СПОСОБ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО РАЗДЕЛЕНИЯ С ПСЕВДОДВИЖУЩИМСЯ СЛОЕМ
SIMULATED MOVING BED CHROMATOGRAPHIC SEPARATION METHOD

Настоящее изобретение относится к улучшенному способу хроматографического фракционирования для очистки полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) и их производных. В частности, настоящее изобретение относится к улучшенному способу хроматографического разделения с псевдодвижущимся или истинным движущимся слоем для очистки ПНЖК и их производных.
Жирные кислоты, в частности, ПНЖК и их производные являются предшественниками биологически важных молекул, которые играют важную роль в регуляции биологических функций, таких как агрегация тромбоцитов, воспаление и иммунологические ответы. Таким образом, ПНЖК и их производные могут быть терапевтически полезными при лечении широкого спектра патологических состояний, включающих состояния ЦНС (центральная нервная система); нейропатии, включая диабетическую нейропатию; сердечно-сосудистые заболевания; общие состояния иммунной системы и воспалительные состояния, включая воспалительные кожные заболевания.
ПНЖК находятся в природном сырье, таком как растительные масла и жир морских животных. Такие ПНЖК, однако, часто присутствуют в таких маслах в смеси с насыщенными жирными кислотами и многими другими примесями. Следовательно, ПНЖК желательно должны быть очищены перед пищевыми или фармацевтическими применениями.
К сожалению, ПНЖК являются крайне непрочными. Таким образом, при нагревании в присутствии кислорода они склонны к изомеризации, перекисному окислению и олигомеризации. Фракционирование и очистка ПНЖК продуктов для получения чистых жирных кислот, следовательно, являются затруднительными. Перегонка, даже под вакуумом, может приводить к неприемлемой деградации продукта.
Хроматографии с псевдодвижущимся и истинным движущимся слоем являются известными методиками, знакомыми специалистам в данной области. Принцип действия включает противоточное движение жидкой фазы элюента и твердой фазы адсорбента. Данная операция обеспечивает минимальное использование растворителя, делая способ экономически жизнеспособным. Такая технология разделения нашла несколько применений в разных областях, включая углеводороды, промышленные химикаты, масла, сахара и АФИ (активные фармацевтические ингредиенты). Такую технологию разделения также применяли для очистки ПНЖК и их производных.
Как хорошо известно, в традиционной хроматографической системе с неподвижным слоем смесь, компоненты которой подлежат разделению, перколирует через контейнер. Контейнер обычно является цилиндрическим и типично называется колонкой. Колонка содержит набивку из пористого вещества (обычно называемую неподвижной фазой), демонстрирующую высокую проницаемость для жидкостей. Скорость перколяции каждого компонента смеси зависит от физических свойств этого компонента, так что компоненты выходят из колонки последовательно и селективно. Таким образом, некоторые из компонентов имеют тенденцию к прочному связыванию с неподвижной фазой и, таким образом, будут перколировать медленно, тогда как другие имеют тенденцию к слабому связыванию и выходят из колонки быстрее. Было предложено много разных хроматографических систем с неподвижным слоем, и они используются как для аналитических целей, так и для целей промышленного производства.
Напротив, система с псевдодвижущимся слоем состоит из многих индивидуальных колонок, содержащих адсорбент, которые последовательно связаны друг с другом. Элюент пропускается через колонки в первом направлении. Точки инъекции исходного материала и элюента и точки отбора разделенных компонентов в системе периодически смещаются посредством ряда клапанов. Общим эффектом является имитирование действия одной колонки, содержащей подвижный слой твердого адсорбента. Таким образом, система с псевдодвижущимся слоем состоит из колонок, которые, как и в традиционной системе с неподвижным слоем, содержат неподвижные слои твердого адсорбента, через которые пропускается элюент, но в системе с псевдодвижущимся слоем принцип действия является таким, чтобы имитировать подвижный слой с непрерывным противотоком.
Способы и оборудование для хроматографии с псевдодвижущимся слоем описаны в нескольких патентах, включая US 2985589, US 3696107, US 3706812, US 3761533, FR-A-2103302, FR-A-2651148 и FR-A-2651149, вся полнота содержания которых включена сюда посредством ссылки. Данная тема также подробно обсуждается в "Preparative and Production Scale Chromatography", под редакцией Ganetsos и Barker, Marcel Dekker Inc, New York, 1993, вся полнота содержания которой включена сюда посредством ссылки.
Система с истинным движущимся слоем является аналогичной по принципу действия системе с псевдодвижущимся слоем. Однако вместо смещения точек инъекции исходной смеси и элюента и точек отбора разделенных компонентов посредством системы клапанов, ряд адсорбирующих единиц (т.е. колонок) физически движется относительно точек подачи и выпуска. Вновь принцип действия является таким, чтобы имитировать подвижный слой с непрерывным противотоком.
Способы и оборудование для хроматографии с истинным движущимся слоем описаны в нескольких патентах, включая US 6979402, US 5069883 и US 4764276, вся полнота содержания которых включена сюда посредством ссылки.
Технология с псевдодвижущимся и истинным движущимся слоем обычно подходит только для разделения бинарных смесей. Таким образом, более полярный компонент будет двигаться с элюентом и отбираться в виде потока рафината, и менее полярный компонент будет двигаться с адсорбентом и отбираться в виде потока экстракта. Следовательно, сложно применять технологию с псевдодвижущимся или истинным движущимся слоем для отделения желательного продукта из неочищенной смеси, содержащей и полярные, и неполярные примеси. Это ограничивает применимость таких методик, например, при очистке ПНЖК продуктов из рыбьего жира.
Соответственно, при использовании в прошлом технологии с псевдодвижущимся или истинным движущимся слоем для отделения ПНЖК из природных масел обычно было необходимо сперва подвергать природное масло предварительной стадии разделения (например хроматография с неподвижной колонкой) перед очисткой полученного промежуточного продукта, с использованием технологии с псевдодвижущимся или истинным движущимся слоем (смотрите, например, ЕР-А-0697034). Типично исходная стадия очистки удаляет полярные или неполярные компоненты, создавая, таким образом, по существу бинарную смесь, которую затем подвергают хроматографии с движущимся слоем.
Этот способ разделения бинарной смеси проиллюстрирован со ссылкой на Фиг.1. Идея способа хроматографического разделения с имитированным или истинным непрерывным противотоком объясняется рассмотрением вертикальной хроматографической колонки, содержащей неподвижную фазу S, разделенную на отрезки, более точно на четыре накладывающиеся подзоны I, II, III и IV, идущие от нижней части к верхней части колонки. Элюент вводится в нижней части в IE посредством насоса Р. Смесь компонентов А и В, которые подлежат разделению, вводится в IA+В между подзоной II и подзоной III. Экстракт, содержащий главным образом В, собирают в SB между подзоной 1 и подзоной II, и рафинат, содержащий главным образом А, собирают в SA между подзоной III и подзоной IV.
