(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドコサヘキサエン酸またはその誘導体を含む天然油脂から得られる脂肪酸またはそのエステルの混合物を高真空下で３塔以上の蒸留塔によって精密蒸留して実質的に炭素数２２の脂肪酸またはエステルのみの留分を取得し、次いでこれを逆相分配系のカラムクロマトグラフィーに供して分画精製することを特徴とする高純度ドコサヘキサエン酸またはそのエステルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、高純度ドコサヘキサエン酸またはそのエステルの製造方法に関するものである。さらに詳しくは、この発明は、血栓性疾患や炎症性疾患、癌等の治療および予防のための処方剤等として有用なドコサヘキサエン酸（ＤＨＡ）またはそのエステルの高純度品の高効率生産を可能とする新規な製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
従来より、ドコサヘキサエン酸（ＤＨＡ）、およびそのエステル、アミド等は血栓性疾患、炎症性疾患、癌等の治療や予防に有用なことが報告されてている。これらのドコサヘキサエン酸類は、天然油脂、特にサバ、イワシ、タラ等の水産物油脂中にそれ自体として、あるいはそのグリセライド等の誘導体として含有されていることが知られており、これらの魚油等からドコサヘキサエン酸類を取り出すための方法についての検討が進められてきてもいる。
【０００３】
しかしながら、これらの魚油等からなる天然油脂中にはその炭素数２２および二重結合数６を有するドコサヘキサエン酸以外に炭素数１２〜２４、そして二重結合数０〜６と、極めて多岐にわたる脂肪酸が圧倒的に多く含まれており、ドコサヘキサエン酸類のみを選択的に高濃度、高純度品として効率的に分離・精製することは困難を極めている。
【０００４】
たとえばドコサヘキサエン酸含有の脂肪酸エステル混合物を精留し、次いで尿素付加体を形成して精製する方法が知られている（特開昭５７−１４９４００号公報）が、この方法ではドコサヘキサエン酸エステルと、他のＣ２２高度不飽和脂肪酸エステルおよび夾雑するＣ２０の高度不飽和脂肪酸エステルとの分離が不充分となるため、その純度もせいぜい９０％どまりで、実際にも特開昭５７−１４９４００号公報記載の方法の場合には実施例１として８７．５％が最高値として示されているにすぎない。また、ＤＨＡ回収率も３２％と極めて低い水準にとどまっている。
【０００５】
また、ドコサヘキサン酸の分画精製に逆相分配型のカラムクロマトグラフィーを利用する方法も提案されている（たとえば、特開昭５８−１０９４４４号公報、特開昭６０−２０８９４０号公報）。いずれも、魚油から調整したメチルエステル混合物を出発原料にドコサヘキサエン酸をメチルエステルとして分離精製しているが、特開昭５８−１０９４４４では、カラムクロマトグラフィーに供する試料は、尿素付加処理および精留によりＤＨＡメチルエステルを６３％まで濃縮したものを用いているが、カラムクロマトグラフィーで得られた精製物のＤＨＡメチルエステルの純度は９１．６％と低く、高純度ドコサヘキサエン酸の製造法としては満足できるものではない。また、特開昭６０−２０８９４０では、クロマトグラフィー精製物のＤＨＡメチルエステルの純度は９９．０％、回収率は８６．５％と良好な値を示しているが、この発明の発明者の追試では、このような良好な値は得られていない。そして、尿素付加処理により調製した、カラムクロマトグラフィーに供する試料のＤＨＡメチルエステルの濃度が１４．５％と低いため、カラム処理１バッチあたりのＤＨＡ収率は１２．５％と低く、工業的製造法としては不満足なものである。
【０００６】
