一種多烯酸及其酯單體的制備方法及其裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種多烯酸及其酯單體的制備方法及其裝置，采用無(wú)有機(jī)溶劑消耗的一次短程蒸餾法結(jié)合超臨界二氧化碳流體色譜法制備多烯酸及其酯的單體。其中，短程蒸餾技術(shù)將多烯酸及其酯原料中長(zhǎng)鏈化合物、極性化合物、易揮發(fā)性化合物進(jìn)行預(yù)分離，減輕超臨界二氧化碳流體色譜分離的壓力，并避免色譜柱污染，能更加高效制備多烯酸及其酯單體；以超臨界狀態(tài)的二氧化碳作為色譜分離流動(dòng)相、溫度控制恒定、無(wú)脈沖、極小系統(tǒng)死體積的超臨界二氧化碳流體色譜裝置，用于分離化合物單體組分?？捎糜隰~(yú)油、微藻油、微生物油、植物油及其它生物油粗油脂中多烯酸及其酯單體的高純度分離制備。本發(fā)明可以保證生產(chǎn)的產(chǎn)品純度高、無(wú)溶劑殘留，方法經(jīng)濟(jì)安全有效。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種多烯酸及其酯單體的制備方法及其裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多烯酸及其酯單體的制備方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]多烯酸(PUFAs)是一類(lèi)具有重要生理作用的脂肪酸，人體自身不能合成，卻又同維生素、礦物質(zhì)一樣是人體的必需品，攝入不足容易導(dǎo)致心臟、腎臟、大腦、眼睛等重要器官障礙。通過(guò)外源性補(bǔ)充不足的多烯酸，對(duì)增強(qiáng)人體機(jī)能正常運(yùn)行有重要作用。多種多烯酸作為營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑和各種保健功能因子已經(jīng)應(yīng)用于嬰幼兒食品營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化和成人的日常營(yíng)養(yǎng)保健，甚至是治療疾病。多烯酸來(lái)源于植物、動(dòng)物、微生物(包括微藻)，從這些生物中提取得到的初級(jí)原料是一系列相近結(jié)構(gòu)的混合物質(zhì)。不同結(jié)構(gòu)的多烯酸，如碳鏈長(zhǎng)度、衍生基團(tuán)及連接位置、雙鍵數(shù)目及間隔等結(jié)構(gòu)上的差異，將表現(xiàn)出完全不同的生物功效。因此，有效分離各種結(jié)構(gòu)不同的組分獲得高純度產(chǎn)品，是保證多烯酸發(fā)揮有效的生物功能并避免產(chǎn)生副作用的關(guān)鍵步驟。傳統(tǒng)工藝制備多烯酸及其酯，過(guò)程使用大量有機(jī)溶劑或有害物質(zhì)，存在溶劑、有害物質(zhì)殘留風(fēng)險(xiǎn)和易發(fā)生生產(chǎn)燃爆風(fēng)險(xiǎn)，開(kāi)發(fā)綠色制備工藝是多烯酸行業(yè)需要解決的關(guān)鍵共性技術(shù)。
[0003]從目前已有專(zhuān)利公開(kāi)的用于多烯酸的制備裝備和制備工藝來(lái)看，兼顧產(chǎn)品高純度并全程采用綠色、節(jié)能工藝的多烯酸及其酯的制備方法尚未見(jiàn)報(bào)導(dǎo)。而對(duì)超臨界二氧化碳流體色譜系統(tǒng)而言，在解決系統(tǒng)流體的脈沖性、解決純組分的收集及提供穩(wěn)定的超臨界二氧化碳流體條件上，仍有一些關(guān)鍵問(wèn)題需要解決。
[0004]專(zhuān)利200880101265.3公開(kāi)了一種水產(chǎn)物油、微生物油、藻類(lèi)油、植物油中EPA和DHA的濃縮方法，在鎂、鈣氧化物或氫氧化物存在下，通過(guò)對(duì)碳原子數(shù)為18以下的脂肪酸具有底物特異性脂肪酶的酶解，使碳原子數(shù)為18以下的二甘油酯、三甘油酯、單甘油酯等脂肪酸被醇解，并通過(guò)蒸餾的辦法從甘油酯中切離，以相同的方法進(jìn)一步使碳原子數(shù)為20以下的脂肪酸被切離，從而得到EPA低級(jí)醇酯濃縮油和DHA甘油酯濃縮油。
[0005]專(zhuān)利201110158999.9介紹了一種高純度EPA乙酯和DHA乙酯高效液相半制備或制備色譜分離方法，采用90%的甲醇水溶液作為流動(dòng)相，高效液相色譜分離制備EPA乙酯和DHA乙酯純化液，純化液濃縮后用乙酸乙酯萃取，再減壓蒸除乙酸乙酯得到純度大于99%的DHA乙酯和EPA乙酯。進(jìn)樣量200~600mg。
[0006]專(zhuān)利201080023977.5公開(kāi)了一種獲得二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸的酯的濃縮物的方法。以海洋生物油為原料，經(jīng)過(guò)堿的醇水溶液皂化、脂肪烴類(lèi)溶劑萃取除雜、鹽酸酸化、水洗、酸催化酯化、堿中和、分離除水相、降膜蒸發(fā)、短程蒸餾蒸發(fā)等步驟，得到獲得二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸乙酯的濃縮物，其中DHA和EPA乙酯含量為51.2-82.6%。
[0007]專(zhuān)利200910068735.7公開(kāi)了一種在海狗油中提純EPA、DHA、DPA甘油酯的方法。采用分子蒸餾器蒸餾方法，將海狗油經(jīng)過(guò)預(yù)脫氣，170~220°C、0.001~0.01mbar、150~250rpm條件下一級(jí)分子蒸餾，脫除大部分碳數(shù)為14~16的脂肪酸甘油酯，收集重組分在280~320°C、
0.ΟΟ1~0.01 mbar、150~250rpm條件下二級(jí)分子蒸餾，收集重組分，得到EPA、DHA、DPA甘油酯總濃度提高至少10%以上的海狗油。
[0008]專(zhuān)利200310106399.3公開(kāi)了一種從綠色巴夫藻制備和純化二十碳五烯酸甲酯的方法。將凍干的巴夫藻5%的氯乙酰-甲醇溶液中反應(yīng)，用正己烷和水溶液萃取，正己烷萃取相蒸去正己烷，濃縮液用涂銀的硅膠柱進(jìn)行層析，用丙酮和正己烷溶液梯度洗脫，收集純化液并蒸去丙酮和正己烷，得到純度高于95%的二十碳五烯酸甲酯。
[0009]專(zhuān)利97108136.0公開(kāi)了一種，二十二碳六烯酸的制備和酯化工藝。50公斤魚(yú)油中加入由65公斤酒精和10公斤氫氧化鉀制成的氫氧化鉀酒精溶液，皂化兩小時(shí)，蒸出酒精，在皂化物中加入濃鹽酸調(diào)pH至2，分離除去析出的KCl，油脂用水洗滌至中性。而后加入2.5公斤濃鹽酸和60公斤無(wú)水酒精，加熱酯化兩小時(shí)，蒸出酒精，熱水洗滌酯化物至PH6-7。得到混合脂肪酸乙酯粗品。真空擴(kuò)散泵精餾，在絕對(duì)真空度不低于0.0OlmmHg下，截取110-130餾分，得到DHA乙酯和EPA乙酯總含量為70%的魚(yú)油。
