一種從魚油中分離純化Omega-3脂肪酸乙酯的方法
【專利說明】—種從魚油中分離純化Omega-3脂肪酸乙酯的方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及化工分離技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種從乙酯型粗魚油中分離得到高含量omega-3脂肪酸乙酯(主要包括二十碳五烯酸乙酯和二十二碳六烯酸乙酯)的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]Omega-3，又被寫作Ω-3、ω-3，為一組多元不飽和脂肪酸，常見于深海魚類、海豹油和某些植物中，對(duì)人體健康十分有益。在化學(xué)結(jié)構(gòu)上，omega-3是一條由碳、氫<原子相互連結(jié)而成的長(zhǎng)鏈，其間帶有3?6個(gè)不飽和鍵(即雙鍵)。因其第一個(gè)不飽和鍵位于甲基一端的第3個(gè)碳原子上，故名omega-3脂肪酸。
[0004]Omega-3脂肪酸乙酯主要包括十八碳三烯酸乙酯(C18:3)、十八碳四烯酸乙酯(C18:4)、二十碳四烯酸乙酯(C20:4)、二十碳五烯酸乙酯(C20:4)、二i^一碳五烯酸乙酯(C21:5)、二十二碳五烯酸乙酯(C22:5)和二十二碳六烯酸乙酯(C22:6)等。
[0005]醫(yī)學(xué)研究表明，omega-3脂肪酸具有抗炎癥、抗血栓形成、抗心律形成、降低血脂、舒張血管等特性。深海魚油中含有豐富的omega-3脂肪酸，其中以EPA (二十碳五烯酸)和DHA (二十二碳六烯酸)含量居高。EPA，又稱“血管清道夫”，可以改善血液循環(huán)，具有軟化血管、降血脂、降低血壓、抗炎癥作用，并對(duì)治療冠狀動(dòng)脈心臟病有效。DHA具有“腦黃金”的美譽(yù)，是神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞生長(zhǎng)及維持的一種主要元素，是大腦和視網(wǎng)膜的重要構(gòu)成成分，對(duì)嬰幼兒智力和視力發(fā)育至關(guān)重要。
[0006]目前，已生產(chǎn)上市的魚油保健品、藥品較多。葛蘭素史克公司生產(chǎn)的處方魚油Lovaza軟膠囊，于2004年被美國(guó)食品藥品管理局(FDA)批準(zhǔn)為飲食輔助藥物以降低成年患者的甘油三酸脂水平。每1粒軟膠囊含有l(wèi)OOOmg魚油(含有465mg EPA乙酯，375mg DHA乙酯)，包括至少900mg的omega-3脂肪酸乙酯。
[0007]粗魚油為甘油三酯，經(jīng)乙酯化后為乙酯型魚油，對(duì)乙酯型魚油的分離純化方法研究比較多，主要有尿素包合法、分子蒸餾法、液液萃取法、硝酸銀柱法、銀離子絡(luò)合萃取法、超臨界萃取法、制備液相色譜法等。
[0008]硝酸銀柱法和銀離子絡(luò)合萃取法雖然可以獲得高含量的EPA和DHA酯，但是都要使用價(jià)格昂貴的硝酸銀，回收困難，不適于規(guī)模生產(chǎn)，且容易在終產(chǎn)品中引入重金屬銀。超臨界萃取法和制備液相色譜法設(shè)備投入較大，并且處理能力有限，生產(chǎn)成本較高。
[0009]CN102994236A公開了一種制備omega-3脂肪酸乙酯的方法，以粗魚油為原料，經(jīng)過分子蒸餾預(yù)純化、兩次轉(zhuǎn)酯后，對(duì)乙酯化后魚油進(jìn)行分子蒸餾、尿素包合處理，然后再經(jīng)過脫色、降低過氧化值、脫除茴香胺步驟，即可得到omega-3大于90%的脂肪酸乙酯。但是該法存在操作復(fù)雜，周期較長(zhǎng)，尿素用量大且回收處理困難，生產(chǎn)成本和環(huán)保成本較高等問題。