このように、ドコサヘキサエン酸の油脂混合物からの高純度品、特に９５％以上の高純度のドコサヘキサエン酸類を高回収率で、かつ、効率よく取得することは従来の技術においては困難を極めていた。
そこで、この発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、従来方法の欠点を解消し、９５％以上の高純度品としても取得可能な、新しい高純度ドコサヘキサエン酸またはそのエステルの高回収率、かつ、工業規模での製造方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決するものとして、ドコサヘキサエン酸またはその誘導体を含む天然油脂から得られる脂肪酸またはそのエステルの混合物を高真空下で複数の蒸留塔によって精密蒸留して炭素数２２の脂肪酸またはそのエステルを主成分とする留分を取得し、次いでこれを逆相分配系のカラムクロマトグラフィーに供して分画精製することを特徴とする高純度ドコサヘキサエン酸またはそのエステルの製造方法を提供する。
【０００８】
すなわち、この発明は、分離能の高い複数の蒸留塔を用いた多塔式の高度精留によって、脂肪酸もしくはそのエステルの炭素数を揃えてＣ２２以外の脂肪酸をできるだけ除去し、次いで前記の逆相分配系のカラムクロマトグラフィーによって分画精製し、９５％以上、特に９９％以上の超高純度のドコサヘキサエン酸もしくはそのエステルを、工業的に飛躍的に高収率で取得することをその要点としている。
【０００９】
このような高純度と、高い生産効率を実現することは、従来の技術では全く不可能なことで、予期し得なかったことである。ドコサヘキサエン酸等の長鎖高度不飽和脂肪酸類は分子内に二重結合が多いため、蒸留時の加熱によって劣化や重合等の熱変性をおこしやすく、蒸留濃縮は著しく困難である。また、一方、ドコサヘキサエン酸類を含有する天然油脂は、ドコサヘキサエン酸類以外に各種脂肪酸類を含み、これらは沸点が近いため、蒸留塔の高さをかなり高くし、還流量を多くしなければ分離することができない。しかしながら、このことは、塔底圧力の上昇とそれにともなう温度上昇による熱変性という問題を引きおこし、結局のところ、ドコサヘキサエン酸類の蒸留精製を著しく困難なものとする。それだけ、ドコサヘキサエン酸含有の油脂混合物からの高度不飽和長鎖脂肪酸としてのドコサヘキサエン酸を高度選択的に取得することは極めて困難なことであった。
【００１０】
この発明では、まず、前記の通り、高真空下で複数の蒸留塔を用いた多塔式の精留を行うが、この方法は、より具体的には２塔以上の蒸留塔において行う。さらに好ましくは、ドコサヘキサエン酸またはそのエステルを含む天然油脂から得られた混合物を、低炭素数脂肪酸類からなる初留分の精留塔を独立させた３塔以上の蒸留塔において、この精留塔塔底液を前段蒸留塔に還流し、１０Ｔｏｒｒ以下の減圧および２１０℃以下の塔底温度において連続蒸留する。
【００１１】
また、この連続蒸留において、前段蒸留塔の塔頂留分の凝縮液を上記初留分精留塔に送ることや、ドコサヘキサエン酸またはそのエステルを主成分として含有する主留分の精留塔と、後留（残留）分の精留塔とを各々独立して設けて連続蒸留することを好ましい態様としてもいる。
またはさらに、この方法は、各々の蒸留塔が独立した真空系および凝縮系を有することを好ましい態様の一つとしてもいる。
【００１２】
この連続蒸留法においては、充填式、スプリング式、棚段式等の各種の方式のものが採用でき、より好ましくは、網目板状体を用い、理論段数５以上とすることができる。
この方法での連続蒸留塔は、いずれも、１０Ｔｏｒｒ以下、より好ましくは、０．１Ｔｏｒｒ  前後の減圧条件、および２１０℃以下、より好ましくは、２００℃以下の塔底温度において実施することができる。
【００１３】