В случае системы с псевдодвижущимся слоем имитированное движение неподвижной фазы S вниз вызвано движением точек введения и отбора относительно твердой фазы. В случае системы с истинным движущимся слоем движение неподвижной фазы S вниз вызвано движением разных хроматографических колонок относительно точек введения и отбора. На Фиг.1 элюент течет вверх, и смесь А+В инъецируется между подзоной II и подзоной III. Компоненты будут двигаться согласно их хроматографическим взаимодействиям с неподвижной фазой, например, адсорбции на пористой среде. Компонент В, который демонстрирует более сильную аффинность к неподвижной фазе (медленнее текущий компонент) будет более медленно увлекаться элюентом и будет следовать за ним с отставанием. Компонент А, который демонстрирует более слабую аффинность к неподвижной фазе (быстрее текущий компонент) будет легко увлекаться элюентом. Если правильный набор параметров, особенно скорость тока в каждой зоне, правильно оцениваются и контролируются, компонент А, демонстрирующий более слабую аффинность к неподвижной фазе, будет отбираться между подзоной III и подзоной IV в виде рафината, и компонент В, демонстрирующий более сильную аффинность к неподвижной фазе, будет отбираться между подзоной I и подзоной II в виде экстракта.
Следовательно, будет понятно, что традиционная система с движущимся слоем, схематически проиллюстрированная на Фиг.1, ограничивается бинарным фракционированием.
Соответственно, существует потребность в одном способе хроматографического разделения с псевдодвижущимся или истинным движущимся слоем, который может отделять ПНЖК или их производные от быстрее и медленнее текущих компонентов (т.е. более полярных и менее полярных примесей) с получением по существу чистой ПНЖК или ее производного. Кроме того, желательно, чтобы способ включал недорогие элюенты, которые работают при стандартных условиях температуры и давления.
Теперь неожиданно обнаружили, что ПНЖК продукт может быть эффективно очищен одной установкой с псевдодвижущимся или истинным движущимся слоем с использованием водно-спиртового элюента. Согласно настоящему изобретению, следовательно, предложен способ хроматографического разделения для выделения продукта - полиненасыщенной жирной кислоты (ПНЖК) из исходной смеси, который включает введение исходной смеси в хроматографическую установку с псевдодвижущимся или истинным движущимся слоем, имеющую множество связанных хроматографических колонок, содержащих в качестве элюента водный спирт, где установка имеет множество зон, включающих по меньшей мере первую зону и вторую зону, причем каждая зона имеет поток экстракта и поток рафината, из которых можно отобрать жидкость из указанного множества связанных хроматографических колонок, и где (а) поток рафината, содержащий ПНЖК продукт совместно с более полярными компонентами, отбирают из колонки в первой зоне и вводят в несмежную колонку во второй зоне, и/или (б) поток экстракта, содержащий ПНЖК продукт совместно с менее полярными компонентами, отбирают из колонки во второй зоне и вводят в несмежную колонку в первой зоне, причем указанный ПНЖК продукт отделяют от других компонентов исходной смеси в каждой зоне.
Также предложен ПНЖК продукт, получаемый способом по настоящему изобретению.
ПНЖК продукты, продуцируемые способом по настоящему изобретению, продуцируются с высоким выходом и имеют высокую чистоту. Кроме того, содержание характерных примесей, которые типично появляются в результате перегонки ПНЖК, является очень низким. Термин «изомерные примеси» в том виде, как он здесь используется, применяется для обозначения тех примесей, которые типично продуцируются во время перегонки природных масел, содержащих ПНЖК. Они включают изомеры ПНЖК, продукты перекисного окисления и олигомеризации.
Фиг.1 иллюстрирует основные принципы способа с псевдодвижущимся или истинным движущимся слоем для разделения бинарной смеси.
Фиг.2 иллюстрирует первое предпочтительное воплощение изобретения, которое подходит для отделения ЭПК (эйкозапентаеновая кислота) от быстрее и медленнее текущих компонентов (т.е. более полярных и менее полярных примесей).
Фиг.3 иллюстрирует второе предпочтительное воплощение изобретения, которое подходит для отделения ДГК (докозагексаеновая кислота) от быстрее и медленнее текущих компонентов (т.е. более полярных и менее полярных примесей).
Фиг.4 более подробно иллюстрирует первое предпочтительное воплощение изобретения, которое подходит для отделения ЭПК от быстрее и медленнее текущих компонентов (т.е. более полярных и менее полярных примесей).
Фиг.5 более подробно иллюстрирует второе предпочтительное воплощение изобретения, которое подходит для отделения ДГК от быстрее и медленнее текущих компонентов (т.е. более полярных и менее полярных примесей).
Фиг.6 более подробно иллюстрирует альтернативный способ для первого предпочтительного воплощения изобретения, который подходит для отделения ЭПК от быстрее и медленнее текущих компонентов (т.е. более полярных и менее полярных примесей).
Фиг.7 более подробно иллюстрирует альтернативный способ для второго предпочтительного воплощения изобретения, который подходит для отделения ДГК от быстрее и медленнее текущих компонентов (т.е. более полярных и менее полярных примесей).
Фиг.8 иллюстрирует особенно предпочтительное воплощение изобретения для очистки ЭПК от быстрее и медленнее текущих компонентов (т.е. более полярных и менее полярных примесей).
Фиг.9 иллюстрирует альтернативный способ для особенно предпочтительного воплощения изобретения для очистки ЭПК от быстрее и медленнее текущих компонентов (т.е. более полярных и менее полярных примесей).
Фиг.10 иллюстрирует особенно предпочтительное воплощение изобретения для очистки ЭПК от быстрее и медленнее текущих компонентов (т.е. более полярных и менее полярных примесей).
Фиг.11 показывает анализ ГХ (газовая хроматография) ЭПК продукта, продуцированного согласно изобретению.
Фиг.12 показывает кривые ГХ СМЭЖК (сложный метиловый эфир жирной кислоты) первых потоков экстракта и рафината, полученных согласно изобретению.
Фиг.13 показывает кривые ГХ СМЭЖК вторых потоков экстракта и рафината, полученных согласно изобретению.
Фиг.14 показывает кривую ГХ СМЭЖК ДГК продукта, продуцированного согласно изобретению.
Фиг.15 показывает кривую ГХ СМЭЖК ДГК продукта, продуцированного перегонкой.
1
6
1
4
Термин «полиненасыщенная жирная кислота» (ПНЖК) относится к жирным кислотам, которые содержат более чем одну двойную связь. Такие ПНЖК хорошо известны специалисту в данной области. Производное ПНЖК в том виде, как здесь используется (данный термин), представляет собой ПНЖК в форме моно-, ди- или триглицерида, сложного эфира, фосфолипида, амида, лактона или соли. Триглицериды и сложные эфиры являются предпочтительными. Сложные эфиры являются более предпочтительными. Сложные эфиры типично представляют собой алкиловые эфиры, предпочтительно C-Cалкиловые эфиры, более предпочтительно - C-Cалкиловые эфиры. Примеры сложных эфиров включают метиловые и этиловые эфиры. Этиловые эфиры являются наиболее предпочтительными.
