我国天然维生素E开发生产近况

我国天然维生素E开发生产近况由于天然维生素E（VE）与合成的维生素E（VE）相比具有生物活性高，食用安全的特点，而天然维生素E（VE）将部分代替合成维生素E（VE）在医药，保健品，食品,化妆品的应用成为近年倍受关注的热点产品。近年来，国内天然维生素E的研究发展较快，已有10余家企业生产天然维生素E浓缩液，总设计生产能力已超过1000吨，而且还有不少生产企业准备投入天然维生素E行业。以下对我国天然维生素E的制备工艺，国内天然维生素E的生产开发现状进行了分析，并且对我国天然维生素E发展提出了若干建议。一．我国天然维生素E的生产工艺1．天然维生素E浓缩液制备工艺以植物油脂，油渣，脱臭馏出物为原料制备天然维生素E浓缩液可以采用萃取法，超临界萃取法，酯化法，酶法，皂化法，蒸馏法，硅胶吸附法及凝胶过滤法等方法，下列图表1给出了这些方法各自所具有的特点。在实际天然维生素E浓缩液制备过程中,需要将这些方法组合应用，这样才能得到所要求的天然维生素E浓缩液产品。目前，工业制备天然维生素E浓缩液一般采用脱臭馏出物为原料,采用酯化——分子蒸馏法组合工艺，除得到天然维生素E浓缩液主产品外，还可以得到植物甾醇，脂酸酯等副产物,被认为是工业制备天然维生素E较为理想的工艺。采用上述工艺制备天然维生素E浓缩液实际上是d-α，d-β，d-γ，d-δ生育酚及d-α，d-β，d-γ，d-δ三烯酚8种生育酚的混合物，根据制备天然维生素E浓缩液原料的差异，所得浓缩液组成差别较大，这样浓缩液的生物活性，抗氧性能亦相差较大。一般而言，所得浓缩液d-γ，d-δ生育酚含量较高。而d-α生育酚含量较低，抗氧性能较好。但生物活性较低，为了提高浓缩液生物活性，需要对浓缩液作进一步的加工。以大豆油脱臭馏出物为原料得天然维生素E浓缩液中各种不同形态生育酚含量为d-α生育酚12%，d-β生育酚1%，d-γ生育酚64%，d-δ生育酚23%，50%天然维生素E浓缩液生物活性仅为50IU/g。图表1：各种不同天然维生素E浓缩液制备方法特点---------------------------------------------------------------------------------化学方法:---------------------------------------------------------------------------------酯化法一般以脱臭馏出物，油渣为原料采用低级醇进行酯化，该预法操作简单，工艺成熟，维生素E损失小，易于工业化生产。酶化法一般以油渣，脱臭馏出物为原料，加入酯化酶使其催化酯化，处该法操作简单，条件易于控制，天然维生素E基本无损失，但要大量得到专一性很强的酯化酶比较困难。理皂化法一般以油脂，油渣为原料，加入氢氧化钠进行皂化酶化，该法工艺简单，操作容易，但维生素E损失严重。过溶剂萃取法一般以油脂，油渣，脱臭馏出物为原料，采用低级醇或低级酮为萃取剂，该法过程操作简单，设备投资小，维生素E基本无损失。但萃取效率较低程超临界萃取法一般以油脂，油渣，脱臭馏出物为原料，采用二氧化碳为萃取剂,该法过程操作简单，维生素E损失小。分离效率较高，但设备投资较大，适用于大规模生产。---------------------------------------------------------------------------------物理方法:---------------------------------------------------------------------------------分蒸馏法对经酯化，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。离超临界萃取法用于对天然维生素E浓缩液粗品进一步浓缩，采用二浓氧化碳为萃取剂，该法过程操作简单，维生素E损失缩小。分离效率较高，但设备投资较大，适用于大规过模生产。