서 변할 수 있다. 바람직하게 이는 적어도 하나의 다불포화 지방산 라디칼을 포함하는 적어도 하나의 글리세라이드, 특히 트리글리세라이드를 포함한다. 본 발명의 특히 바람직한 양태에 의하면, 특히 바람직하게 적어도 25% 그리고 특히 적어도 30%의 바이오매스 중의 지방산 라티칼은 DHA 라디칼이다.
본 명세서에서 사용되는 한 "글리세라이드"라는 용어는 글리세롤의 에스테르이고 적어도 하나의 지방산이며, 이 경우 하나 내지 세 개의 하이드록실 기는 하나 또는 그 이상의 지방산 라디칼로 에스테르화되어 있다. 만일 다양한 지방산이 존재하는 경우 지방산 라디칼은 같거나 또는 다를 수 있다.
많은 적절한 출발물질에 있어서 대부분의 글리세라이드는 트리글리세라이드이고, 이는 말하자면 3개의 지방산 라디칼과 글리세롤의 에스테르이다. 이 경우 각각의 지방산 라디칼은 포화되었거나(즉 말하자면 모든 탄소 원자들 사이의 결합이 단일 결합임) 또는 불포화(즉 말하자면 모든 탄소 원자들 사이의 결합이 이중 또는 삼중 결합임)된 것이다. 불포화 지방산 라디칼의 종류는 종종 본 명세서에서 ω에 의해서 특징 지워진다. 이 숫자는 지방산 또는 지방산 라디칼의 말단의 메틸기로 부터 세어 첫 번째 이중 결합의 위치를 말한다.
본 발명에 따르면 율케니아 종으로 부터 얻을 수 있는 바이오매스는 먼저 적어도 하나의 알콜로 트랜스에스테르화 된다. 트랜스에스테르화 단계의 목적은 출발물질 중 글리세라이드의 글리세롤 백본으로부터 지방산 라디칼(적어도 하나의 도코사헥사엔산 알킬 에스테르 및 적어도 하나의 포화 지방산 에스테르)을 제거하는 것과 라디칼 각각의 분리된 에스테르를 형성하여 에스테르가 서로 분리 되도록 하는 것이다.
본 발명에 따르면 트랜스에스테르화는 바람직하게는 화학식 R1-OH의 적어도 하나의 알콜을 사용하여 진행되며, 상기 R1은 1 내지 20개, 바람직하게 1 내지 6개, 특히는 1 내지 4개의 탄소 원자를 가지는 선형 또는 가지 친 알킬 라디칼이다. 특히 메틸 에스테르 및 에틸에스테르, 특히 에틸 에스테르가 바람직하다.
본 발명의 첫 번째 양태에 의하면, 트랜스에스테르화는 적어도 하나의 염기 촉매로 가속화된다. 바람직한 염기는 나트륨 메톡사이드, 칼륨 메톡사이드, 나트륨 원자, 나트륨 하이드록사이드 및 칼륨 하이드록사이드를 포함한다. 바람직하게는 바이오매스에 대한 염기/알콜 혼합물의 부피 비는 1:1 내지 1:5이다. 알콜 중 염기의 농도는 바람직하게 0.1 내지 2M 이다. 바람직한 변형에 의하면 트랜스에스테르화 반응은 상온(즉, 말하자면 약 20-25℃ 범위의 온도)에서 6-20시간 수행된다. 더 바람직한 변형에 의하면 트랜스에스테르화 반응은 상온 이상의 온도, 바람직하게는 적어도 40℃, 특히 바람직하게 70 내지 150℃, 특히는 혼합물 중 하나 또는 그 이상의 성분의 끓는점 이상의 온도에서(환류로) 수행된다.
본 발명의 두 번째 양태에 의하면 트랜스에스테르화는 적어도 하나의 산에 의해서, 바람직하게는 비활성 기체 분위기에서 및 수분 없이, 바람직하게는 적어도 하나의 알콜 및 적어도 하나의 산, 바람직하게는 HCl의 혼합물 중에서 약 0 내지 약 150℃의 온도에서 바이오매스를 배양함으로써 촉매 가속화된다. 바람직한 변형에 의하면 트리글리세라이드/산/알콜 혼합물은 적어도 2시간 동안 환류된다. 더 바람직한 변형에 의하면 트리글리세라이드/산/알콜 혼합물은 0 내지 50℃의 온도에서 적어도 12시간 놓아둔다.