[0010]專(zhuān)利99115429.0公開(kāi)了一種二十二碳六烯酸乙酯和二十碳五烯酸乙酯的制備和分離工藝。I公斤的海洋魚(yú)油，無(wú)水酒精1.2公斤，濃硫酸0.12公斤，70°C酯交換反應(yīng)10小時(shí)。蒸去多余酒精，熱水洗滌至PH6-7，分離出水分，油相在真空度f(wàn)0.1Pa，溫度120_160°C條件下精餾，截取130-140°C餾分，得到DHA和EPA總含量為60%的魚(yú)油產(chǎn)品。
[0011]專(zhuān)利97108136.0介紹了一種二十二碳六烯酸的制備和酯化工藝。皂化、酸化、酯化、真空精餾(真空度不低于0.001毫米汞柱，截取110-160°c的組分)，二十二碳六烯酸乙酯，EPA和DHA乙酯含量達(dá)70%。
[0012]專(zhuān)利201210462736.1公開(kāi)了一種同時(shí)生產(chǎn)并分離高純度EPA乙酯和DHA乙酯的工藝。該工藝以粗魚(yú)油為原料，依次經(jīng)過(guò)乙酯化、超臨界流體萃取、尿素包合和超臨界精餾的方法，制備獲得90%以上純度的EPA乙酯和DHA乙酯。
[0013]專(zhuān)利200810052839.4介紹了一種二十二碳六烯酸甲酯和二十二碳五烯酸甲酯的制備和分離方法。以微藻油為原料，用BF3-甲醇溶液在60-75°C下水浴回流10-30分鐘，加入NaCl飽和溶液除去BF3，再用正己烷萃取混合甲酯物，蒸發(fā)除去正己烷，得到混合脂肪酸甲酯?；旌现舅峒柞ビ孟跛徙y硅膠柱層析分離，0.5-15%的丙酮-正己烷溶液為洗脫劑梯度洗脫，分別接收二十二碳六烯酸甲酯和二十二碳五烯酸甲酯組分，分別蒸去正己烷，分別得到99.02%DHA甲酯，和DPA甲酯99.61%。
[0014]專(zhuān)利200410067548.4介紹了一種反相C18為柱色譜填料為分離介質(zhì)的超臨界流體色譜分離EPA乙酯和DHA乙酯的方法。該方法以超臨界CO2為流動(dòng)相，在壓力為10.0-11.5Mpa，溫度為40_90°C條件下，分離EPA乙酯和DHA乙酯，分別接收EPA乙酯和DHA乙酯組分，得到純度大于90%的EPA乙酯和DHA乙酯。
[0015]專(zhuān)利200610072945.X公開(kāi)了一種高DHA型、高純度DHA和EPA的脂肪酸乙酯的制造方法，以DHA和EPA乙酯總含量占原料總重量70-79%的魚(yú)油為原料，獲得的DHA和EPA總含量大于80%重量百分比，EPA與DHA的重量比為1: 1.01-38。精餾塔內(nèi)中真空度為2~15Pa，塔底溫度為140-195°C。塔頂溫度為50-120°C。理論塔板數(shù)為2_10，回流比為0_2。
[0016]專(zhuān)利201110335988.3公開(kāi)了一種工業(yè)化生產(chǎn)二十碳五烯酸乙酯的方法。250mL含EPA-EE 68-72%的原料魚(yú)油在0.05mbar、106°C分子蒸餾條件下蒸餾提純至EPA-EE含量為80.79%。連續(xù)處理2.0公斤。經(jīng)一次蒸餾的魚(yú)油1.2公斤溶于15升乙醇中，加入氫氧化鈉，250C攪拌20小時(shí)，降溫至-20 V放置24小時(shí)，析出固體魚(yú)油，固體魚(yú)油用IN的鹽酸調(diào)節(jié)PH5以后，用正庚烷萃取兩次，合并有機(jī)層，并用飽和食鹽水洗滌，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去正己烷，獲得EPA-EE含量為90.48%的魚(yú)油0.6公斤。最后用工業(yè)制備色譜法，采用ODS-AQ反相填料制備柱，88%甲醇水溶液為流動(dòng)相分離純化，接收EPA-EE組分，得到純度為97%的EPA-EE。
[0017]專(zhuān)利201210462736.1公開(kāi)了一種同時(shí)生產(chǎn)并分離高純度EPA乙酯和DHA乙酯的工藝。該工藝以粗魚(yú)油為原料，依次經(jīng)過(guò)乙酯化、超臨界流體萃取、尿素包合和超臨界精餾的方法，制備獲得90%以上純度的EPA乙酯和DHA乙酯。
[0018]專(zhuān)利201110324690.2公開(kāi)了一種生產(chǎn)二十二碳六烯酸(DHA-EE)的方法。該方法首先采用分子蒸餾法將DHA-EE純度提高到80-83%，再用尿素包合法將純度80-83%的DHA-EE純度提高至89-92%，而后采用制備色譜法將純度進(jìn)一步提高至98%以上。
[0019]專(zhuān)利200610072945.X公開(kāi)了一種高DHA型的高純度DHA和EPA乙酯的制備方法。該方法采用精餾塔精餾，控制真空度2-15Pa、塔頂溫度50-120°C、塔底溫度14(Tl95°C，回流比為0-2的條件下將精餾魚(yú)油乙酯中的DHA乙酯和EPA乙酯的總濃度提高至80%以上，其中DHA-EE和EPA-EE的重量比為38比I。
[0020]歐洲專(zhuān)利0409903公開(kāi)了一種用于動(dòng)物油或植物油制備含有EPA和DHA的混合物的方法。將原料皂化，立即將皂化混合物酸化，然后用石油醚提取形成酸式EPA和DHA，除去溶劑并在0.133Pa的壓力和110-120°C溫度下對(duì)殘余物進(jìn)行一步或多步分子蒸餾，獲得含有35-90%的EPA和DHA的餾出物。
[0021]美國(guó)專(zhuān)利7906666公開(kāi)了一種采用分餾柱超臨界二氧化碳流體逆流萃取魚(yú)油中DHA的方法。在8米高126毫米內(nèi)徑的填充工業(yè)柱中，從柱的一端注入含EPA與DHA分別為5.5%與26.6%的魚(yú)油樣品，控制柱內(nèi)壓力、溫度為13.5MPa、60° C，超臨界二氧化碳流體萃取液逆流進(jìn)入填充柱進(jìn)行萃取，進(jìn)樣量203.0kg，萃取液流速800 kg/hr。魚(yú)油在柱底部被連續(xù)地萃取，最后回收得到85.4 kg含53.5%DHA的脂肪酸乙酯，DHA的回收率為75%。