程硅胶吸附法用于对天然维生素E浓缩液粗品进一步浓缩，分离效率较高，但操作繁琐，工业化较困难。凝胶过滤法溶剂萃取法用于对天然维生素E浓缩液粗品进一步浓缩，采用正已烷为萃取剂，该法过程操作简单，维生素E损失小。设备投资较小，但分离效率较低。---------------------------------------------------------------------------------2．高生物活性天然维生素E制备工艺以天然维生素E浓缩液为原料制备高生物活性天然维生素E的关键是增加其中d-a生育酚的含量，将非d-a生育酚转化为d-a生育酚，图表2给出了以天然维生素E浓缩液为原料制备高生物活性天然维生素E各种工艺的特点，国外在此方面工艺比较成熟，但保密性较强，多受专利保护，国内在此方面工艺开发刚刚起步工业化尚有一定难度。我国自1995年已进行此方面的研究工作，已探索出一条适合我国国情的高生物活性天然VE制备工艺，所得VEd-a中生育酚的含量达95%以上，生物活性达1450Iu/g。以天然VE浓缩液为原料制备高生物活性天然VE不同工艺路线的特点：氯甲苯化—还原法：工艺过程较为复杂，对设备的腐蚀性较强，有一定的污染，非d-a生育酚的转化率尚可，产品质量一般，设备投资较小，属常压操作。羟甲苯化—还原法：工艺过程较为简单，基本无污染，非d-a生育酚的转化率较高，产品质量较好，但设备投资较大，属高压操作。胺甲基化—还原法：工艺过程较为复杂，基本无污染，胺类物质可以回收再利用，设备投资较小，属常压操作。该工艺还处于开发阶段。工业化有一定难度。甲酰化—还原法：工艺过程较为简单，基本无污染，设备投资一般，非d-a生育酚的转化率较低，产品质量较差。3、利用现代生物技术制备天然维生素E通过富含维生素E的植物细胞的培养，获得天然维生素E，例如采用七叶树组织培养，然后通过适当分离纯化得到天然维生素E，它不受自然资源的限制，是规模获取天然维生素E的一条有效途径。目前这方面的研究工作刚刚起步，要投入工业化生产还有很多工作要做。二、我国天然维生素E生产与研究现状近年来，我国天然维生素E的生产与研究发展较快，图表3中给出了国内天然维生素E的生产厂家，规模，采用技术及主要产品，由此可以看出，我国已形成规模生产天然维生素E浓缩液的能力，但在高活性天然维生素E方面尚不具有生产能力，天然维生素E的后续产品比较单一，我国近年天然维生素E的生产与研究方面进展主要表现为：1、我国已开发出具有自主知识产权的天然维生素E浓缩液生产技术，以脱臭馏出物为原料，经酯化，分子蒸馏（有时亦包含超临界萃取），得天然维生素E浓缩液及植物甾醇，脂肪酸酯副产品，特别是分子蒸馏与超临界萃取在天然维生素E工业化中的成功应用，为我国天然维生素E浓缩技术工业化提供了保障。2、在高活性天然维生素E方面，虽然目前尚不具备生产能力，但在这方面的研究工作已经展开，实验室研究工作已取得相当进展，适合我国国情的高活性天然维生素E制备工业化正在进行之中。3、在天然维生素E后续产品的开发方面，西南合成药厂和浙江新昌制药股份有限公司已开发出天然维生素E的药物制剂，北京天维康有限公司已开发出天然维生素E的保健产品，另外有一些天然维生素E的后续产品正在研究开发之中。4、在天然维生素E生产原料方面，为提高脱臭馏出物天然维生素E的含量，减少在植物油脂精炼过程天然维生素E的损失，对植物油脂精炼过程进行优化，这方面的研究工作亦在进行。5、采用现代生物技术获取天然维生素E的研究工作亦在进行之中。三、我国天然维生素E生产所面临的挑战与对策1、生产原料不足将严重制约我国天然维生素E行业的发展。我国每年实际生产精炼植物油500万吨，按生产每吨植物油副产5公斤脱臭馏出物中天然维生素E含量5%计算，我国脱臭馏出物中天然维生素E的总资源仅120吨，另外有部分脱臭馏出物出口，同时有些油脂企业分布偏远，脱臭馏出物难于收集利用，实际可供利用脱臭馏出物天然维生素E的资源不足1000吨，目前国内已建成天然维生素E浓缩液的生产能力达到1550吨，另有些企业准备加入天然维生素E的生产行业，这样势必造成天然维生素E的原料脱臭馏出物供应紧张。