산 촉매 트랜스에스테르화는 일반적으로 가역적이기 때문에 알콜은 바람직하게 매우 과량으로 충전되어 반응은 본질적으로 완전한 전환까지 진행된다. 바람직하게는 알콜/산 혼합물 중 트리글리세라이드 함량은 0.1 내지 15중량%이다. 바람직하게 알콜/산 혼합물 중 산, 바람직하게는 HCl의 농도는 4 내지 15중량%이다. 그러한 혼합물은 예를 들면 기체 상태의 염화 수소를 건조 알콜에 도입하거나 또는 알콜에 아세탈클로라이드를 첨가하는 것과 같은 종래 기술로 널리 알려진 많은 방법에 의해 생산될 수 있다. 본 발명에 따르면 HCl이 가장 바람직함에도 불구하고 다른 산으로 대체하여 사용할 수 있다. 그러한 산으로는 바람직하게 알콜 중에서 0.5 내지 5중량%의 농도로 사용되는 H2SO4가 있다. 하지만 H2SO4는 강한 산화제라는 사실을 고려하여야 하고, 따라서 바람직하게 짧은 환류 시간(즉, 말하자면 6시간 이하), 낮은 농도(즉, 말하자면 5중량% 이하) 및 낮은 온도(즉, 말하자면 150℃ 이하)의 조합으로만 사용된다. 적합한 산의 또 다른 예는 바람직하게 1-20중량% 농도로 사용되는 플루오르화 붕소이다. 그러나 플루오르화 붕소는 원하지 않는 부산물을 형성하는 경향이 더 크기 때문에 HCl이 플루오르화 붕소보다 바람직하다.
바람직하게 트랜스에스테르화 반응은 불활성 기체 분위기(예를 들면 비활성 기체(noble gas) 및/또는 N2)에서 수행된다. 또한 항산화제(예를 들면 아스코르빌퍼르미테이트(ascorbyl palmitate) 또는 프로필갈레이트(propyl galate)) 또한 자연 산화를 방지하기 위해 반응 혼합물에 첨가될 수 있다.
트랜스에스테르화 동안, 바람직하게 적어도 하나의 유기 용매가 첨가된다. 바람직한 용매는 특히 트랜스에스테르화될 지방산 에스테르를 녹일 수 있는 화합물을 포함한다. 출발 물질이 트랜스에스테르화 될 다양한 지방산 에스테르를 포함하는 경우, 유기 용매는 바람직하게는 에스테르화 될 모든 지방산 에스테르를 녹일 수 있는 것이다. 본 발명에 따라 매우 특히 적합한 용매는 디클로로메탄, 아세토나이트릴, 에틸아세테이트 및 다이에틸 에테르, 특히 디클로로메탄을 포함한다.
트랜스에스테르화 후, 바람직하게 에스테르는 물을 첨가함으로써 반응 혼합물로 부터 분리된다. 종종 에스테르(유기 화합물)는 반응 혼합물의 윗부분에 떠있으며 나머지 반응 혼합물로부터 간단히 분리될 수 있다. 이는 특히 산업적 응용에 있어 대량 생산의 경우 특히 적용된다.
대체할 수 있는 방법으로, 나머지 반응 혼합물로부터 에스테르를 분리해 내기 위해 액체-액체 용매 추출이 사용될 수 있다. 상기 추출은 다양한 범위에서 변할 수 있다. 바람직한 변형에 따르면 혼합물에 물을 첨가하고 비극성 용매로 에스테르를 추출한다. 만일 트랜스에스테르화가 적어도 하나의 염기에 의해 촉매 가속화된 경우, 혼합물을 중화하기 위해 특히 바람직하게 혼합물이 약한 산의 pH가 되게 하기 위해, 물은 바람직하게 충분한 양의 산, 바람직하게는 HCl, 시트르산 또는 아세트산, 특히 HCl을 포함한다. 반응 질량(첨가된 물을 포함하여)의 부피에 대한 비극성 용매의 총 부피 비는 또한 넓은 범위에서 변할 수 있고 특히 1:3에서 4:3이다. 특히 바람직한 양태에 의하면 혼합물은 최종적으로 합쳐지는 다양한 부분량의 비극성 유기 용매로 추출된다. 본 발명에 따른 특히 적합한 비극성 용매는, 가장 바람직하게는 페트롤륨 에테르 및 헥산과 함께, 페트롤륨 에테르, 펜탄, 헥산, 사이클로헥산 및 헵탄을 포함한다.