Термин «ПНЖК продукт» в том виде, как он здесь используется, относится к продукту, содержащему одну или более чем одну полиненасыщенную жирную кислоту (ПНЖК) и/или ее производное, типично имеющему пищевое или фармацевтическое значение. Типично ПНЖК продукт представляет собой одну ПНЖК или ее производное. Альтернативно, ПНЖК продукт представляет собой смесь двух или более чем двух ПНЖК или их производных, например, двух.
Термин «зона» в том виде, как он здесь используется, относится к множеству связанных хроматографических колонок, содержащих, в качестве элюента, водный спирт, и имеющему одну или более чем одну точку инъекции для потока исходной смеси, одну или более чем одну точку инъекции для воды и/или спирта, поток отвода рафината, из которого может быть отобрана жидкость из указанного множества связанных хроматографических колонок, и поток отвода экстракта, из которого может быть отобрана жидкость из указанного множества связанных хроматографических колонок. Типично каждая зона имеет только одну точку инъекции для исходной смеси. В одном воплощении каждая зона имеет только одну точку инъекции для водно-спиртового элюента. В другом воплощении каждая зона имеет две или более чем две точки инъекции для воды и/или спирта.
Термин «рафинат» хорошо известен специалисту в данной области. В контексте хроматографии с истинным и псевдодвижущимся слоем он относится к потоку компонентов, которые перемещаются с жидкой фазой элюента быстрее по сравнению с твердой фазой адсорбента. Таким образом, поток рафината типично обогащен более полярными компонентами и обеднен менее полярными компонентами по сравнению с потоком исходной смеси.
Термин «экстракт» хорошо известен специалисту в данной области. В контексте хроматографии с истинным и псевдодвижущимся слоем он относится к потоку компонентов, которые перемещаются с твердой фазой адсорбента быстрее по сравнению с жидкой фазой элюента. Таким образом, поток экстракта типично обогащен менее полярными компонентами и обеднен более полярными компонентами по сравнению с потоком исходной смеси.
Термин «несмежный» в том виде, как он здесь используется, при применении к колонкам в той же самой установке относится к колонкам, разделенным одной или более чем одной колонкой, предпочтительно 3 или более чем 3 колонками, более предпочтительно 5 или более чем 5 колонками, наиболее предпочтительно примерно 5 колонками.
Таким образом, когда (а) поток рафината, содержащий ПНЖК продукт совместно с более полярными компонентами, отбирается из колонки в первой зоне и вводится в несмежную колонку во второй зоне, поток рафината, отобранный из первой зоны, представляет собой исходную смесь для второй зоны. Когда (б) поток экстракта, содержащий ПНЖК продукт совместно с менее полярными компонентами, отбирается из колонки во второй зоне и вводится в несмежную колонку в первой зоне, поток экстракта, отобранный из второй зоны, представляет собой исходную смесь в первой зоне.
Типично ПНЖК продукт содержит по меньшей мере одну ω-3 или ω-6 ПНЖК, предпочтительно по меньшей мере одну ω-3 ПНЖК. Примеры ω-3 ПНЖК включают альфа-линоленовую кислоту (АПК), стеаридоновую кислоту (СДК), эйкозатриеновую кислоту (ЭТЕ), эйкозатетраеновую кислоту (ЭТК), эйкозапентаеновую кислоту (ЭПК), докозапентаеновую кислоту (ДПК) и докозагексаеновую кислоту (ДГК). СДК, ЭПК, ДПК и ДГК являются предпочтительными. ЭПК и ДГК являются более предпочтительными. Примеры ω-6 ПНЖК включают линолевую кислоту (ПК), гамма-линоленовую кислоту (ГЛК), эйкозадиеновую кислоту, дигомо-гамма-линоленовую кислоту (ДГЛК), арахидоновую кислоту (АРК), докозадиеновую кислоту, адреновую кислоту и докозапентаеновую (ω-6) кислоту. ЛК, АРК, ГЛК и ДГЛК являются предпочтительными.
В одном воплощении ПНЖК продукт представляет собой ЭПК и/или сложный этиловый эфир ЭПК (ЭЭ).
В другом воплощении ПНЖК продукт представляет собой ДГК и/или сложный этиловый эфир ЭПК (ЭЭ).
В еще одном другом воплощении ПНЖК продукт представляет собой смесь ЭПК и ДГК и/или ЭЭ ЭПК и ЭЭ ДГК.
Подходящие исходные смеси для фракционирования способом по настоящему изобретению могут быть получены из природных источников, включающих растительные и животные масла и жиры, и из синтетических источников, включающих масла, полученные из генетически модифицированных растений, животных и микроорганизмов, включая дрожжи. Примеры включают рыбий жир, масла водорослей и микроводорослей и растительные масла, например, бурачниковое масло, масло Echium и масло энотеры. В одном воплощении исходная смесь представляет собой рыбий жир. В другом воплощении исходная смесь представляет собой масло водоросли. Масла водорослей являются особенно подходящими, когда желательный ПНЖК продукт представляет собой ЭПК и/или ДГК. Масло генетически модифицированного сафлора является особенно подходящим, когда желательный ПНЖК продукт представляет собой ГЛК. Генетически модифицированные дрожжи являются особенно подходящими, когда желательный ПНЖК продукт представляет собой ЭПК.
Исходная смесь может подвергаться химической обработке перед фракционированием способом по изобретению. Например, она может подвергаться переэтерификации глицерида или гидролизу глицерида, в определенных случаях, с последующими избирательными процессами, такими как кристаллизация, молекулярная перегонка, фракционирование с мочевиной, экстракция с нитратом серебра или с другими растворами солей металлов, йодлактонизация или фракционирование сверхкритической жидкости.
Исходные смеси типично содержат ПНЖК продукт и по меньшей мере один более полярный компонент и по меньшей мере один менее полярный компонент. Менее полярные компоненты имеют более сильное сцепление с адсорбентом, используемым в способе по настоящему изобретению, чем ПНЖК продукт. Во время процесса такие менее полярные компоненты типично перемещаются с твердой фазой адсорбента предпочтительнее, чем с жидкой фазой элюента. Более полярные компоненты имеют более слабое сцепление с адсорбентом, используемым в способе по настоящему изобретению, чем ПНЖК продукт. Во время процесса такие более полярные компоненты типично перемещаются с жидкой фазой элюента предпочтительнее, чем с твердой фазой адсорбента. В общем, более полярные компоненты будут отделяться в поток рафината, и менее полярные компоненты будут отделяться в поток экстракта.