[0022]上述專(zhuān)利存在的不足之處可以歸結(jié)為:1、涉及使用大量的乙醇、甲醇、正己烷、正庚烷、乙酸乙酯中的一種或多種低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑，工業(yè)化生產(chǎn)中需嚴(yán)苛防護(hù)，易發(fā)生安全隱患。2、要獲得含量高于80%以上的多烯酸產(chǎn)品，采用分子蒸餾的方法至少需采用二級(jí)以上的蒸餾工藝或短程蒸餾工藝。短程蒸餾，一般每增加一級(jí)能耗將近提高一倍，但是產(chǎn)品收率同時(shí)下降20%以上，單純靠短程蒸餾解決不了高純度制備和節(jié)能降耗的問(wèn)題。3、純化工藝涉及尿素包合法時(shí)，需同時(shí)使用尿素與醇溶劑，尿素包合使多不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸分離。該步驟回收率低。一次包合收率在30%以下，同時(shí)也需要使用大量的醇溶劑。4、現(xiàn)有專(zhuān)利提供的超臨界二氧化碳流體色譜制備高純度多烯酸的方法，原料的前處理尚未耦合綠色預(yù)處理工藝。針對(duì)現(xiàn)有多烯酸的制備存在的若干問(wèn)題，本發(fā)明提出以下的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0023]本發(fā)明的目的，是要提供一種多烯酸及其酯單體的制備方法及其裝置，采用無(wú)有機(jī)溶劑消耗的一次短程蒸餾法結(jié)合超臨界二氧化碳流體色譜法集成的綠色工藝制備多烯酸及其酯的單體。可以保證生產(chǎn)的產(chǎn)品純度高、無(wú)溶劑殘留，方法經(jīng)濟(jì)安全有效。制備獲得的多烯酸及其酯的單體，可以用于食品營(yíng)養(yǎng)添加、保健功能食品、治療藥品以及合成其它藥物的醫(yī)藥中間體。
[0024]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，所述一種多烯酸及其酯單體的制備方法，具體步驟為:1)預(yù)處理分離:將多烯酸及其酯原料在短程蒸餾原料罐中，進(jìn)行減壓和加熱處理，脫去溶劑、水分和溶解于原料中的氣體物質(zhì)；
2)短程蒸餾分離:預(yù)處理過(guò)的多烯酸及其酯的物料，用短程蒸餾器進(jìn)行一次蒸餾處理，在一定真空度下使多烯酸及其酯在短程蒸發(fā)器的加熱面蒸發(fā)、在冷凝面冷凝，不能蒸發(fā)的組分順加熱面流下接收成為重相，被蒸發(fā)的組分在冷凝面冷凝后流下接收成為輕相；
3)超臨界流體色譜分離:經(jīng)過(guò)短程蒸餾的處理的輕相組分，用溶劑溶解，采用超臨界二氧化碳流體色譜裝置進(jìn)行分離；先采用分析柱選擇好適當(dāng)?shù)纳V條件，包括溫度、壓力、流速、上樣量、色譜柱，再進(jìn)一步放大到制備應(yīng)用中；根據(jù)不同的多烯酸及其酯的原料，選擇不同的溫度、壓力下的超臨界二氧化碳流體作為流動(dòng)相，選擇合適的色譜柱、流速，使多烯酸及其酯與雜質(zhì)組分達(dá)到基線分離的前提條件下，盡可能提高上樣量；根據(jù)超臨界二氧化碳流體色譜儀在線檢測(cè)器監(jiān)控條件下，接收多烯酸及其酯的純組分；
4)后處理:經(jīng)超臨界二氧化碳流體色譜分離制備的多烯酸及其酯的純組分料液，采用減壓濃縮裝置進(jìn)行減壓脫除溶解、夾帶的溶劑，再進(jìn)行真空、充氮?dú)獗Ｗo(hù)，密封貯存。
[0025]本發(fā)明所述的多烯酸及其酯是二十二碳六烯酸、二十二碳五烯酸、二十碳五烯酸、二十碳四烯酸、二十碳三烯酸、十八碳三烯酸、十八碳二烯酸、十八碳一烯酸及其甘油酯、磷月旨、酰胺、烷基酯，優(yōu)選是乙酯；所述的多烯酸及其酯的原料來(lái)源是多種途徑，包括機(jī)械壓榨過(guò)濾處理、助濾過(guò)濾處理、超臨界流體萃取處理、溶劑萃取處理、蒸餾處理、精餾處理、低溫結(jié)晶過(guò)濾處理、脲包法處理、酯化處理、磷脂化處理、酰胺化處理的原料。
[0026]本發(fā)明所述預(yù)處理分離，采用真空加熱脫氣的方法，加熱溫度控制高于進(jìn)料溫度5°C，真空度在20— 40Pa，最好在20— 25Pa。
[0027]本發(fā)明所述的短程蒸餾分離是采用刮膜式短程蒸餾裝置，短程蒸餾加熱溫度為50—120°C，最好為50—80°C ;冷凝溫度為3—15°C，最好為4一8°C ;壓力為0.1—0.3Pa，最好為0.1-0.15Pa ;分子量大、極性強(qiáng)、沸點(diǎn)高的組分在重相被接收，分子量小、極性弱、沸點(diǎn)低的組分在輕相被接收。
[0028]本發(fā)明所述的超臨界二氧化碳流體色譜裝置所用的色譜柱填料為高純度硅膠、表面鍵合C18烷烴鏈的硅膠、表面鍵合C8烷烴鏈的硅膠、表面鍵合C4烷烴鏈的硅膠、氧化鋁顆粒，活性炭顆粒、苯乙烯、丙烯酸、丙烯酰胺、二乙烯基苯的二元交聯(lián)共聚或三元交聯(lián)共聚的微球及其表面或結(jié)構(gòu)改性物，優(yōu)選高純度硅膠、表面鍵合C18、C8烷烴鏈的硅膠、丙烯酸-二乙烯基苯的二元交聯(lián)共聚微球、丙烯酸-丙烯酰胺-二乙烯基苯交聯(lián)共聚的微球及其經(jīng)銀離子表面改性的微球、苯乙烯-二乙烯基苯交聯(lián)共聚微球及其結(jié)構(gòu)改性微球；色譜填料的形態(tài)為球形微球和非球形多孔材料或?qū)嵭牟牧希? —100微米，優(yōu)選5 — 20微米的球形微球；色譜柱的直徑10—100mm,長(zhǎng)度100—500mm ;所述超臨界二氧化碳流體色譜裝置的壓力維持在9.0—22.0Mpa,在加溫恒溫箱內(nèi)的超臨界溫度為30— 80°C，二氧化碳為食品級(jí)的二氧化碳；在低溫恒溫器內(nèi)的溫度為-1O— (TC。 [0029]本發(fā)明所述的后處理，減壓濃縮裝置為真空蒸發(fā)濃縮儀、刮膜式真空濃縮儀；蒸發(fā)溫度不超過(guò)35 °C。
[0030]本發(fā)明所述一種多烯酸及其酯單體的制備方法所用的裝置，采用短程蒸餾裝置和超臨界二氧化碳流體色譜裝置相結(jié)合，或僅用超臨界二氧化碳流體色譜裝置，超臨界二氧化碳流體色譜裝置中設(shè)有超臨界二氧化碳流體儲(chǔ)罐、低溫特定管路及低溫恒溫器，低溫特定管路的一端與液態(tài)二氧化碳儲(chǔ)罐相連接，低溫特定管路的另一端與超臨界二氧化碳流體儲(chǔ)罐相連接，低溫特定管路及超臨界二氧化碳流體儲(chǔ)罐被置于低溫恒溫器內(nèi)；超臨界二氧化碳流體儲(chǔ)罐、高壓泵、液態(tài)二氧化碳緩沖罐、恒流閥經(jīng)管路順序連接；超臨界二氧化碳流體色譜裝置中的加溫特定管路、進(jìn)樣六通閥、色譜柱、色譜柱切換閥被置于帶有加熱器的恒溫箱里；超臨界二氧化碳流體色譜裝置中設(shè)有背壓閥，背壓閥的一端與檢測(cè)器相連接，背壓閥的另一端與切換閥相連接。
[0031]本發(fā)明背壓閥內(nèi)的死體積小于0.2毫升。
[0032]本發(fā)明所述低溫特定管路的管徑1/16 — l/4mm，長(zhǎng)度在5—10m，呈螺旋盤(pán)繞；加溫特定管路的管徑在1/16 — l/8mm，長(zhǎng)度在5 — 10m，呈螺旋盤(pán)繞。
[0033]本發(fā)明所述的所述的短程蒸餾裝置的蒸發(fā)面與冷凝面成同心圓結(jié)構(gòu)，其間距為10一30 cm,最好在 10—15cm。