비극성 용매는 또한 적은 양의, 예를 들면 다이에틸 에테르 같은, 약간 극성인 유기 용매를 포함할 수 있다. 이러한 극성 용매라는 요소의 사용은, 그러한 에스테르들도 약간 극성이기 때문에 수용성 층으로부터 지방산 에스테르의 추출을 향상시키는 방향으로 이끄는 경향이 있다. 만일 약한 극성이라면 유기 요소가 사용되고, 비극성 요소에 대한 약한 극성인 요소의 부피상 농도는 바람직하게 약 20% 보다 크지 않고, 특히 바람직하게 10%보다, 그리고 특히 5 내지 10%보다 크지 않다.
그 결과 얻어지는 유기 추출 용매 층은 예를 들면, 여하의 산 잔류물 및/또는 잔류하는 물을 제거하기 위해 세척될 수 있다. 산 잔류물은 바람직하게 약한 염기, 예를 들면 탄산 칼륨을 포함하는 수용성 용액로 층을 세척하여 제거될 수 있다. 잔류하는 물은 예를 들면 염수(brine)(즉, 말하자면 포화된 염 용액)으로 층을 세척에 의해 및/또는 무수염(예를 들면, 황산염 나트륨 또는 황산염 마그네슘)으로 건조하여 제거될 수 있다.
추출 후 지방산 에스테르는 비극성 용매 층에서 농축될 수 있다. 본 발명의 바람직한 양태에 따르면 에스테르는 비극성 용매 부분을 증발시켜 농축할 수 있다.
율케니아 종으로부터 얻을 수 있는 바이오매스의 트랜스에스테르화는 DHA의 알킬 에스테르 외에 일반적으로 다른 지방산의 에스테르를 제공한다. 많은 이러한 지방산 에스테르는, 특히 포화 지방산 에스테르는 알려져 있지 않은 및/또는 불리한 의학적 성질 및 영양학적 성질이 있다. 따라서 특히 지방산 에스테르를 트랜스에스테르화 반응 혼합물로부터 가능한 완전히 제거하는 것이 필요하다. 본 발명에 따른 방법은 따라서,
(b) 요소, 적어도 한 부분의 (a) 단계에서 얻어진 트랜스에스테르화 바이오매스 및 적어도 하나의 유기 용매를 포함하는 용매가 먼저 생성되고,
(c) (b) 단계에서 얻은 용액을 냉각 또는 농축하여
i) 요소 및 적어도 한 부분의 지방산 에스테르를 포함하는 결정 및
ii) 액체 분획물을 형성하고,
(d) 결정(i)을 액체 분획물 (ii)로부터 분리하는, 요소 결정화를 포함한다.
요소(urea)가 위에서 묘사된 방법을 사용한 트랜스에스테르화에 의해 얻어진 다불포화 지방산 에스테르(예를 들면, DHA의 에스테르)와 포화 지방산 에스테르를 포함하는 용액에서 결정화될 때, 요소 및 적어도 한 부분의 포화 지방산 에스테르를 포함하는 결정이 형성된다. 그러나 이 결정은 실질적으로 용액보다 더 낮은 분율의 다불포화 지방산 에스테르를 포함한다. 대부분의 다불포화지방산 에스테르는 따라서 용액에 잔류하고 결정화되는 포화 지방산 에스테르로부터 쉽게 분리될 수 있다.
본 발명의 요소 결정화 분리 방법은 먼저 지방산 에스테르와 요소를 포함하는 용액의 형성을 포함한다. 요소의 양은 바람직하게는 용액으로부터 분리될 포화 지방산의 총 량에 비례한다. 요소에 대한 지방산 에스테르의 혼합물의 질량비는 바람직하게는 1:1에서 1:4이다.
용액은 바람직하게는 요소 및 의도한 DHA 에스테르를, 특히 바람직하게는 요소와 혼합물 중의 모든 지방산 에스테르를 용해시키는 적어도 하나의 유기 용매를 또한 포함한다. 본 발명에 있어서 특히 적합한 용매는 메탄올과 에탄올, 특히 에탄올과 함께 1 내지 4의 탄소 원자를 가지는 알콜을 특히 바람직하게 포함한다. 용매에 대한 지방산 에스테르 혼합물의 부피 비는 바람직하게 1:5 내지 1:20이다.