Примеры более и менее полярных компонентов включают (1) другие соединения, встречающиеся в природных маслах (например жирах морских животных или раститительных маслах), (2) побочные продукты, образующиеся во время хранения, рафинации и предыдущих стадий концентрирования и (3) примеси из растворителей или реактивов, которые используются на протяжении предыдущих стадий концентрирования или очистки.
Примеры (1) включают другие нежелательные ПНЖК; насыщенные жирные кислоты; стерины, например, холестерин; витамины; и загрязнители из окружающей среды, такие как полихлорбифенил (ПХБ), полиароматические углеводородные (ПАУ) пестициды, хлорированные пестициды, диоксины и тяжелые металлы. Все из ПХБ, ПАУ, диоксинов и хлорированных пестицидов являются сильно неполярными компонентами.
Примеры (2) включают изомеры и продукты окисления или распада из ПНЖК продукта, например полимерные продукты автоокисления жирных кислот или их производные.
Примеры (3) включают мочевину, которая может добавляться для удаления из исходной смеси насыщенных или мононенасыщенных жирных кислот.
Предпочтительно исходная смесь представляет собой жир морских животных, содержащий ПНЖК, более предпочтительно - жир морских животных, содержащий ЭПК и/или ДГК.
Типичная исходная смесь для получения концентрированной ЭПК способом по настоящему изобретению содержит 50-75% ЭПК, от 0 до 10% ДГК и другие компоненты, включающие другие незаменимые ω-3 и ω-6 жирные кислоты.
Предпочтительная исходная смесь для получения концентрированной ЭПК способом по настоящему изобретению содержит 55% ЭПК, 5% ДГК и другие компоненты, включающие другие незаменимые ω-3 и ω-6 жирные кислоты. ДГК является менее полярной, чем ЭПК.
Типичная исходная смесь для получения концентрированной ДГК способом по настоящему изобретению содержит 50-75% ДГК, от 0 до 10% ЭПК и другие компоненты, включающие другие незаменимые ω-3 и ω-6 жирные кислоты.
Предпочтительная исходная смесь для получения концентрированной ДГК способом по настоящему изобретению содержит 75% ДГК, 7% ЭПК и другие компоненты, включающие другие незаменимые ω-3 и ω-6 жирные кислоты. ЭПК является более полярной, чем ДГК.
Типичная исходная смесь для получения концентрированной смеси ЭПК и ДГК способом по настоящему изобретению содержит больше чем 33% ЭПК и больше чем 22% ДГК.
Способ по изобретению требует (наличия) множества зон в указанной хроматографической установке. Типично используются две или более чем две зоны. Число зон не является конкретно ограниченным, но, в общем, имеются от 2 до 5 зон. Предпочтительно имеются две или три зоны, более предпочтительно имеются две зоны.
Типично компоненты, разделяемые в каждой зоне установки, используемой в способе по настоящему изобретению, имеют разные полярности.
Типично а) водно-спиртовой элюент, присутствующий в каждой зоне, имеет разное соотношение вода:спирт; и/или
б) скорость, с которой жидкость, отобранная через потоки экстракта и рафината в каждой зоне, рециркулирует обратно в ту же самую зону, корректируется так, что ПНЖК продукт может быть отделен от других компонентов исходной смеси в каждой зоне.
Когда установка, используемая в способе по настоящему изобретению, имеет две зоны, согласно настоящему изобретению типично предложен способ хроматографического разделения для выделения продукта - полиненасыщенной жирной кислоты (ПНЖК) из исходной смеси, который включает введение исходной смеси в хроматографическую установку с псевдодвижущимся или истинным движущимся слоем, имеющую множество связанных хроматографических колонок, содержащих, в качестве элюента, водный спирт, где установка имеет первую зону и вторую зону, причем каждая зона имеет поток экстракта и поток рафината, из которых можно отобрать жидкость из указанного множества хроматографических колонок, и где (а) поток рафината, содержащий ПНЖК продукт совместно с более полярными компонентами, отбирают из колонки в первой зоне и вводят в несмежную колонку во второй зоне, и/или (б) поток экстракта, содержащий ПНЖК продукт совместно с менее полярными компонентами, отбирают из колонки во второй зоне и вводят в несмежную колонку в первой зоне, причем указанный ПНЖК продукт отделяют от менее полярных компонентов исходной смеси в первой зоне, и указанный ПНЖК продукт отделяют от более полярных компонентов исходной смеси во второй зоне.
Типично, когда установка, используемая в способе по настоящему изобретению, содержит две зоны, элюент в первой зоне содержит больше спирта, чем элюент во второй зоне, и вторая зона расположена ниже по течению от первой зоны относительно тока элюента в системе. Таким образом, элюент в системе типично перемещается из первой зоны во вторую зону. Наоборот, твердая фаза адсорбента типично перемещается из второй зоны в первую зону. Типично две зоны не перекрываются, т.е. нет хроматографических колонок, которые находятся в обеих зонах.
В другом воплощении изобретения установка имеет первую зону, вторую зону и третью зону. Соотношения вода : спирт водно-спиртового элюента, присутствующего в первой, второй и третьей зонах, типично являются разными. Как будет очевидно специалисту в данной области, это имеет то последствие, что примеси, имеющие разные полярности, могут быть удалены в каждой зоне.
Предпочтительно, когда установка имеет три зоны, элюент в первой зоне содержит больше спирта, чем элюент во второй зоне и третьей зоне, и первая зона находится выше по течению от второй и третьей зон относительно тока элюента в системе. Типично элюент во второй зоне содержит больше спирта, чем элюент в третьей зоне, и вторая зона находится выше по течению от третьей зоны относительно тока элюента в системе. Типично в первой зоне указанный ПНЖК продукт отделяется от компонентов исходной смеси, которые являются менее полярными, чем ПНЖК продукт. Типично во второй зоне указанный ПНЖК продукт отделяется от компонентов исходной смеси, которые являются менее полярными, чем ПНЖК продукт, но более полярными, чем компоненты, отделяемые в первой зоне. Типично в третьей зоне указанный ПНЖК продукт отделяется от компонентов исходной смеси, которые являются более полярными, чем ПНЖК продукт.
В другом воплощении в первой зоне указанный ПНЖК продукт отделяется от компонентов исходной смеси, которые являются менее полярными, чем ПНЖК продукт, во второй зоне указанный ПНЖК продукт отделяется от компонентов исходной смеси, которые являются более полярными, чем ПНЖК продукт, и в третьей зоне указанный ПНЖК продукт отделяется от компонентов исходной смеси, которые являются более полярными, чем ПНЖК продукт и также более полярными, чем компоненты, отделяемые во второй зоне.