[0034]本發(fā)明的有益效果是，采用短程蒸餾技術(shù)與超臨界二氧化碳流體色譜技術(shù)集成的制備工藝，其中，短程蒸餾技術(shù)將多烯酸及其酯原料中長(zhǎng)鏈化合物、極性化合物、易揮發(fā)性化合物進(jìn)行預(yù)分離，減輕超臨界二氧化碳流體色譜分離的壓力，并避免色譜柱污染，能更加高效制備多烯酸及其酯單體；以超臨界狀態(tài)的二氧化碳作為色譜分離流動(dòng)相、溫度控制恒定、無(wú)脈沖、極小系統(tǒng)死體積的超臨界二氧化碳流體色譜裝置，用于分離化合物單體組分具有典型的綠色分離的技術(shù)特征；該分離技術(shù)與短程蒸餾技術(shù)集成，可用于魚(yú)油、微藻油、微生物油、植物油及其它生物油粗油脂中多烯酸及其酯單體的高純度分離制備。
[0035]本發(fā)明的原理如下:
短程蒸餾是一種靠不同物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)平均自由程的差別來(lái)實(shí)現(xiàn)分離的一種分離方法。當(dāng)液態(tài)混合物沿被加熱的平面流動(dòng)時(shí)，真空狀態(tài)下的分子會(huì)逸出液面進(jìn)入氣相，由于不同分子的運(yùn)動(dòng)自由程(分子相鄰兩次碰撞之間所走的路程)不同，在一定距離內(nèi)設(shè)置與加熱平面相平行的冷凝面，分子運(yùn)動(dòng)自由程長(zhǎng)的輕分子可以到達(dá)冷凝面被冷凝并順著冷凝面流下導(dǎo)出，而分子運(yùn)動(dòng)自由程短的重分子達(dá)不到冷凝面則沿加熱面流下導(dǎo)出，達(dá)到輕、重分子間的分離。沿加熱平面流下收集的組分為重相，沿冷凝面流下收集的組分為輕相。短程蒸餾技術(shù)是一種物理分離過(guò)程，操作溫度低(遠(yuǎn)低于沸點(diǎn))，真空度高，受熱時(shí)間短(以分鐘或秒計(jì))，易于保留物質(zhì)原來(lái)的品質(zhì)，適宜于高沸點(diǎn)、熱敏性、易氧化物質(zhì)的大通量預(yù)處理。
[0036]超臨界二氧化碳流體是二氧化碳在高于其臨界壓力和溫度下的一種物理狀態(tài)，具有接近氣體的低粘度和高擴(kuò)散系數(shù)的特性，又有接近液體的高密度和強(qiáng)溶解能力，不燃、無(wú)毒，廣泛的較弱極性化合物的溶解性，作為色譜分析和制備的流動(dòng)相，分離快速(是HPLC的3-10倍)，后續(xù)處理簡(jiǎn)單 (樣品分離完成后自動(dòng)氣化揮發(fā))，能充分保持目標(biāo)化合物活性，運(yùn)行成本低(比有機(jī)溶劑價(jià)廉)又綠色環(huán)保，是制備多烯酸及其酯單體的理想方法。根據(jù)超臨界二氧化碳流體的特性，作為多烯酸及其酯的高純度色譜分離的流動(dòng)相，可以避免使用大量有機(jī)溶劑，消除大量溶劑殘留風(fēng)險(xiǎn)和易燃易爆的生產(chǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)。
[0037]超臨界二氧化碳流體色譜與高效液相色譜相比較，在裝置結(jié)構(gòu)及應(yīng)用上有十分相似之處，但是也有本質(zhì)上的不同。超臨界二氧化碳的理化性質(zhì)，強(qiáng)烈依賴于溫度與壓力，維持某一特定超臨界點(diǎn)，也就是提供維持連續(xù)穩(wěn)定的超臨界二氧化碳流體條件對(duì)保證色譜系統(tǒng)的分離效果極其重要。極小死體積的背壓閥設(shè)計(jì)是保證分離的單體組分能否獲得收集的關(guān)鍵因素?！緦?zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0038]圖1為本發(fā)明所述短程蒸餾裝置示意圖。
[0039]圖1中:11、進(jìn)料罐；12、控制閥；13、電機(jī)；14、刮膜器；15、內(nèi)冷阱；16、蒸餾釜；17、導(dǎo)熱油進(jìn)口 ；18、冷阱；19、真空泵；110、收集瓶；111、冷水進(jìn)口 ；112、冷水出口 ；113、輕相收集閥；114、重相收集閥；115、導(dǎo)熱油出口。
[0040]圖2為本發(fā)明所述超臨界二氧化碳流體色譜裝置示意圖。
[0041]圖2中:21、液態(tài)二氧化碳儲(chǔ)氣罐；22、高壓泵；23、夾帶劑泵；24、清洗泵；25、溶劑儲(chǔ)罐；26、超臨界二氧化碳流體儲(chǔ)罐；27、液態(tài)二氧化碳緩沖罐；28、恒流閥；29、加溫特定管路；210、恒溫箱；211、背壓閥；212、切換閥；213、進(jìn)樣六通閥；214、色譜柱；215、色譜柱切換閥；216、檢測(cè)器；217、收集切換閥；218、氣液分離器；219、緩沖儲(chǔ)罐；220、樣品收集器；221、活性填料過(guò)濾器；222、單向閥；223、低溫恒溫器；224、低溫特定管路；225、二氧化碳回收泵。
【具體實(shí)施方式】
[0042]本發(fā)明所述一種多烯酸及其酯單體的制備方法及其裝置，如圖1、2所示，
它包括短程蒸餾分離和超臨界二氧化碳流體色譜分離。
[0043]一、短程蒸餾分離
本發(fā)明所述的短程蒸餾裝置如圖1所示，短程蒸餾實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)由進(jìn)料罐11、控制閥
12、電機(jī)13、刮膜器14、內(nèi)冷肼15、蒸餾釜16、導(dǎo)熱油進(jìn)口 17、冷肼18、真空泵19、收集瓶110、冷水進(jìn)口 111、冷水出口 112、輕相收集閥113、重相收集閥114、導(dǎo)熱油出口 115組成。短程蒸餾系統(tǒng)的工作原理在許多文獻(xiàn)資料、著作中有詳述，在此不另外說(shuō)明。
[0044]本發(fā)明所述的短程蒸餾裝置的蒸發(fā)面與冷凝面成同心圓結(jié)構(gòu)，其間距為10-30cm,最好在10~15cm ；
本發(fā)明所述的短程蒸餾分離包括多烯酸及其酯粗油脂的脫氣、脫溶劑、脫水分預(yù)處理、短程蒸餾分離和收集。
[0045]1)脫氣脫溶劑預(yù)處理
將多烯酸及其酯的粗油脂注入短程蒸餾原料儲(chǔ)罐，預(yù)先減壓處理，除去溶劑、水汽或氣體。
[0046]本發(fā)明所述的脫氣脫溶劑預(yù)處理，加熱溫度控制高于進(jìn)料溫度5°C，真空度在20~40Pa，最好在20~25Pa。
[0047]本發(fā)明所述的多烯酸及其酯是二十二碳六烯酸、二十二碳五烯酸、二十碳五烯酸、二十碳四烯酸、二十碳三烯酸、十八碳三烯酸、十八碳二烯酸、十八碳一烯酸及其甘油酯、磷月旨、酰胺、烷基酯，優(yōu)選是乙酯；所述的多烯酸及其酯的原料來(lái)源是多種途徑，包括機(jī)械壓榨過(guò)濾處理、助濾過(guò)濾處理、超臨界流體萃取處理、溶劑萃取處理、蒸餾處理、精餾處理、低溫結(jié)晶過(guò)濾處理、脲包法處理、酯化處理、磷脂化處理、酰胺化處理的原料。