바람직하게 본질적으로 모든 요소는 용액에 녹는다. 이는 일반적으로 용액을 바람직하게는 50℃이상으로 가열함으로써 달성된다. 본 발명의 특히 바람직한 양태에 있어서 용액은 요소 및 지방산 에스테르 혼합물을 용액 중에 각각 서로 분리하여, 바람직하게는 가열과 함께, 특히 50℃이상의 온도에서 녹이고 그리고 나서 결과로 얻어지는 용액을 서로 혼합하여 제조된다.
포화 지방산의 에스테르를 분리해 내기 위해, 지방산 에스테르와 요소를 포함하는 용액은 바람직하게는 냉각되어 요소를 포함하는 결정을 형성한다. 바람직하게 용액은 40℃ 아래의 온도, 바람직하게는 30℃ 또는 그 미만, 특히 25℃ 또는 그 미만으로, 유리하게는 10℃ 또는 그 이상의 온도로, 바람직하게는 15℃ 또는 이를 초과한 온도로, 편리하게는 20℃ 또는 이를 초과한 온도로 냉각된다. 냉각된 용액은 가끔 저어주면서 바람직하게는 냉각된 온도에서 일정 시간 동안, 전형적으로 약 20 시간보다 길지 않게, 바람직하게는 5 내지 20시간 동안 놓아둔다.
본 발명의 더 바람직한 양태에 따르면 요소를 포함하는 결정은 지방산 에스테르 및 요소를 포함하는 용액을 농축함으로써 형성된다. 용액은 예를 들면 용액 중 용매 부분을 증발시켜 농축될 수 있다. 제거되는 용액의 양은 바람직하게는 포화 농도를 초과하는 용액 중 요소 농도에 영향을 주기에 충분하다.
요소 결정화는 편리하게는 비활성 기체 분위기(예를 들면 비활성 기체 및/또는 N2)에서 수행된다.
요소를 포함하는 결정이 형성된 후, 결정은 바람직하게 다불포화 에스테르가 풍부한 액체 분획물에서 분리되어 나온다. 이는 바람직하게는 거르기 또는 원심불리를 이용해서 달성된다. 특히 바람직한 양태에 따르면 결정에 흡착되어 있는 다불포화지방산 에스테르를 회수하기 위해 그 후 결정을 적은 양의 유기 용매(바람직하게는 요소로 포화 된)로 세척한다. 바람직하게 상기 세척 용액은 차례로 액체 분획물과 결합 된다.
바람직하게 액체 분획물은 농축, 물과 결합되고, 액체 분획물에 포함된 에스테르는 바람직하게는 비극성 용매로 추출된다. 액체 분획물은 예를 들면 액체 분획물로부터 용매 부분을 증발시켜 농축될 수 있고, 증발될 용매의 양은 바람직하게는 추가적으로 요소(urea)가 결정화될 만큼 많지는 않다. 농축된 액체 분획물에 첨가되는 물의 양은 넓은 범위에서 변할 수 있다. 바람직하게 농축 액체 분획물에 대한 물의 부피 비는 4:1에서 1:1이다.
매우 특히 바람직한 양태에 있어서, 충분한 양의 산, 바람직하게는 HCl이 요소를 중화하기 위해 또한 첨가된다. 본 발명의 목적을 위해 특히 적합한 비극성 용매는 가장 바람직하게는 헥산과 함께 페트롤리윰 에테르, 펜탄, 엑산, 사이클로헥산, 에틸 아세테이트 및 헵탄을 포함한다. 농축 액체 분획물/물 혼합물에 대한 비극성 용매의 부피 비는 바람직하게 1:5 내지 5:1이다.
본 발명의 특히 바람직한 양태에 따르면, 액체 분획물은 지방산 에스테르(상술한바 약한 극성임)의 회수를 극대화하기 위해 약한 극성의 유기 용매와 또한 추출된다. 본 발명에 따라 특히 적합한 약한 극성의 용매는 가장 바람직하게 다이에틸 에테르와 함께, 다이에틸 에테르 및 에틸 아세테이트를 포함한다. 바람직하게 농축 액체 분획물/물 혼합물에 대한 약한 극성 용매의 부피 비는 1:5 내지 5:1이다. 약한 극성인 용매로 추출한 후 추출물은 바람직하게는 합쳐진다.