Такая установка, имеющая три зоны, была бы подходящей для отделения ЭПК и ДГК из смеси, содержащей примеси, которые являются менее полярными, чем ДГК и ЭПК, и также содержащей примеси, которые являются более полярными, чем ЭПК. В первой зоне компоненты, которые являются менее полярными, чем ДГК и ЭПК, удаляются в виде потока экстракта, и поток рафината, содержащий ДГК, ЭПК и компоненты, которые являются более полярными, чем ЭПК, отбираются и вводятся во вторую зону. Во второй зоне ДГК удаляется в виде потока экстракта, и поток рафината, содержащий ЭПК и компоненты, которые являются более полярными, чем ЭПК, отбираются и вводятся в третью зону. В третьей зоне компоненты, которые являются более полярными, чем ЭПК, удаляются в виде потока рафината, и очищенная ЭПК отбирается в виде потока экстракта. В данном воплощении очищенная ЭПК представляет собой очищенный ПНЖК продукт. Такая установка имеет преимущество в том, что также можно выделить вторичную ПНЖК. В данном случае вторичная ПНЖК представляет собой ДГК, отобранную в виде потока экстракта из второй зоны.
Типично, помимо указанного ПНЖК продукта, в способе хроматографического разделения по изобретению отбирается дополнительный вторичный ПНЖК продукт. Предпочтительно ПНЖК продукт представляет собой ЭПК, и дополнительный вторичный ПНЖК продукт представляет собой ДГК.
В другом воплощении изобретения установка скомпонована для отбора ПНЖК продукта, который представляет собой концентрированную смесь ЭПК и ДГК. Таким образом, используется исходная смесь, которая содержит ЭПК, ДГК, компоненты, которые являются более полярными, чем ЭПК и ДГК, и компоненты, которые являются менее полярными, чем ЭПК и ДГК. В первой зоне удаляется менее полярное вещество, чем ЭПК и ДГК. Во второй зоне удаляется вещество, которое является более полярным, чем ЭПК и ДГК, и концентрированная смесь ЭПК и ДГК отбирается в виде ПНЖК продукта.
Для целей способа по настоящему изобретению можно использовать любую известную хроматографическую установку с псевдодвижущимся или истинным движущимся слоем, при условии, что установка скомпонована со многими, в частности, двумя зонами, которые характеризуют способ по настоящему изобретению. Можно использовать все те установки, которые описаны в US 2985589, US 3696107, US 3706812, US 3761533, FR-A-2103302, FR-A-2651148, FR-A-2651149, US 6979402, US 5069883 и US 4764276, если они скомпонованы согласно способу по настоящему изобретению.
Число колонок, используемых в установке, не является конкретно ограниченным. Специалист легко смог бы определить подходящие число колонок для применения. Число колонок типично составляет 8 или более, предпочтительно 15 или более. В более предпочтительном воплощении используются 15 или 16 колонок. В другом более предпочтительном воплощении используются 19 или 20 колонок. В других более предпочтительных воплощениям используются 30 или больше колонок. Типично имеется не больше чем 50 колонок, предпочтительно не больше чем 40.
Каждая зона типично состоит из приблизительно равной доли от общего числа колонок. Таким образом, в случае установки, скомпонованной с двумя зонами, каждая зона типично состоит из приблизительно половины от общего числа хроматографических колонок в системе. Таким образом, первая зона типично состоит из 4 или более, предпочтительно из 8 или более, более предпочтительно - примерно 8 колонок. Вторая зона типично состоит из 4 или более, предпочтительно из 7 или более, более предпочтительно -7 или 8 колонок.
Размеры колонок, используемых в установке, не являются конкретно ограниченными и будут зависеть от объема исходной смеси, подлежащей очистке. Специалист легко смог бы определить колонки подходящего размера для применения. Диаметр каждой колонки типично составляет от 10 до 500 мм, предпочтительно от 25 до 250 мм, более предпочтительно - от 50 до 100 мм и наиболее предпочтительно - от 70 до 80 мм. Длина каждой колонки типично составляет от 10 до 200 см, предпочтительно от 25 до 150 см, боле предпочтительно от 70 до 110 см и наиболее предпочтительно от 80 до 100 см.
Колонки в каждой зоне типично имеют идентичные размеры, но, для определенных приложений, могут иметь разные размеры.
Скорости тока в колонке ограничиваются максимальными давлениями в ряду колонок и будут зависеть от размеров колонок и размера частиц твердых фаз. Специалист в данной области легко сможет установить требующуюся скорость тока для каждого размера колонки для обеспечения эффективной десорбции. Для колонок большего диаметра, в общем, потребуются более высокие скорости тока для поддержания линейного тока через колонки.
Для типичных размеров колонок, описанных выше, и для установки, имеющей две зоны, типично, скорость тока элюента в первой зоне составляет от 1 до 4,5 л/мин, предпочтительно от 1,5 до 2,5 л/мин. Типично, скорость тока экстракта из первой зоны составляет от 0,1 до 2,5 л/мин, предпочтительно от 0,5 до 2,25 л/мин. В воплощениях, где часть экстракта из первой зоны рециркулирует обратно в первую зону, скорость тока рециркуляции типично составляет от 0,7 до 1,4 л/мин, предпочтительно примерно 1 л/мин. Типично, скорость тока рафината из первой зоны составляет от 0,2 до 2,5 л/мин, предпочтительно от 0,3 до 2,0 л/мин. В воплощениях, где часть рафината из первой зоны рециркулирует обратно в первую зону, скорость тока рециркуляции типично составляет от 0,3 до 1,0 л/мин, предпочтительно примерно 0,5 л/мин. Типично скорость тока введения исходной смеси в первую зону составляет от 5 до 150 мл/мин, предпочтительно от 10 до 100 мл/мин, более предпочтительно - от 20 до 60 мл/мин.
Для типичных размеров колонок, описанных выше, и для установки, имеющей две зоны, скорость тока элюента во второй зоне типично составляет от 1 до 4 л/мин, предпочтительно от 1,5 до 3,5 л/мин. Типично скорость тока экстракта из второй зоны составляет от 0,5 до 2 л/мин, предпочтительно от 0,7 до 1,9 л/мин. В воплощениях, где часть экстракта из второй зоны рециркулирует обратно во вторую зону, скорость тока рециркуляции типично составляет от 0,6 до 1,4 л/мин, предпочтительно от 0,7 до 1,1 л/мин, более предпочтительно примерно 0,9 л/мин. Типично скорость тока рафината из второй зоны составляет от 0,5 до 2,5 л/мин, предпочтительно от 0,7 до 1,8 л/мин, более предпочтительно примерно 1,4 л/мин.
Как будет понятно специалисту, ссылки на скорости, с которыми жидкость отбирается или удаляется через разные потоки экстракта и рафината, относятся к объемам жидкости, удаленным за количество времени, типично - л/минуту. Аналогично, ссылки на скорости, с которыми жидкость рециркулирует обратно в ту же самую зону, типично в смежную колонку в той же самой зоне, относятся к объемам жидкости, рециркулирующей за количество времени, типично - л/минуту.