[0048]2)短程蒸餾分離和收集
設(shè)定蒸餾壓力、溫度、進(jìn)樣流率，用刮膜式短程蒸餾裝置系統(tǒng)進(jìn)行一次蒸餾，將分子鏈長(zhǎng)度差異大或沸點(diǎn)差異大的多烯酸及其酯的組分在短程蒸餾裝置的加熱面和冷凝面獲得初步分離，分離成重相組分和輕相組分，并分別進(jìn)行收集。[0049]本發(fā)明所述的油脂短程蒸餾的加熱溫度為5(T120°C，最好為5(T80°C。冷凝溫度為3~15°C，最好為4~8°C，所述的壓力為0.1~0.3Pa，最好為0.1~0.15Pa。
[0050]二、超臨界二氧化碳流體色譜分離
本發(fā)明所述的超臨界二氧化碳流體色譜分離裝置，如圖2所示，該裝置由液態(tài)二氧化碳儲(chǔ)氣罐21、高壓泵22、夾帶劑泵23、清洗泵24、溶劑儲(chǔ)罐25、超臨界二氧化碳流體儲(chǔ)罐26、液態(tài)二氧化碳緩沖罐27、恒流閥28、加溫特定管路29、恒溫箱210、背壓閥211、切換閥212、進(jìn)樣六通閥213、色譜柱214、色譜柱切換閥215、檢測(cè)器216、收集切換閥217、氣液分離器218、緩沖儲(chǔ)罐219、樣品收集器220、活性填料過(guò)濾器221、單向閥222、低溫恒溫器223、低溫特定管路224、二氧化碳回收泵225經(jīng)管路連接組成。
[0051 ] I)超臨界二氧化碳流體色譜分離
儲(chǔ)罐21用于儲(chǔ)存凈化過(guò)的液化二氧化碳，液化的二氧化碳從儲(chǔ)罐21壓出，進(jìn)入在低溫恒溫器223內(nèi)的低溫特定管路224和超臨界二氧化碳流體儲(chǔ)罐26，在此二氧化碳被完全液化成流體并冷卻至一定溫度，而后由高壓泵22泵至帶有恒流閥28的液態(tài)二氧化碳緩沖罐27，液態(tài)二氧化碳緩沖罐27可以提供穩(wěn)定無(wú)脈沖的超臨界狀態(tài)的二氧化碳液流，該液流在加溫特定管路29中由加熱器加熱至一定溫度(根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定)的超臨界狀態(tài)，并進(jìn)一步被壓入至色譜柱214中，用于對(duì)注入色譜柱214中的多烯酸及其酯的樣品的洗脫。進(jìn)樣六通閥213用于將多烯酸及其酯的樣品定量注入色譜柱214中，色譜柱214用于分離樣品組分，多烯酸及其酯在色譜柱214分離載體上不斷吸附、洗脫，不同保留能力的組分在超臨界二氧化碳或添加少量改性劑的超臨界二氧化碳流體洗脫下被分離。帶加熱器的恒溫箱210用于提供恒定的溫度條件，以控制準(zhǔn)確的超臨界二氧化碳狀態(tài)點(diǎn)，背壓閥211用于提供高壓泵22后至檢測(cè)器216后的系統(tǒng)壓力，維持超臨界二氧化碳流體的超臨界狀態(tài)。檢測(cè)器216用于在線分析所分離的組分，分離的多烯酸及其酯單體組分經(jīng)由收集切換閥217進(jìn)入氣液分離器218，樣品組分被收集于樣品收集器220中，單向閥222用于防止進(jìn)入氣液分離器的流體倒流，氣化的二氧化碳逸出經(jīng)過(guò)活性填料過(guò)濾器221除去被氣流帶出的樣品組分或溶解樣品的溶劑。經(jīng)活性填料凈化的二氧化碳經(jīng)二氧化碳回收泵225返回二氧化碳冷卻罐26，與從儲(chǔ)氣罐21進(jìn)入的二氧化碳流體混合，重新循環(huán)使用。
[0052]2)選定色譜柱、流動(dòng)相、流速、柱溫等色譜條件，采用超臨界流體色譜裝置進(jìn)行分離制備，按色譜峰收集各組分純化液。
[0053]本發(fā)明所述的液態(tài)二氧化碳緩沖罐27是與一恒流閥28相連接的緩沖系統(tǒng)，可以控制維持一定壓力，用于提供無(wú)脈沖、流量恒定、穩(wěn)定的超臨界二氧化碳流體。
[0054]所述的加溫特定管路29是一段能夠使超臨界二氧化碳流體大流速通過(guò)時(shí)仍能與加熱器充分換熱的管路，使超臨界二氧化碳流體快速被加熱至所需的溫度。該加溫特定管路29的管徑在1/16~l/8mm，長(zhǎng)度在5~10m，呈螺旋盤(pán)繞。
[0055]所述的低溫特定管路224是一段能夠使液化二氧化碳流體大流速通過(guò)時(shí)仍能與冷卻器充分換熱的管路，確保液化二氧化碳流體在卸壓時(shí)快速被冷卻至所需的溫度，該低溫特定管路224的管徑在1/16~l/4mm，長(zhǎng)度在5~10m，呈螺旋盤(pán)繞。
[0056]所述的背壓閥211是一個(gè)既能夠讓超臨界二氧化碳流體通過(guò)，又能提供維持系統(tǒng)壓力使二氧化碳達(dá)到所要求的超臨界狀態(tài)的一種可控壓力調(diào)節(jié)閥，極小的超臨界二氧化碳流體體積就能達(dá)到很高的壓力調(diào)節(jié)作用，使單體組分的分離收集界限更清晰，單體組分純度更高。
[0057]所述的切換閥212是一種可以提供單柱模式或多柱串聯(lián)模式進(jìn)行分離的切換閥。
[0058]所述的超臨界二氧化碳流體色譜分離所用的色譜柱214填料為高純度硅膠、表面鍵合C18烷烴鏈的硅膠、表面鍵合C8烷烴鏈的硅膠、表面鍵合C4烷烴鏈的硅膠，氧化鋁顆粒，活性炭顆粒，苯乙烯、丙烯酸、丙烯酰胺、二乙烯基苯的二元交聯(lián)共聚或三元交聯(lián)共聚的微球及其表面或結(jié)構(gòu)改性物，優(yōu)選高純度硅膠、表面鍵合C18或C8烷烴鏈的硅膠、丙烯酸-二乙烯基苯交聯(lián)共聚微球、丙烯酸-丙烯腈-二乙烯基苯交聯(lián)共聚微球及其經(jīng)銀離子表面改性的微球或結(jié)構(gòu)改性微球、苯乙烯-二乙烯苯交聯(lián)共聚微球及其結(jié)構(gòu)改性微球；色譜填料的形態(tài)為球形微球和非球形多孔材料或?qū)嵭牟牧?，粒?-100微米，優(yōu)選5-20微米的球形微球，最優(yōu)選是單分散性的微球。色譜柱的直徑IO-1OOmm,長(zhǎng)度100_500mm。
[0059]所述的恒溫箱210是一個(gè)能提供恒定熱量并保溫的容器，使色譜柱214、背壓閥211、加溫特定管路29均處于相同溫度條件下，保證超臨界二氧化碳流體的穩(wěn)定性和溫度可控性。
[0060]所述的超臨界二氧化碳流體色譜系統(tǒng)的壓力維持在9.0-22.0Mpa,超臨界溫度為30-80°C，二氧化碳為食品級(jí)的二氧化碳；在低溫恒溫器內(nèi)的溫度為-10 — (TC。
[0061]三、后處理工藝
超臨界二氧化碳流體色譜峰收集的純化液，經(jīng)減壓脫除夾帶劑，樣品充氮、密封保存。
[0062]所述的后處理工藝，減壓濃縮裝置為真空蒸發(fā)濃縮儀、刮膜式真空濃縮儀。蒸發(fā)溫度不超過(guò)35°C。在可密閉的容器中充氮?dú)馀懦諝夂?，再密封貯存。