추출 후 추출물은 예를 들면 브라인(brine) 및/또는 무수 염(예를 들면 나트륨 설페이트)에 의해 건조될 수 있다. 용액은 그리고 나서 바람직하게는 예를 들면 용매의 부분 또는 완전한 증발에 의해 농축된다.
본 발명에 따른 방법은 특히 대단히 능률적인 포화 지방산의 제거로 구별된다. 따라서 본 발명의 내용에 있어서 트랜스에스테르화된 바이오매스는 바람직하게는 직접, 즉 말하자면 추가적인 중간 단계가 필요없이 요소 결정화되게 된다.
비록 일반적으로 필요하지 않지만, 요소 결정화 전에 다른 구성 요소의 부분적인 제거에 의해 트랜스에스테르화된 바이오매스 중의 다불포화지방산 부분의 증가 또한 가능하다. 이는 추출 방법, 특히 비극성 용매(상술한 것과 같이)를 사용한 추출 그리고 특히 잘 입증된 윈터화 과정(winterization method)의 그 자체로서 알려진 방법으로 수행될 수 있다
윈터화 과정은 실질적으로 더 작은 부분의 다불포화 지방산 에스테르가 결정화하는 동안, 트랜스에스테르화된 바이오매스를 포함하는 용액을 적어도 한 부분의 포화 지방산 에스테르가 결정화하도록 냉각하는 것을 포함한다. 바람직하게 용액은 0℃ 아래로 냉각되고, 바람직하게는 -30 내지 -10℃의 온도 범위, 특히 -25 내지 -15℃ 온도 범위로 냉각된다. 바람직하게 용액은 상기 온도 및 비활성 기체 분위기에서 20 시간까지 놓아둔다.
윈터화는 바람직하게는 지방산 에스테르의 혼합물 중의 DHA 에스테르와 적어도 하나의 포화 지방산 에스테르를 녹이는 유기 용매 내에서 수행한다. 특히 적합한 용매는 가장 바람직한 에탄올과 함께, 메탄올 및 에탈올을 포함한다. 바람직하게 유기 용매에 대한 지방산 에스테르 혼합물의 부피 비는 1:5 내지 1:20이다.
결정화 후, 용액은 바람직하게는 결정으로부터 분리되 나와 의도한 다불포화 지방산 에스테르가 풍부한 액체 분획을 형성한다. 이는 바람직하게 거르기 또는 원심분리에 의해 달성된다. 액체 분획이 분리되어 나간 후, 증류농축장치(rotary evaporator)에서 용매를 증발시켜 편리하게 농축된다.
본 발명에 따라 얻을 수 있는 지방산 조성물의 가능한 적용 분야는 당해 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에게 직접적으로 자명하다. 상기 조성물은 특히 PUFA 및 PUFA 에스테르를 지칭하는 모든 분야에 적합하다. 이때 본 발명에 따른 지방산 조성물은 대부분 직접 사용될 수 있다. 그러나 어떤 분야에 있어서 미리 지방산 에스테르 또는 액체 상태의 지방산 에스테르를 비누화할 필요가 있다. 이는 예를 들면, 에탄올 내에서 KOH와의 반응으로 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 지방산 조성물의 용도는 특히 약제 지방산의 활성 요소 또는 성분으로, 화장품 제조 성분으로, 식품 첨가물 또는 식품 성분으로, 기능성 식품의 성분으로 그리고 에스테르나 산과 같은 고 농축 PUFA의 2차 상품으로 사용된다.
본 발명은 이하에서 실시예에 의해 더 상세하게 설명될 것이나 이에 의해 발명의 사상이 제한되는 것은 아니다.
실시예1
1. 트랜스 에스테르화
무수 에탄올 228g 중의 13.12g의 나트륨에틸레이트를 560.5g의 율케니아 종(Ulkenia sp .) 비정제 오일과 292g의 무수 에탄올 혼합물에 저어주면서 한 방울씩 첨가하였다. 얻어진 혼합물은 2.5 시간 동안 저어주었다. 그리고나서 4466g의 물을 첨가하였고 배치를 한 간 동안 놓아두었다. 1시간 후 171g의 물을 더 첨가했다. 배치를 2개의 상이 생길 때까지 12시간 더 놓아두었다. 오일 상은 분리되고 에탄올과 물 잔류물은 증류농축장치에 의해 제거되었다. 405.7g의 트랜스에스테르화된 에틸 에스테르 오일이 얻어졌다.