为此，我们可以进行以下几方面的工作。图表3我国天然维生素E主要生产厂家概况-------------------------------------------------------------------------生产厂家设计生产能力（t/a）主要产品-------------------------------------------------------------------------北京天维康有限责任公司200天然VE浓缩液、保健品河北华泰堂有限责任公司200天然VE浓缩液陕西天维生物制品有限公司150天然VE浓缩液安徽科苑应用技术开发公司100天然VE浓缩液南京天舒生物工程公司100天然VE浓缩液武汉凯迪精细化工公司100天然VE浓缩液山东广通叶绿素公司100天然VE浓缩液江苏泰兴新光生物制品公司100天然VE浓缩液西南合成制药厂100天然VE浓缩液、药物制剂浙江新昌制药股份有限公司200天然VE浓缩液、药物制剂宁波化工控股集团公司100天然VE浓缩液浙江海正药业股份有限公司100天然VE浓缩液、药物制剂-------------------------------------------------------------------------（1）对油脂加工企业的精炼工艺进行不断优化改进，减少在油脂精炼过程中VE的损失，提高脱臭馏出物中维生素E的含量。（2）目前用于天然维生素E生产的原料，一般要求VE的含量在3%以上，而对于VE含量较低的脱臭馏出物，油渣难于利用，开发适应原料粗糙的天然维生素E的浓缩工艺，充分利用宝贵天然VE资源。（3）目前所采用的天然VE浓缩工艺的收率还较低，一般收率在70%左右，对该工艺可进行改进。（4）利用现代生物技术，开辟制备天然维生素E的新途径。（5）企业应当加强自律，避免盲目建厂，造成浪费。2、合成维生素E及硫辛酸的迅速发展将对天然维生素E造成强有力的冲击。近年国产合成天然VE得到较大的发展，合成维生素E的主要原料三甲基氢醌，异植物醇的国产化极大的降低合成VE的生产成本,目前合成VE的实际年生产能力已超过7000吨,仅浙江新昌制药股份有限公司合成的年生产能力就达3500吨，合成VE与天然VE在价格上明显占有优势。另外VE的替代品硫辛酸的开发成功亦将对天然VE的市场造成冲击。对此，我们可以：（1）改进现有天然VE浓缩工艺，提高收率，降低成本。（2）加速高活性天然VE的生产工艺研究，尽快实现工业化。（3）加快天然VE在医药、保健品、食品及化妆品方面的应用研究，提高天然VE的附加值。3、加入WTO也将对我国天然VE行业造成影响。国际上天然VE总产量目前在5000吨左右，主要天然VE的生产厂家包括美国ADM公司年生产能力为2400吨，Henkel公司年生产能力1800吨，日本的Eisai公司年生产能力1200吨，此外有些国际知名大公司亦准备投入天然维生素E行业，这样势必造成国际市场天然VE竞争加剧。我国天然VE的生产规模与生产技术与这些国际知名公司均有一定差异，为了我国天然VE行业健康发展，我们应当：（1）尽量避免国内天然VE生产企业的无序竞争，加强彼此联合，形成整体。（2）利用国内天然VE的原料与地理优势，与国际知名天然VE生产企业建立合资企业，寻求共同发展。（3）加强天然VE的生产与应用技术的开发形成技术优势，在不断开发国内市场的同时，积极拓展国际市场。天然维生素E是一种具有广阔市场前景的热门产品，我国天然VE工业近年得到较快发展，天然VE浓缩技术已日趋成熟，并形成相当生产规模，但在高生物活性天然VE生产技术与后续产品的研究开发上，与国外仍有较大差距。我国天然VE行业将面临原料供应紧张，合成VE与硫辛酸等替代品的市场冲击，国外天然VE生产企业的竞争的挑战,通过不断技术创新与开发，我国天然VE工业必将得到更大的发展。DSM公司点评维生素行