[0063]本發(fā)明所述的超臨界二氧化碳流體色譜裝置中設(shè)有超臨界二氧化碳流體儲(chǔ)罐26及低溫恒溫器223、低溫特定管路224 ;所述的超臨界二氧化碳流體色譜裝置中設(shè)有液態(tài)二氧化碳緩沖罐27及與之相連接的恒流閥28 ;所述的超臨界二氧化碳流體色譜裝置中的加熱特定管路29、進(jìn)樣六通閥213、色譜柱214、色譜柱切換閥215被裝在帶有加熱器的恒溫箱里210 ;所述的超臨界二氧化碳流體色譜裝置中設(shè)有背壓閥211，背壓閥211內(nèi)的死體積小于0.2毫升。
[0064]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明再作詳細(xì)說(shuō)明。然而，本發(fā)明不局限于以下所述的實(shí)施例。
[0065]實(shí)施例1
乙酯化后花生四烯酸粗油脂，裝入短程蒸餾進(jìn)料罐，開(kāi)啟真空泵和溫度控制器，在真空度20Pa、溫度90°C下進(jìn)行脫氣、除溶劑、水分及易揮發(fā)組分，處理I小時(shí)。開(kāi)啟短程蒸餾進(jìn)料泵，設(shè)定加熱溫度95°C、冷凝溫度10°C，在0.1-0.15Pa的條件下進(jìn)行短程蒸餾，從冷凝端接收輕相組分。將接收的輕相組分用溶劑溶解成一定濃度的溶液，用超臨界二氧化碳流體制備色譜裝置進(jìn)行分離制備。
采用高純硅膠色譜柱(直徑10 mm，長(zhǎng)度250 mm，填料粒徑5 μ ) 2支；低溫恒溫器的溫度-10°C ;系統(tǒng)背壓10-15MPa ;柱溫33_45°C ;進(jìn)樣濃度0.2g/mL ;進(jìn)樣0.3mL ;超臨界二氧化碳流體以3-5mL/min流速洗脫，按外標(biāo)的二十碳四烯酸乙酯、二十碳三烯酸乙酯的保留時(shí)間分別接收二十碳四烯酸乙酯、二十碳三烯酸乙酯純化液，經(jīng)濃縮除去溶劑后獲得純度達(dá)95% 二十碳四烯酸乙酯單體和94% 二十碳三烯酸乙酯單體。 [0066]采用高純硅膠色譜柱(直徑20 mm，長(zhǎng)度250 mm，填料粒徑5μ ) I支；低溫恒溫器的溫度_5°C ;系統(tǒng)背壓10-15MPa ;柱溫33_45°C ;進(jìn)樣濃度0.2g/mL ;進(jìn)樣5mL ;超臨界二氧化碳流體以5-12mL/min流速洗脫，待所有目標(biāo)組分被洗脫出色譜柱，再進(jìn)第二次樣品，按同法收集純化液，依此不斷進(jìn)樣——收集——進(jìn)樣——收集直至工作結(jié)束或達(dá)到所需的制備量，純化液經(jīng)濃縮除去溶劑后獲得純度達(dá)98%的二十碳四烯酸乙酯單體和97% 二十碳三烯酸乙酯單體。
[0067]采用丙烯酸-二乙烯基苯共聚交聯(lián)微球，經(jīng)銀離子改性色譜柱(直徑20 mm,長(zhǎng)度250 mm，填料粒徑5 μ ) I支，低溫恒溫器的溫度_5°C ;系統(tǒng)背壓9_15MPa ;柱溫33_45°C ;進(jìn)樣濃度0.3g/mL ;進(jìn)樣5mL ;超臨界二氧化碳流體以10_15mL/min流速洗脫，同上法制備、收集純化液，經(jīng)濃縮除去溶劑后獲得純度達(dá)98% 二十碳四烯酸乙酯單體和95% 二十碳三烯酸乙酯單體。
[0068]實(shí)施例2
甲酯化后的花生四烯酸粗油脂，裝入短程蒸餾進(jìn)料罐，開(kāi)啟真空泵和溫度控制器，在真空度20Pa、溫度80°C下進(jìn)行脫氣、溶劑、水分及易揮發(fā)組分，處理I小時(shí)。開(kāi)啟短程蒸餾進(jìn)料泵，設(shè)定加熱溫度85°C、冷凝溫度8°C，在0.1-0.15Pa的條件下進(jìn)行短程蒸餾，從冷凝端接收輕相組分。將接收的輕相組分用溶劑溶解成一定濃度的溶液，用超臨界二氧化碳流體制備色譜裝置進(jìn)行分離制備。
[0069]采用高純硅膠色譜柱(直徑20 mm，長(zhǎng)度250 mm，填料粒徑5μ ) I支；低溫恒溫器的溫度_5°C ;系統(tǒng)背壓9-14MPa ;柱溫33_40°C ;進(jìn)樣濃度0.2g/mL ;進(jìn)樣5mL ;超臨界二氧化碳流體以10-15mL/min流速洗脫，按外標(biāo)的二十碳四烯酸甲酯、二十碳三烯酸甲酯的保留時(shí)間分別接收二十碳四烯酸甲酯、二十碳三烯酸甲酯純化液，待所有目標(biāo)組分被洗脫出色譜柱，再進(jìn)第二次樣品，同法收集純化液，依此不斷進(jìn)樣一收集一進(jìn)樣一收集直至工作結(jié)束或達(dá)到所需的制備量。純化液經(jīng)濃縮除去溶劑后獲得純度達(dá)90% 二十碳四烯酸甲酯單體和90% 二十碳三烯酸甲酯單體。
[0070]采用高純硅膠鍵合C18色譜柱(直徑20 mm,長(zhǎng)度250 mm,填料粒徑5 μ ) 2支；低溫恒溫器的溫度_5°C ;系統(tǒng)背壓9-14MPa ;柱溫33_40°C ;進(jìn)樣濃度0.2g/mL ;進(jìn)樣3mL ;超臨界二氧化碳流體以10_15mL/min流速洗脫，按外標(biāo)二十碳四烯酸甲酯、二十碳三烯酸甲酯的保留時(shí)間分別接收二十碳四烯酸甲酯、二十碳三烯酸甲酯純化液，同上法制備、收集純化液，純化液經(jīng)濃縮除去溶劑后，獲得純度達(dá)95% 二十碳四烯酸甲酯單體和96% 二十碳三烯酸甲酯單體。
[0071]實(shí)施例3 乙酯化花生四烯酸油脂溶解成一定濃度的溶液，經(jīng)活性載體過(guò)濾，濾過(guò)液采用超臨界二氧化碳流體制備色譜裝置進(jìn)行分離制備。
[0072]采用高純硅膠色譜柱(直徑20 mm，長(zhǎng)度250 mm，填料粒徑5μ ) I支；低溫恒溫器的溫度_5°C ;系統(tǒng)背壓9-14MPa ;柱溫33_45°C ;進(jìn)樣濃度0.3g/mL ;進(jìn)樣5mL ;超臨界二氧化碳流體以10-15mL/min流速洗脫，按外標(biāo)的二十碳四烯酸乙酯、二十碳三烯酸乙酯的保留時(shí)間分別接收二十碳四烯酸乙酯、二十碳三烯酸乙酯純化液，待所有目標(biāo)組分被洗脫出色譜柱，再進(jìn)第二次樣品，按同法收集純化液，依此不斷進(jìn)樣——收集——進(jìn)樣——收集直至工作結(jié)束或達(dá)到所需的制備量。純化液經(jīng)濃縮除去溶劑后獲得純度達(dá)98% 二十碳四烯酸乙酯單體和98% 二十碳三烯酸乙酯單體。[0073]采用丙烯酸-二乙烯基苯共聚交聯(lián)微球，經(jīng)結(jié)構(gòu)改性色譜柱(直徑20 mm,長(zhǎng)度250mm,填料粒徑5 μ ) I支，低溫恒溫器的溫度_5°C ;系統(tǒng)背壓9_14MPa ;柱溫33_45°C ;進(jìn)樣濃度0.6g/mL ;進(jìn)樣5mL ;超臨界二氧化碳流體以10_15mL/min流速洗脫，同上法制備、收集純化液，純化液經(jīng)濃縮除去溶劑后獲得純度達(dá)97% 二十碳四烯酸乙酯單體和96% 二十碳三烯酸乙酯單體。