2. 요소(urea) 결정화
860g의 요소를 77℃에서 4430ml의 에탄올에 녹였다(젓개, 온도계 및 냉각장치가 장착된 6 리터 4-목 둥근 바닥 플라스크). 동시에 443ml의 에탄올 중의 트랜스에스테르화된 에틸 에스테르 오일을 70℃에서 미리 준비하고 요소 용액에 첨가하였다. 배치는 12시간 동안 놓아두었다. 형성된 결정은 분리해냈고 잔류하는 액체상은 1.5리터로 증류농축장치에서 농축하였다. 그리고나서 1.5리터의 2 몰 염산과 2.5리터의 물을 액체상에 첨가하였다. 유기상은 분리해내고 45℃에서 진공펌프로 건조하였다.
230g의 정제된 오일을 얻었다. 오일의 지방산 성분은 표1에 나타내었소 오일의 질에 관한 특징적 데이터(산가, 과산화물 값, 중금속 함량)는 표2에 나타내었다.
실시예2
1. 트랜스에스테르화
1kg의 율케니아종(Ulkenia sp .) 건조 바이오매스를 25.리터의 강도 10% 에탄올 황산과 함께 75℃ 질소분위기에서 48시간 저어주었다. 배치를 50℃로 냉각하였고 3.5리터의 헥산(hexane)으로 추출하였다. 헥산상을 분리하였고 용매(헥산)는 증류농축장치에서 제거하였다. 390.1g의 트랜스에스테르화된 에틸 에스테르 오일이 얻어졌다.
2. 요소(urea) 결정화
77℃에서 599g의 요소를 3.9리터의 에탄올에 녹였다(젓개, 온도계, 냉각장치르 장착한 6 리터 4-목 둥근 바닥 플라스크). 동시에 390ml의 에탄올 중의 390g의 트랜스에스테르화된 에틸에스테르 오일을 70℃에서 미리 준비하였다. 배치를 12시간 동안 놓아두었다. 형성된 결정을 분리해 내고 남아있는 액체상은 1.5리터 증류 농축장치에서 농축하였다. 그리고나서 1.5리터의 2몰 염산과 2.5리터의 물을 액체상에 첨가하였다. 유기상을 분리해내고 45℃ 진공펌프로 건조하였다. 216.2g의 정제된 오일을 얻었다. 오일의 지방산 성분은 표1에 나타내었고, 오일의 질에 관한 성질 데이터(산가, 과산화물 값, 중금속 함량)는 표2에 나타내었다.

표1 : 정제 오일의 지방산 성분 (단위 중량%)

실시예1
실시예 2
마리스트산
(myristic aicd)
0.0
1.0
펜타데칸산
(pentadecanoic aicd)
0.0
0.2
팔미트산
(palmitic acid)
0.3
1.6
헵타데칸산
(heptadecanoic acid)
0.0
0.7
스테아린산
(stearic acid)
0.5
0.4
에이코테트라엔산 (ω-7)
(eicosatetraenoic acid (ω-7))
1.3
1.4
에이코테트라엔산 (ω-3)
(eicosatetraenoic acid (ω-3))
1.2
1.1
도코사펜타엔산 (ω-6)
(docosapentaenoic acid (ω-6))
17.2
15.9
도코사펜타엔산 (ω-3)
(docosapentaenoic acid (ω-3))
0.3
1.0
도코사헥사엔산
(docosahexaenoic acid)
75.4
71.4

다른 지방산
3.9
5.4

표 2: 정제된 오일의 질

실시예1
실시예2
산가1
[g당 KOH mg]
0.06
0.80
과산화물 값2
[meq/kg]
0.0
0.0
카드뮴3
[mg/kg]
<0.03
<0.03
납3
[mg/kg]
<0.03
<0.03
수은3
[mg/kg]
<0.002
<0.002
비소3
[mg/kg]
<0.03
<0.03
구리3
[mg/kg]
<0.06
<0.06
철3
[mg/kg]
<0.06
<0.18
니켈3
[mg/kg]
<0.06
<0.06
1: AOCS 공식 측정법 Ja8-87로 측정
2: AOCS 공식 측정법 Cd-3d 63(미국 오일 화학 학회)에 명시된 방법으로 측정
3: LMBG 35 L06.00-7 (독일 식품 및 식품 접촉 상품 법)에 명시된 방법으로 측정

Claims (22)

  1. 지방산 조성물에 포함되어 있는 지방산 및/또는 지방산 유도체 총 중량에 대해, 적어도 70.0중량%의 도코사헥사엔산(docosahexaenoic acid) 및/또는 도코사헥사엔산의 알킬 에스테르를 포함하는 지방산 조성물의 제조 방법으로서,
    (a) 율케니아 종(Ulkenia sp.)으로부터 얻어지는 바이오매스(biomass)를 적어도 하나의 알콜로 트랜스-에스테르화하여 적어도 하나의 도코사헥사엔산 알킬 에스테르와 적어도 하나의 포화 지방산을 형성하고,