Типично, часть одного или более чем одного из потока экстракта из первой зоны, потока рафината из первой зоны, потока экстракта из второй зоны и потока рафината из второй зоны рециркулирует обратно в ту же самую зону, типично в смежную колонку в той же самой зоне.
Эта рециркуляция отличается от подачи потока экстракта или рафината в несмежную колонку в другой зоне. Рециркуляция скорее включает подачу части потока экстракта или рафината из зоны обратно в ту же самую зону, типично в смежную колонку в той же самой зоне.
Скорость, с которой жидкость, отобранная через поток экстракта или рафината из первой или второй зоны рециркулирует обратно в ту же самую зону, представляет собой скорость, с которой жидкость, отобранная через данный поток подается в ту же самую зону, типично в смежную колонку в той же самой зоне. Это можно увидеть со ссылкой на Фиг.9. Скорость рециркуляции экстракта в первой зоне представляет собой скорость, с которой экстракт, отобранный из нижней части колонки 2, подается в верхнюю часть колонки 3, т.е. скорость тока жидкости в верхнюю часть колонки 3. Скорость рециркуляции экстракта во второй зоне представляет собой скорость, с которой экстракт, отобранный из нижней части колонки 10, подается в верхнюю часть колонки 11, т.е. скорость тока жидкости в верхнюю часть колонки 11.
Рециркуляция потоков экстракта и/или рафината типично осуществляется подачей жидкости, отобранной через данный поток, в контейнер и затем выкачиванием количества данной жидкости из контейнера обратно в ту же самую зону. В этом случае скорость рециркуляции жидкости, отобранной через конкретный поток экстракта или рафината, типично обратно в смежную колонку в той же самой зоне, представляет собой скорость, с которой жидкость выкачивается из контейнера обратно в ту же самую зону, типично в смежную колонку.
Как будет понятно специалисту, количество жидкости, вводимой в зону через потоки элюента и исходного раствора, сбалансировано с количеством жидкости, удаляемой из зоны и рециркулирующей обратно в ту же самую зону. Таким образом, со ссылкой на Фиг.9, для потока экстракта, скорость тока элюента (десорбента) в первой или второй зоне (D) равна скорости, с которой жидкость, отобранная через поток экстракта из данной зоны, накапливается в контейнере (Е1/Е2), сложенной со скоростью, с которой экстракт рециркулирует обратно в ту же самую зону (D-E1/D-E2). Для потока рафината в зоне, скорость, с которой экстракт рециркулирует обратно в зону (D-E1/D-E2), сложенная со скоростью, с которой исходный раствор вводится в зону (F/R1), равна скорости, с которой жидкость, отобранная через поток рафината из данной зоны, накапливается в контейнере (R1/R2), сложенной со скоростью, с которой рафинат рециркулирует обратно в ту же самую зону (D+F-E1-R1/D+R1-E2-R2).
Скорость, с которой жидкость, отобранная из конкретного потока экстракта или рафината из зоны, накапливается в контейнере, также можно представить как нетто скорость удаления данного потока экстракта или рафината из данной зоны.
Типично, скорость, с которой жидкость, отобранная через поток экстракта из первой зоны, рециркулирует обратно в первую зону, отличается от скорости, с которой жидкость, отобранная через поток экстракта из второй зоны, рециркулирует обратно во вторую зону, и/или скорость, с которой жидкость, отобранная через поток рафината из первой зоны, рециркулирует обратно в первую зону, отличается от скорости, с которой жидкость, отобранная через поток рафината из второй зоны, рециркулирует обратно во вторую зону.
Варьирование скорости, с которой жидкость, отобранная через потоки экстракта и/или рафината в каждой зоне, рециркулирует обратно в ту же самую зону, имеет эффект варьирования количества более полярного и менее полярного компонентов, присутствующих в других потоках экстракта и рафината. Таким образом, например, меньшая скорость рециркуляции экстракта приводит к меньшему (количеству) менее полярных компонентов в данной зоне, переносимых в поток рафината в данной зоне. Более высокая скорость рециркуляции экстракта приводит к большему (количеству) менее полярных компонентов в данной зоне, переносимых в поток рафината в данной зоне. Это можно видеть, например, в конкретном воплощении изобретения, показанном на Фиг.6. Скорость, с которой жидкость, отобранная через поток экстракта в первой зоне, рециркулирует обратно в ту же самую зону (D-E1) будет влиять на то, в какой степени любой из компонентов А переносится в поток рафината в первой зоне (R1).
Типично, скорость, с которой жидкость, отобранная через поток экстракта из первой зоны, рециркулирует обратно в первую зону, выше, чем скорость, с которой жидкость, отобранная через поток экстракта из второй зоны, рециркулирует обратно во вторую зону. Предпочтительно поток рафината, содержащий ПНЖК продукт совместно с более полярными компонентами, отбирается из колонки в первой зоне и вводится в несмежную колонку во второй зоне, и скорость, с которой жидкость, отобранная через поток экстракта из первой зоны, рециркулирует обратно в первую зону, выше, чем скорость, с которой жидкость, отобранная через поток экстракта из второй зоны, рециркулирует обратно во вторую зону.
Альтернативно, скорость, с которой жидкость, отобранная через поток экстракта из первой зоны, рециркулирует обратно в первую зону, ниже, чем скорость, с которой жидкость, отобранная через поток экстракта из второй зоны, рециркулирует обратно во вторую зону.
Типично скорость, с которой жидкость, отобранная через поток рафината из второй зоны, рециркулирует обратно во вторую зону, выше, чем скорость, с которой жидкость, отобранная через поток рафината из первой зоны, рециркулирует обратно в первую зону. Предпочтительно поток экстракта, содержащий ПНЖК продукт совместно с менее полярными компонентами, отбирается из колонки во второй зоне и вводится в несмежную колонку в первой зоне, и скорость, с которой жидкость, отобранная через поток рафината из второй зоны, рециркулирует обратно во вторую зону, выше, чем скорость, с которой жидкость, отобранная через поток рафината из первой зоны, рециркулирует обратно в первую зону.
Альтернативно, скорость, с которой жидкость, отобранная через поток рафината из второй зоны, рециркулирует обратно во вторую зону, ниже, чем скорость, с которой жидкость, отобранная через поток рафината из первой зоны, рециркулирует обратно в первую зону.
Продолжительность этапа, т.е. время между сдвигом точек инъекции исходной смеси и элюента и разных точек отвода отобранных фракций, не является конкретно ограниченным и будет зависеть от числа и размеров используемых колонок, и скорости тока через установку. Специалист легко смог бы определить подходящие продолжительности этапов для применения в способе по настоящему изобретению. Продолжительность этапа типично составляет от 100 до 1000 секунд, предпочтительно от 200 до 800 секунд, более предпочтительно от примерно 250 до примерно 750 секунд. В некоторых воплощениях подходящей является продолжительность этапа от 100 до 400 секунд, предпочтительно от 200 до 300 секунд, более предпочтительно примерно 250 секунд. В других воплощениях подходящей является продолжительность этапа от 600 до 900 секунд, предпочтительно от 700 до 800 секунд, более предпочтительно примерно 750 секунд.