[0074]采用高純硅膠鍵合C18色譜柱(直徑30 mm，長(zhǎng)度250 mm，填料粒徑10 μ )2支；低溫恒溫器的溫度_5°C ;系統(tǒng)背壓9-14MPa ;柱溫33_45°C ;進(jìn)樣濃度0.3g/mL ;進(jìn)樣IOmL ;超臨界二氧化碳流體以15-20mL/min流速洗脫，同上法制備、收集純化液，純化液經(jīng)濃縮除去溶劑后，獲得純度95% 二十碳四烯酸乙酯單體和92% 二十碳三烯酸乙酯單體。
[0075]實(shí)施例4
乙酯化后的粗魚(yú)油，裝入刮板式真空濃縮儀進(jìn)料罐中，開(kāi)啟真空泵，控制溫度溫度90°C，在真空度20Pa條件下進(jìn)料除溶劑、水汽及易揮發(fā)組分。處理I小時(shí)。開(kāi)啟刮板式真空濃縮儀進(jìn)料泵，設(shè)定加熱溫度90°C、冷凝溫度8°C，在0.1-0.15Pa的條件下進(jìn)行短程蒸餾，從冷凝端接收輕相組分，將接收的輕相組分用溶劑溶解成一定濃度的溶液，采用超臨界二氧化碳流體制備色譜裝置進(jìn)行分離制備。
[0076]采用高純硅膠色譜柱(直徑10 mm，長(zhǎng)度250 mm，填料粒徑5μ ) I支；低溫恒溫器的溫度_5°C ;系統(tǒng)背壓9-14MPa ;柱溫33_45°C ;進(jìn)樣濃度0.lg/mL ;進(jìn)樣0.4mL ;超臨界二氧化碳流體以3-5mL/min流速洗脫,按外標(biāo)的二十碳五烯酸乙酯、二十二碳六烯酸乙酯的保留時(shí)間分別接收二十碳五烯酸乙酯、二十二碳六烯酸乙酯純化液，經(jīng)濃縮除去溶劑后獲得純度達(dá)98% 二十碳五烯酸乙酯單體和97% 二十二碳六烯酸乙酯單體。
[0077]采用高純硅膠色譜柱(直徑20 mm，長(zhǎng)度250 mm，填料粒徑5μ ) I支；低溫恒溫器的溫度_5°C ;系統(tǒng)背壓9-15MPa ;柱溫33_45°C ;進(jìn)樣濃度0.2g/mL ;進(jìn)樣3mL ;超臨界二氧化碳流體以5-10mL/min流速洗脫,按外標(biāo)的二十碳五烯酸乙酯、二十二碳六烯酸乙酯的保留時(shí)間分別接收二十碳五烯酸乙酯、二十二碳六烯酸乙酯純化液，待所有目標(biāo)組分被洗脫出色譜柱，再進(jìn)第二次樣品，按同法收集純化液，依此不斷進(jìn)樣——收集——進(jìn)樣——收集直至工作結(jié)束或達(dá)到所需的制備量。純化液經(jīng)濃縮除去溶劑后獲得純度達(dá)99% 二十碳四烯酸乙酯單體和98% 二十碳三烯酸乙酯單體。
[0078]采用丙烯酸-二乙烯基苯共聚交聯(lián)微球，經(jīng)銀離子改性色譜柱(直徑20 mm,長(zhǎng)度250 mm，填料粒徑5 μ ) I支，低溫恒溫器的溫度_5°C ;系統(tǒng)背壓9_15MPa ;柱溫33_45°C ;進(jìn)樣濃度0.4g/mL ;進(jìn)樣5mL ;超臨界二氧化碳流體以10_15mL/min流速洗脫，同上法制備、收集純化液，純化液經(jīng)濃縮除去溶劑后獲得純度達(dá)97% 二十碳五烯酸乙酯單體和96% 二十二碳六烯酸乙酯單體。
[0079]實(shí)施例5
乙酯化后核桃油粗油脂，裝入刮板式真空濃縮儀進(jìn)料罐中，開(kāi)啟真空泵，控制溫度70°C，在真空度20Pa條件下進(jìn)料除溶劑、水汽及易揮發(fā)組分。處理0.5小時(shí)。開(kāi)啟刮板式真空濃縮儀進(jìn)料泵，設(shè)定加熱溫度75°C、冷凝溫度5°C，0.1-0.15Pa的條件下進(jìn)行短程蒸餾，從冷凝端接收輕相組分，接收的輕相組分用溶劑溶解成一定濃度的溶液，采用超臨界二氧化碳流體制備色譜裝置進(jìn)行分離制備。
[0080]采用高純硅膠鍵合C18色譜柱(直徑20 mm,長(zhǎng)度200 mm,填料粒徑5 μ ) 2支；低溫恒溫器的溫度_5°C ;系統(tǒng)背壓9-14MPa ;柱溫33_45°C ;進(jìn)樣濃度0.2g/mL ;進(jìn)樣2mL ;超臨界二氧化碳流體以5-10mL/min流速洗脫，同上法制備、收集純化液，純化液經(jīng)濃縮除去溶劑后獲得純度達(dá)98%十八碳三烯酸乙酯、98%十八碳二烯酸乙酯單體和99%十八碳一烯酸乙酯單體。
[0081]采用高純硅膠色譜柱(直徑20 mm，長(zhǎng)度200 mm，填料粒徑5μ ) 2支；低溫恒溫器的溫度_5°C ;系統(tǒng)背壓9-14MPa ;柱溫33_45°C ;進(jìn)樣濃度0.2g/mL ;進(jìn)樣3mL ;超臨界二氧化碳流體以5-15mL/min流速洗脫,按外標(biāo)的十八碳三烯酸乙酯、十八碳二烯酸乙酯、十八碳一烯酸乙酯的保留時(shí)間分別接收十八碳三烯酸乙酯和十八碳二烯酸乙酯、十八碳一烯酸乙酯純化液，待所有目標(biāo)組分被洗脫出色譜柱，再進(jìn)第二次樣品，按同法收集純化液，依此不斷進(jìn)樣——收集——進(jìn)樣——收集直至工作結(jié)束或達(dá)到所需的制備量。純化液經(jīng)濃縮除去溶劑后獲得純度達(dá)97%十八碳三烯酸乙酯、96%十八碳二烯酸乙酯單體和99%十八碳一烯酸乙酯單體。
[0082]實(shí)施例6
乙醇胺花生四烯酸油脂溶解成0.5克/mL濃度的溶液，經(jīng)活性載體過(guò)濾，濾過(guò)液采用超臨界二氧化碳流體制備色譜裝置進(jìn)行分離制備。
[0083]采用高純硅膠鍵合C18色譜柱(直徑20 mm，長(zhǎng)度250 mm，填料粒徑5 μ )1支；低溫恒溫器的溫度_5°C ;系統(tǒng)背壓10-16MPa ;柱溫33_45°C ;進(jìn)樣濃度0.3g/mL ;進(jìn)樣5mL ;超臨界二氧化碳流體以10-15mL/min流速洗脫,按外標(biāo)的二十碳四烯酸乙醇胺、二十碳三烯酸乙醇胺的保留時(shí)間分別接收二十碳四烯酸乙醇胺、二十碳三烯酸乙醇胺純化液，待所有目標(biāo)組分被洗脫出色譜柱，再進(jìn)第二次樣品，按同法收集純化液，依此不斷進(jìn)樣一收集一進(jìn)樣一收集直至工作結(jié)束或達(dá)到所需的制備量。純化液經(jīng)濃縮除去溶劑后獲得純度達(dá)95%二十碳四烯酸乙醇胺單體和95% 二十碳三烯酸乙醇胺單體。
[0084]本發(fā)明提出的高純度的多烯酸酯的制備和方法，以通過(guò)實(shí)施例進(jìn)行了描述，相關(guān)技術(shù)人員明顯能在本發(fā) 明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對(duì)本文所述的制作方法進(jìn)行改動(dòng)或適當(dāng)變更與組合，來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明技術(shù)。特別需要指出的是，所有項(xiàng)類(lèi)似的替換和改動(dòng)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是可以預(yù)見(jiàn)的，它們都可被認(rèn)為包括在本發(fā)明精神、范圍和內(nèi)容中。