    (b) 요소(urea), (a) 단계로부터 얻어진 트랜스에스테르화된 바이오매스 중 적어도 일부 및 적어도 하나의 유기 용매를 포함하는 용액을 제조하고,
    (c) (b) 단계에서 얻어진 용액을 냉각 또는 농축시켜,
    i) 요소 및 적어도 일부분의 포화지방산 에스테르를 포함하는 침전물 및
    ii) 액체 분획물을 형성하고,
    (d) 액체 분획물 ii)로부터 침전물 i)을 분리하는 과정을 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 율케니아 종(Ulkenia sp .)으로부터 얻은 오일로 만들어진 바이오매스를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 율케니아종의 건조 바이오매스(dry biomass)로 만들어진 바이오매스를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, R1-OH에서 R1은 탄소원자 1 내지 20개의 직쇄 또는 분지된 알킬 라디칼인 화학식으로 표시되는 알콜을 사용해 트랜스에스테르화 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 트랜스 에스테르화는 적어도 하나의 염기 존재 하에서 수행되는 것인 방법.
  6. 제1항에 있어서, 트랜스에스테르화는 적어도 하나의 산 존재 하에서 수행되는 것인 방법.
  7. 제1항에 있어서, (b) 단계의 유기 용매는 적어도 하나의 탄소 원자 1 내지 4개의 알킬 알콜을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, (c)단계에서 용액은 15℃ 또는 이를 넘지 않는 온도까지 냉각되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 용액은 15℃ 내지 25℃의 온도 범위까지 냉각되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, (b)단계는 (a)단계에서 얻은 트랜스에스테르화된 바이오매스를 바로 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1항에 있어서, (b)단계에서는 (a) 단계의 트랜스에스테르화된 바이오매스로부터 다른 구성요소를 부분적으로 분리해냄으로써 트랜스에스테르화된 바이오매스 내의 다불포화지방산의 부분을 증가시켜 얻은 오일을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 트랜스에스테르화된 바이오매스 내의 다불포화지방산 부분은 추출 법으로 증가 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제11항에 있어서, 트랜스에스테르화된 바이오매스 내의 다불포화지방산 부분은 윈터화 법(winterizing method)으로 증가 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제1항에 있어서, 지방산 에스테르는 액체상 중에서 비누화되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 의해 얻을 수 있는 지방산 조성물.
  16. 제15항에 있어서, AOCS 공식 측정법 Ja 8-87에 명시된 방법으로 측정한 산가 는 지방산 조성물 g 당 1.5mg의 KOH와 같거나 또는 그보다 작은 것을 특징으로 하는 지방산 조성물.
  17. 제15항에 있어서, AOCS 공식 측정법 Cd-3d 63에 명시된 방법으로 측정한 과산화물 값은 지방산 조성물 kg 당 0.5meq와 같거나 또는 그보다 작은 것을 특징으로 하는 지방산 조성물.
  18. 제15항에 있어서, LMBG 35조 L06.00-7에 명시된 방법으로 측정한 중금속 함량은 지방산 조성물 kg 당 0.7mg과 같거나 또는 그보다 작은 것을 특징으로 하는 지방산 조성물.
  19. 제15항에 있어서, 제약 조성물의 활성 성분 또는 구성요소로 사용되는 것을 특징으로 하는 지방산 조성물.
  20. 제15항에 있어서, 화장품 제제의 성분으로 사용되는 것을 특징으로 하는 지방산 조성물.
  21. 제15항에 있어서, 식품첨가제 또는 식품 성분으로 사용되는 것을 특징으로 하는 지방산 조성물.
  22. 제15항에 있어서 동물 사료의 성분으로 사용되는 것을 특징으로 하는 지방산 조성물.
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