この場合の３塔以上の蒸留塔の構成は、いずれの場合も、そのうちの１塔は初留分回収のための精留塔として独立させる。たとえば３塔によって構成する場合には、
（Ｉ）      第１蒸留塔
（ＩＩ）      第２蒸留塔（初留分精留塔）
（ＩＩＩ  ）    第３蒸留塔（主留分および後留分精留塔）
に区分し、また４塔によって構成する場合には、
（Ｉ）      第１蒸留塔
（ＩＩ）      第２蒸留塔（初留分精留塔）
（ＩＩＩ  ）    第３蒸留塔（後留分精留塔）
（ＩＶ）      第４蒸留塔（主留分精留塔）
に区分する。さらに、３塔の場合には、
（Ｉ）      第１蒸留塔（初留分精留塔）
（ＩＩ）      第２蒸留塔（後留分精留塔）
（ＩＩＩ  ）    第３蒸留塔（主留分精留塔）
に区分することもできる。もちろん、精留塔の構成をさらに細分化することもできる。
【００１４】
いずれの場合にも、この方法においては、初留分精留塔の塔底液は前段の、すなわち上記の構成例では第１蒸留塔への還流液として戻すこととしている。また、第１蒸留塔の塔頂留分をいったん凝縮させた後に、凝縮液の状態で初留分精留塔に送ることや、各々の蒸留塔は、その真空度や塔底温度を厳密に制御することが必要であることから、各塔毎に独立した真空系を設けることが好ましい。
【００１５】
添付した図面に沿ってこの連続蒸留法についてさらに詳しく説明すると、たとえば４塔の蒸留塔を用いる図１に示した例では、脂肪酸もしくはそのエステル混合物（Ａ）を対象として、４塔の蒸留塔（１）（２）（３）（４）を用いて連続蒸留する。
各々の蒸留塔（１）（２）（３）（４）には、独立して、真空系（５）（６）（７）（８）および凝縮系（９）（１０）（１１）（１２）、さらに、リボイラー（１３）（１４）（１５）（１６）を配設してもいる。
【００１６】
この蒸留塔（１）（２）（３）（４）は、各々、１Ｔｏｒｒ以下の減圧、および２００℃以下の塔底温度に厳密に制御する。真空度と温度とは密接に関係しているため、各々の蒸留塔に独立の真空系を配置するのが好ましいが、この制御のために真空系（５）（６）（７）（８）を各々完全に独立にすることは必ずしも必須ではない。真空ポンプの能力や制御システム等に応じてこの真空系を適宜に構成してもよい。
【００１７】
以上の構成において、まず原料（Ａ）を第１蒸留塔（１）に、たとえばその塔頂近傍に導入し、塔頂留分は凝縮系（９）において凝縮し、第２蒸留塔（２）としての初留分精留塔に、たとえばその塔底部に液状で導入する。この液状での導入は、重要なファクターである。
第２蒸留塔（２）においては、その塔頂留分としてより低炭素数（＜Ｃ１９）の脂肪酸類からなる初留分（Ｂ）を回収する。また、その塔底液の一部は、第１蒸留塔（１）の塔頂近傍に還流する。これもこの発明の方法にとって極めてひとつの特徴である。第１蒸留塔（１）の塔底凝縮液もリボイラー（１３）で加熱して塔底部に戻すとともに、第３蒸留塔（３）塔頂近傍に、液状で導入する。
【００１８】
この第３蒸留塔（３）の塔頂成分は凝縮系（１１）を介して凝縮液として第４蒸留塔（４）の塔底部に供給する。また、塔底凝縮液は、リボイラー（１５）によって加熱して塔底部に戻すとともに、ドコサヘキサエン酸またはそのエステルより長鎖のＣ２３以上の脂肪酸から主としてなる後留（残留）分（Ｃ）を回収する。
【００１９】
第３蒸留塔（３）の塔頂からの凝縮液を導入した第４蒸留塔（４）においては、塔頂からの蒸留成分を凝縮系（１２）において凝縮し、一部を塔頂近傍に還流するとともに、ドコサヘキサエン酸またはそのエステルを主なものとする主留分（Ｄ）を回収する。一方、塔底凝縮液はリボイラー（１６）で加熱して塔底に戻すとともに、一部を、第３蒸留塔（３）の塔頂近傍に還流する。
【００２０】