【權(quán)利要求】
1.一種多烯酸及其酯單體的制備方法，具體步驟為: 1)預(yù)處理分離:將多烯酸及其酯原料在短程蒸餾原料罐中，進(jìn)行減壓和加熱處理，脫去溶劑、水分和溶解于原料中的氣體物質(zhì)； 2)短程蒸餾分離:預(yù)處理過(guò)的多烯酸及其酯的物料，用短程蒸餾器進(jìn)行一次蒸餾處理，在一定真空度下使多烯酸及其酯在短程蒸發(fā)器的加熱面蒸發(fā)、在冷凝面冷凝，不能蒸發(fā)的組分順加熱面流下接收成為重相，被蒸發(fā)的組分在冷凝面冷凝后流下接收成為輕相； 3)超臨界流體色譜分離:經(jīng)過(guò)短程蒸餾的處理的輕相組分，用溶劑溶解，采用超臨界二氧化碳流體色譜裝置進(jìn)行分離；先采用分析柱選擇好適當(dāng)?shù)纳V條件，包括溫度、壓力、流速、上樣量、色譜柱，再進(jìn)一步放大到制備應(yīng)用中；根據(jù)不同的多烯酸及其酯的原料，選擇不同的溫度、壓力下的超臨界二氧化碳流體作為流動(dòng)相，選擇合適的色譜柱、流速，使多烯酸及其酯與雜質(zhì)組分達(dá)到基線分離的前提條件下，盡可能提高上樣量；根據(jù)超臨界二氧化碳流體色譜儀在線檢測(cè)器監(jiān)控條件下，接收多烯酸及其酯的純組分； 4)后處理:經(jīng)超臨界二氧化碳流體色譜分離制備的多烯酸及其酯的純組分料液，采用減壓濃縮裝置進(jìn)行減壓脫除溶解、夾帶的溶劑，再進(jìn)行真空、充氮?dú)獗Ｗo(hù)，密封貯存。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述 一種多烯酸及其酯單體的制備方法，其特征是:所述的多烯酸及其酯是二十二碳六烯酸、二十二碳五烯酸、二十碳五烯酸、二十碳四烯酸、二十碳三烯酸、十八碳三烯酸、十八碳二烯酸、十八碳一烯酸及其甘油酯、磷脂、酰胺、烷基酯，優(yōu)選是乙酯；所述的多烯酸及其酯的原料來(lái)源是多種途徑，包括機(jī)械壓榨過(guò)濾處理、助濾過(guò)濾處理、超臨界流體萃取處理、溶劑萃取處理、蒸餾處理、精餾處理、低溫結(jié)晶過(guò)濾處理、脲包法處理、酯化處理、磷脂化處理、酰胺化處理的原料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種多烯酸及其酯單體的制備方法，其特征是:所述預(yù)處理分離，采用真空加熱脫氣的方法，加熱溫度控制高于進(jìn)料溫度5°C，真空度在20— 40Pa，最好在 20— 25Pa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種多烯酸及其酯單體的制備方法，其特征是:所述的短程蒸餾分離是采用刮膜式短程蒸餾裝置，短程蒸餾加熱溫度為50— 120°C，最好為50— 80°C ;冷凝溫度為3 — 15°C，最好為4一8°C;壓力為0.1—0.3Pa，最好為0.1—0.15Pa ;分子量大、極性強(qiáng)、沸點(diǎn)高的組分在重相被接收，分子量小、極性弱、沸點(diǎn)低的組分在輕相被接收。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種多烯酸及其酯單體的制備方法，其特征是:所述的超臨界二氧化碳流體色譜裝置所用的色譜柱填料為高純度硅膠、表面鍵合C18烷烴鏈的硅膠、表面鍵合CS烷烴鏈的硅膠、表面鍵合C4烷烴鏈的硅膠，氧化鋁顆粒，活性炭顆粒、苯乙烯、丙烯酸、丙烯酰胺、二乙烯基苯的二元交聯(lián)共聚或三元交聯(lián)共聚的微球及其表面或結(jié)構(gòu)改性物，優(yōu)選高純度硅膠、表面鍵合C18、C8烷烴鏈的硅膠、丙烯酸-二乙烯基苯的二元交聯(lián)共聚微球、丙烯酸-丙烯酰胺-二乙烯基苯交聯(lián)共聚的微球及其經(jīng)銀離子表面改性的微球、苯乙烯-二乙烯苯交聯(lián)共聚微球及其結(jié)構(gòu)改性微球；色譜填料的形態(tài)為球形微球和非球形多孔材料或?qū)嵭牟牧希? —100微米，優(yōu)選5 — 20微米的球形微球；色譜柱的直徑10—100mm，長(zhǎng)度100— 500mm ;所述超臨界二氧化碳流體色譜裝置的壓力維持在9.0—22.0Mpa,在加溫恒溫箱內(nèi)的超臨界溫度為30— 80°C，二氧化碳為食品級(jí)的二氧化碳；在低溫恒溫器內(nèi)的溫度為_(kāi)10—o°c。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種多烯酸及其酯單體的制備方法，其特征是:所述的后處理，減壓濃縮裝置為真空蒸發(fā)濃縮儀、刮膜式真空濃縮儀；蒸發(fā)溫度不超過(guò)35°C。
7.權(quán)利要求1所述一種多烯酸及其酯單體的制備方法所用的裝置，采用短程蒸餾裝置和超臨界二氧化碳流體色譜裝置相結(jié)合，或僅用超臨界二氧化碳流體色譜裝置，其特征是:超臨界二氧化碳流體色譜裝置中設(shè)有超臨界二氧化碳流體儲(chǔ)罐、低溫特定管路及低溫恒溫器，低溫特定管路的一端與液態(tài)二氧化碳儲(chǔ)罐相連接，低溫特定管路的另一端與超臨界二氧化碳流體儲(chǔ)罐相連接，低溫特定管路及超臨界二氧化碳流體儲(chǔ)罐被置于低溫恒溫器內(nèi)；超臨界二氧化碳流體儲(chǔ)罐、高壓泵、液態(tài)二氧化碳緩沖罐、恒流閥經(jīng)管路順序連接；超臨界二氧化碳流體色譜裝置中的加溫特定管路、進(jìn)樣六通閥、色譜柱、色譜柱切換閥被置于帶有加熱器的恒溫箱里；超臨界二氧化碳流體色譜裝置中設(shè)有背壓閥，背壓閥的一端與檢測(cè)器相連接，背壓閥的另一端與切換閥相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征是:背壓閥內(nèi)的死體積小于0.2毫升。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征是:低溫特定管路的管徑1/16—1/4_，長(zhǎng)度在5— 1Om,呈螺旋盤(pán)繞；加溫特定管路的管徑在1/16 — l/8mm,長(zhǎng)度在5 — IOm,呈螺旋盤(pán)繞。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征是:所述的短程蒸餾裝置的蒸發(fā)面與冷凝面成同心圓結(jié)構(gòu)，其間距為10—30 cm,最好在10—15cm。
【文檔編號(hào)】C07C69/58GK103804171SQ201410062862
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月25日
【發(fā)明者】許晨, 許建中, 夏金梅, 林翌 申請(qǐng)人:國(guó)家海洋局第三海洋研究所