В способе по настоящему изобретению предпочтительной является хроматография с истинным движущимся слоем.
В способе по настоящему изобретению можно использовать традиционные адсорбенты для систем с истинным и псевдодвижущимся слоем, известные в данной области. Каждая хроматографическая колонка может содержать одинаковый или разный адсорбент. Типично, каждая колонка содержит одинаковый адсорбент. Примерами таких обычно используемых материалов являются полимерные шарики, предпочтительно (из) полистирола, покрытого ДВБ (дивинилбензол); и силикагель, предпочтительно силикагель, связанный с обращенной фазой с С8 или С18 алканами, особенно С18. Силикагель с обращенной фазой, связанный с С18, является предпочтительным. Адсорбент, используемый в способе по настоящему изобретению, предпочтительно является неполярным.
Формой материала адсорбента неподвижной фазы могут быть, например, сферические или несферические шарики, предпочтительно по существу сферические шарики. Такие шарики типично имеют диаметр от 40 до 500 микрометров, предпочтительно от 100 до 500 микрометров, более предпочтительно от 250 до 500 микрометров, даже более предпочтительно от 250 до 400 микрометров, наиболее предпочтительно от 250 до 350 микрометров. Эти предпочтительные размеры частиц в некоторой степени больше, чем размеры частиц шариков, используемых в прошлом в способах с псевдодвижущимся и истинным движущимся слоем. Применение больших частиц обеспечивает использование меньшего давления элюента в системе. Это, в свою очередь, имеет преимущества в показателях экономии затрат, эффективности и срока службы установки. Неожиданно обнаружили, что в способе по настоящему изобретению (наряду со связанными с ним преимуществами) можно использовать шарики адсорбента с большим размером частиц без какой-либо потери разрешения.
Адсорбент типично имеет размер пор от 10 до 50 нм, предпочтительно от 15 до 45 нм, более предпочтительно от 20 до 40 нм, наиболее предпочтительно от 25 до 35 нм.
Элюент, используемый в способе по настоящему изобретению, представляет собой водный спирт. Водный спирт типично содержит воду и один или более чем один короткоцепочечный спирт. Короткоцепочечный спирт типично имеет от 1 до 6 атомов углерода. Примеры подходящих спиртов включают метанол, этанол, н-пропанол, изо-пропанол, н-бутанол, озо-бутанол, emop-бутанол и mpem-бутанол. Метанол и этанол являются предпочтительными. Метанол является более предпочтительным.
Типично элюент не находится в сверхкритическом состоянии. Типично элюент представляет собой жидкость.
Типично среднее соотношение вода : спирт элюента во всей установке составляет от 0,1:99,9 до 9:91 частей по объему, предпочтительно от 0,25:99,75 до 7:93 частей по объему, наиболее предпочтительно от 0,5:99,5 до 6:94 частей по объему.
Элюционная способность элюента в каждой из зон типично отличается. Предпочтительно элюционная способность элюента в первой зоне больше, чем элюционная способность элюента во второй и следующих зонах. На практике это достигается варьированием относительных количеств воды и спирта в каждой зоне. Спирты обычно являются более мощными десорберами, чем вода. Таким образом, количество спирта в элюенте в первой зоне типично больше, чем количество спирта в элюенте во второй и следующих зонах.
В воплощениях, когда водный спирт, присутствующий в каждой зоне, имеет разное содержание воды (и) спирта, соотношение вода : спирт элюента в первой зоне типично составляет от 0:100 до 5:95 частей по объему, предпочтительно от 0,1:99,9 до 2,5:97,5 частей по объему, более предпочтительно от 0,25:99,75 до 2:98 частей по объему и наиболее предпочтительно от 0,5:99,5 до 1,5:98,5 частей по объему. В данных воплощениях соотношение вода : спирт элюента во второй зоне типично составляет от 3:97 до 7:93 частей по объему, предпочтительно от 4:96 до 6:94 частей по объему, более предпочтительно от 4,5:95,5 до 5,5:94,5 частей по объему.
В особенно предпочтительном воплощении, когда водный спирт, присутствующий в каждой зоне, имеет разное содержание воды (и) спирта, соотношение вода:спирт элюента в первой зоне составляет от 0,5:99,5 до 1,5:98,5 частей по объему, и соотношение вода : спирт элюента во второй зоне составляет от 4,5:95,5 до 5,5:94,5 частей по объему.
В воплощениях, где скорость, с которой жидкость, отобранная через потоки экстракта и рафината в каждой зоне, рециркулирует обратно в ту же самую зону, корректируется так, что ПНЖК продукт может быть отделен от других компонентов исходной смеси в каждой зоне, соотношение вода:спирт элюентов в каждой зоне может быть одинаковым или разным. Типично соотношение вода : спирт элюента в каждой зоне составляет от 0,5:99,5 до 5,5:94,5 частей по объему. В одном воплощении соотношение вода:спирт элюента в первой зоне ниже, чем соотношение вода:спирт элюента во второй зоне. В другом воплощении соотношение вода:спирт элюента в первой зоне выше, чем соотношение вода:спирт элюента во второй зоне. В другом воплощении соотношение вода:спирт элюента в первой зоне является таким же, как и соотношение вода:спирт элюента во второй зоне.
Будет понятно, что соотношения воды и спирта в каждой зоне, на которые дается ссылка выше, представляют собой средние соотношения в пределах всей зоны.
Типично соотношение вода:спирт элюента в каждой зоне контролируется введением воды и/или спирта в одну или более чем одну колонку в зонах. Таким образом, например, для достижения меньшего соотношения вода:спирт в первой зоне, чем во второй зоне, вода типично вводится в первую зону медленнее, чем во вторую зону. В некоторых воплощениях в каждую зону в разных точках могут вводиться по существу чистый спирт и по существу чистая вода. Относительные скорости тока этих двух потоков будут определять общий профиль растворителя по всей зоне. В других воплощениях в разных точках в каждой зоне могут вводиться разные смеси спирт/вода. Это будет включать введение двух или более чем двух разных смесей спирт/вода в каждую зону, причем каждая смесь спирт/вода имеет разное соотношение спирт:вода. Относительные скорости тока и относительные концентрации смесей спирт/вода в данном воплощении будут определять общий профиль растворителя по всей зоне. В других воплощениях, когда соотношение вода:спирт элюента в каждой зоне является одинаковым, в каждую зону вводится одинаковая смесь спирт/вода.