[0010]CN103396310A公開了一種從微藻油或魚油中分離純化EPA和DHA酯的方法，該方法以非極性溶劑為原料溶劑，以極性溶劑、離子液體、離子液體-極性有機(jī)溶劑組成的二元混合溶劑為萃取劑，采用分流萃取技術(shù)從含有不同飽和度的脂肪酸酯的微藻油或魚油中分離制備得到EPA和DHA酯。原料液中脂肪酸總濃度為10-200g/L，經(jīng)該法純化得到EPA和DHA酯含量91%以上，收率83%以上。依據(jù)該方法實(shí)施例1實(shí)驗(yàn)時(shí)，將粗魚油溶解在正己烷(即非極性溶劑)中時(shí)，發(fā)現(xiàn)原料液濃度到200g/L時(shí)，原料液呈明顯的渾濁狀態(tài)，而且萃取操作時(shí)極其容易乳化。由于原料在非極性溶劑中的溶解量較少(即原料液濃度只能在200g/L以內(nèi))，導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)反應(yīng)器中原料的裝料量少，生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品成本高。本發(fā)明人驚喜地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)粗魚油溶解在極性溶劑如N，N 二甲基甲酰胺中時(shí)，原料液濃度在320g/L時(shí)，溶液仍然澄清透明，而且萃取操作時(shí)不容易乳化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種從含不同純度omega-3脂肪酸乙酯的魚油原料中得到純度為95%以上的omega-3脂肪酸乙酯的方法。
[0012]為此，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:一種從魚油中分離純化Omega-3脂肪酸乙酯的方法，其通過多級(jí)逆流萃取的方式來分離純化omega-3脂肪酸乙酯，包括以下步驟:
1)將乙酯型魚油原料盡可能多地溶于極性溶劑中，且配制成澄清透明且萃取時(shí)不乳化的原料液；以非極性溶劑作為洗滌段所用洗滌劑，以與原料液相同的溶劑作為萃取段所用萃取劑，進(jìn)行多級(jí)逆流萃取；
2)所得的極性溶劑層經(jīng)過溶劑回收，或先經(jīng)過反萃取過程再去除溶劑，得到純度為95%以上的omega-3脂肪酸乙酯；
所述的極性溶劑為N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、乙腈、甲醇、乙醇、異丙醇、水中的一種或兩種以上的組合；
所述的非極性溶劑為正己烷、正庚烷、正辛烷、石油醚、二氯甲烷中的一種或兩種以上的組合。
[0013]基于對(duì)魚油原料中各組分理化性質(zhì)的了解，本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到各組分間的極性差異，通過探索和試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)極性溶劑對(duì)omega-3脂肪酸乙酯的選擇性要優(yōu)于其他飽和脂肪酸乙酯，因此可以根據(jù)該特性，利用多級(jí)逆流萃取方法提高omega-3脂肪酸乙酯的純度。
[0014]將多級(jí)逆流萃取分為洗滌段和萃取段。洗滌段起到提純omega-3脂肪酸乙酯的作用，餾出液中含有高純度的omega-3脂肪酸乙酯；萃取液起到回收omega-3脂肪酸乙酯的作用，餾出液中主要含有飽和脂肪酸乙酯。
[0015]進(jìn)一步，所述的反萃取過程為:向洗滌段餾出液中加入非極性溶劑，攪拌混合均勻，再加入水，混勻，分層后，omega-3脂肪酸乙酯即回到非極性溶劑中。
[0016]進(jìn)一步，在反萃取過程中，為防止產(chǎn)生乳化現(xiàn)象，將要加的水換成質(zhì)量百分濃度為1-3% (優(yōu)選2%)的食鹽水溶液。加入水的過程，會(huì)放熱，應(yīng)小心處理。
[0017]進(jìn)一步，所述原料液中魚油的濃度優(yōu)選為200?500g/L，最優(yōu)選為300?400g/L。
[0018]進(jìn)一步，所述的原料液、洗滌劑和萃取劑的體積比為0.25?1.5:1.0:0.25?
1.5，最優(yōu)選為 0.5 ?1.0:1.0:0.5 ?1.0。
[0019]進(jìn)一步，多級(jí)逆流萃取時(shí)的操作溫度優(yōu)選為15?35°C，最優(yōu)選為20?30°C。
[0020]本發(fā)明具有的有益效果:總omega-3脂肪酸乙酯的純度在95%以上，收率在90%以上；原料在極性溶劑中的溶解量多(即原料液濃度最大可在500g/L)，使反應(yīng)時(shí)原料的裝料量得到較大提高，提高了生產(chǎn)效率低