なお、原料（Ａ）は、第１蒸留塔（１）への導入前に、減圧に保ったフラッシュタンク（１７）において処理し、空気や水分等の不純物を除去するようにしてもよい。また、リボイラー（１３）（１４）（１５）（１６）には、加熱時間を短くすることができる流下薄膜蒸発型のものを採用することが有利でもある。これにより、熱劣化をより効果的に防ぐことができる。
【００２１】
前記の連続蒸留の方法によって、先述したような問題の発生もなく、蒸留精製のみによって、簡便な操作で、しかも高効率に８０％以上の濃度の高純度ドコサヘキサエン酸またはそのエステルの取得を可能とする。
対象とする脂肪酸またはそのエステルの混合物は、ドコサヘキサエン酸またはそのグリセリド等の誘導体を多く含有する天然油脂から得られる任意のものを用いることができ、たとえば、イワシ、サバ、ニシン、サンマ等の魚、ナンキョクオキアミ、ツノナシオキアミ、コペポーダ等の動物性海洋プランクトン、スルメイカ、ムラサキイカ等の軟体動物等の適宜なものから得られる脂肪酸またはエステルの混合物を使用することができる。
【００２２】
これらの脂肪酸混合物は、所望により、エステル化して連続蒸留する。
また、この発明では、以上の連続蒸留に続いて逆相分配系のカラムクロマトグラフィーに供して分画精製する。この場合のカラムには、いわゆる逆相分配系を構成するように、たとえばアルキル基結合シリカ充填材等を用い、また溶媒系としては、水、アルコール、ケトン等を好適に用いることができる。これらは単独、もしくは混合して用いてもよい。
【００２３】
また、このクロマトグラフィーの前処理として、尿素付加や低温分別等により低度不飽和脂肪酸またはエステルを除去することもできる。
また、クロマトグラフィーにおいては、マルチカラム方式として、ドコサヘキサエン酸と分離しやすい成分を予め除去する等の操作により、さらに生産効率を向上させることができる。
【００２４】
この逆相分配系のカラムクロマトグラフィーによる分画精製によって、この発明では純度９９％以上、回収率４５％以上の優れた成績でドコサヘキサエン酸もしくはそのエステルを取得することができる。
以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発明の製造法を説明する。
【００２５】
【実施例】
実施例１
ムラサキイカ肝から得られた脂肪酸の混合物として次の組成からなるもの；
Ｃ２１以下                        ７１．６％
Ｃ２２                                ２７．４％
（このうちＤＨＡ        １７．８％）
Ｃ２３以上                          １．０％
のエチルエステルについて、図１に示した４塔式の精留装置にて精留を行った。
【００２６】
すなわち、上記のエチルエステル混合物を１Ｔｏｒｒの真空に保ったフラッシュタンク（１７）にて処理し、次いで、塔径３００ｍｍ、高さ約７ｍで、０．１Ｔｏｒｒ  の真空に保った第１蒸留塔（１）に１４．０Ｋｇ／ｈｒ  の割合で供給した。
この第１蒸留塔（１）においては、塔底温度２００℃以下、より具体的には１９８〜２００℃となるようにした。また、その理論段数は４段とした。この第１蒸留塔（１）には、その塔底にＣ２２以上の脂肪酸エステル混合物が集まることから、この第１蒸留塔の塔底部の真空度および温度の制御が難しくなる。そこで、第１蒸留塔内への充填物の量は第２蒸留塔（２）よりも少なくした。
【００２７】
第１蒸留塔（１）の塔頂凝縮液は第２蒸留塔（２）の塔底部に導入した。この第２塔の塔底温度は１８９〜１９０℃となるようにし、０．１Ｔｏｒｒ  の減圧において操作した。理論段数は６段とした。また、塔頂留分は、還流比１：１で還流し、一部は、初留分（Ｂ）として  １０．５Ｋｇ／ｈｒで回収した。
この初留分の組成は、Ｃ２１以下の脂肪酸エステル９５．１％、Ｃ２２ドコサヘキサエン酸エステル他４．９％、Ｃ２３以上の脂肪酸エステル０％であった。
【００２８】
第２蒸留塔（２）においては、その塔底液が液面として一定になるように制御し、塔底液を第１蒸留塔（１）の塔頂近傍に戻した。つまり、この塔底凝縮液は還流液として第１蒸留塔（１）に戻した。第１蒸留塔（１）の塔底液は、第３蒸留塔（３）の塔頂近傍に供給した。この時の圧力は０．１Ｔｏｒｒ  の減圧条件とし、また塔底温度は同様に２００℃以下となるようにした。理論段数は４段とした。
【００２９】
第３蒸留塔（３）の塔底液として、後留（残留）分（Ｃ）を回収した。この後留の組成は、Ｃ２１以下の脂肪酸エステル０．１％、Ｃ２２ドコサヘキサエン酸エステル他９１．４％、Ｃ２３以上の脂肪酸エステル８．５％であった。
この第３蒸留塔（３）の塔頂留分は、凝縮液として第４蒸留塔（４）の塔底部に供給した。理論段数６段のこの第４蒸留塔（４）は、０．１Ｔｏｒｒ  の減圧で、塔底温度２００℃以下となるように操作した。
【００３０】
塔底液は、還流液として第３蒸留塔（３）の塔頂部に戻した。この時も、第４蒸留塔の塔底液面が一定となるようにした。
塔頂凝縮液は、還流比１：１で還流させ、同時に１．８Ｋｇ／ｈｒで主留分（Ｄ）を回収した。
この主留分の組成は、Ｃ２１以下の脂肪酸エステル０．８％、Ｃ２３以上の脂肪酸エステル０％、Ｃ２２ドコサヘキサエン酸エステル他９９．２％であった。
【００３１】
ドコサヘキサエン酸エチルエステルの濃度は、表１に示した通り８１．９％であった。
【００３２】
【表１】
0003614177.tif 000002
【００３３】
実施例２
実施例１により得られた主留分を、高速液体カラムクロマトグラフィーに供した。主留分のうちの５ｇを、内径５ｃｍ、長さ５０ｃｍのステンレス管に粒径１０〜２０μｍのオクタデシル化シリカゲルを充填したカラムに注入し、１００ｍｌ／ｍｉｎの流量のメタノールで溶出した。検出は２１０ｎｍの吸収により行った。    得られたクロマトグラムを示したものが図２である。斜線部分の溶出液を分取し、ロータリーエバポレータにて、減圧下溶剤を留去し、３．２２ｇの無色澄明な油状物を得た。このものの組成は、ドコサヘキサエン酸エチルエステル９９．２２％、およびＣ２１：５エチルエステル０．７８％であり、本処理工程におけるドコサヘキサエン酸エチルエステルの回収率は、７８．０％であった。実施例１の原料の混合エチルエステルからのドコサヘキサエン酸エチルエステルの回収率は、４６．２％であった。
【００３４】
実施例３
実施例２において、メタノールに代えて、メタノール：アセトンの５０：５０を溶媒としてクロマトグラフィー分画した。
その結果、ドコサヘキサエン酸エチルエステルとして９９．０８％の純度品を、回収率４３．１％で得た。
【００３５】
【発明の効果】
この発明により、以上詳しく説明した通り、９９％以上の高純度品として、回収率４５％以上の優れた成績でドコサヘキサエン酸またはそのエステルを得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の連続蒸留法を例示した構成図である。
【図２】フロマトグラフィーの吸光度スペクトル図である。
【符号の説明】
１，２，３，４                蒸留塔
５，６，７，８                真空系
９，１０，１１，１２，        凝縮系
１３，１４，１５，１６        リボイラー
１７                          フラッシュタンク
【図１】
0003614177.tif 000003
【図２】
0003614177.tif 000004