Типично способ по настоящему изобретению проводится при 15-55°С, предпочтительно от 20 до 40°С, более предпочтительно при примерно 30°С. Таким образом, способ типично проводится при комнатной температуре, но (он) может проводиться при повышенных температурах.
Способ по настоящему изобретению включает введение потока исходной смеси в одну зону (например в первую зону), отбор потока первой промежуточной смеси, обогащенной ПНЖК продуктом, и введение потока первой промежуточной смеси в другую зону (например во вторую зону). Таким образом, когда установка имеет две зоны, способ включает либо (а) отбор потока первой промежуточной смеси из первой зоны и введение ее во вторую зону, либо (б) отбор потока первой промежуточной смеси из второй зоны и введение ее в первую зону. Этим способом ПНЖК продукт может быть отделен как от более, так и от менее полярных компонентов в одном процессе.
Либо (а) поток рафината, содержащий ПНЖК продукт совместно с более полярными компонентами отбирается из колонки в первой зоне и вводится в несмежную колонку во второй зоне, либо (б) поток экстракта, содержащий ПНЖК продукт совместно с менее полярными компонентами отбирается из колонки во второй зоне и вводится в несмежную колонку в первой зоне.
В особенно предпочтительном воплощении установка имеет две зоны, и способ по настоящему изобретению включает:
(1) введение исходной смеси в первую зону и удаление первого потока рафината, обогащенного ПНЖК продуктом, и первого потока экстракта, обедненного ПНЖК продуктом и
(2) введение первого потока рафината во вторую зону, удаление второго потока рафината, обедненного ПНЖК продуктом и отбор второго потока экстракта с получением ПНЖК продукта.
Это особенно предпочтительное воплощение подходит для очистки ЭПК из исходной смеси.
Это особенно предпочтительное воплощение проиллюстрировано на Фиг.2. Исходную смесь F, содержащую ПНЖК продукт (В) и более полярные (С) и менее полярные (А) компоненты, вводят в первую зону. В первой зоне менее полярные компоненты (А) удаляются в виде потока экстракта Е1. ПНЖК продукт (В) и более полярные компоненты (С) удаляются в виде потока рафината R1. Поток рафината R1 затем вводится во вторую зону. Во второй зоне более полярные компоненты (С) удаляются в виде потока рафината R2. ПНЖК продукт (В) отбирается в виде потока экстракта Е2.
Данное воплощение более подробно проиллюстрировано на Фиг.4. Фиг.4 индентична Фиг.2 за исключением того, что показаны точки введения спиртового десорбента (D) и воды (W) в каждую зону. Спиртовой десорбент (D) и вода (W) совместно образуют элюент. Фаза (D) типично представляет собой по существу чистый спирт, но, в определенных воплощениях, может быть смесью спирт/вода, содержащей главным образом спирт. Фаза (W) типично представляет собой по существу чистую воду, но, в определенных воплощениях, может быть смесью спирт/вода, содержащей главным образом воду, например, смесь 98% воды/2% метанола.
Дополнительная иллюстрация этого особенно предпочтительного воплощения показана на Фиг.6. Здесь нет отдельной точки инъекции воды, и вместо этого в (D) инъецируется водно-спиртовой десорбент.
Разделению на поток рафината и экстракта может способствовать варьирование десорбирующей силы элюента в каждой зоне. Это может достигаться введением спиртового (или обогащенного сиртом) компонента элюента и водного (или обогащенного водой) компонента в разных точках в каждой зоне. Таким образом, спирт типично вводится выше по течению от точки отвода экстракта, и вода вводится между точкой отвода экстракта и точкой введения исходной смеси в зону относительно тока элюента в системе. Это показано на Фиг.4.
Альтернативно, разделению может способствовать варьирование скоростей, с которыми жидкость, отобранная через потоки экстракта и рафината из двух зон, рециркулирует обратно в ту же самую зону.
Типично в этом особенно предпочтительном воплощении скорость, с которой жидкость, отобранная через поток экстракта из первой зоны, рециркулирует обратно в первую зону, выше, чем скорость, с которой жидкость, отобранная через поток экстракта из второй зоны, рециркулирует обратно во вторую зону; или соотношение вода:спирт элюента в первой зоне ниже, чем соотношение во второй зоне.
В этом особенно предпочтительном воплощении первый поток рафината в первой зоне типично удаляется ниже по течению от точки введения исходной смеси в первую зону относительно тока элюента в первой зоне.
В этом особенно предпочтительном воплощении первый поток экстракта в первой зоне типично удаляется выше по течению от точки введения исходной смеси в первую зону относительно тока элюента в первой зоне.
В этом особенно предпочтительном воплощении второй поток рафината во второй зоне типично удаляется ниже по течению от точки введения первого потока рафината во вторую зону относительно тока элюента во второй зоне.
В этом особенно предпочтительном воплощении второй поток экстракта во второй зоне типично отбирается выше по течению от точки введения первого потока рафината во вторую зону относительно тока элюента во второй зоне.
Типично в этом особенно предпочтительном воплощении спирт или водный спирт вводится в первую зону выше по течению от точки удаления первого потока экстракта относительно тока элюента в первой зоне.
Типично в этом особенно предпочтительном воплощении, при введении воды в первую зону вода вводится в первую зону выше по течению от точки введения исходной смеси, но ниже по течению от точки удаления первого потока экстракта относительно тока элюента в первой зоне.
Типично в этом особенно предпочтительном воплощении спирт или водный спирт вводится во вторую зону выше по течению от точки удаления второго потока экстракта относительно тока элюента во второй зоне.
Типично в этом особенно предпочтительном воплощении, при введении воды во вторую зону вода вводится во вторую зону выше по течению от точки введения первого потока рафината, но ниже по течению от точки удаления второго потока экстракта относительно тока элюента во второй зоне.
В другом особенно предпочтительном воплощении установка имеет две зоны, и способ включает:
(1) введение исходной смеси во вторую зону и удаление первого потока рафината, обедненного ПНЖК продуктом, и первого потока экстракта, обогащенного ПНЖК продуктом, и
(2) введение первого потока экстракта в первую зону, удаление второго потока экстракта, обедненного ПНЖК продуктом, и отбор второго потока рафината с получением ПНЖК продукта.
Это особенно предпочтительное воплощение подходит для очистки ДГК из исходной смеси.
Это воплощение проиллюстрировано на Фиг.3. Исходная смесь F, содержащая ПНЖК продукт (В) и более полярные (С) и менее полярные (А) компоненты, вводится во вторую зону. Во второй зоне более полярные компоненты (С) удаляются в виде потока рафината R1. ПНЖК продукт (В) и менее полярные компоненты (А) отбираются в виде потока экстракта Е1. Поток экстракта Е1 затем вводится в первую зону. В первой зоне менее полярные компоненты (А) удаляются в виде потока экстракта Е2. ПНЖК продукт (В) отбирается в виде потока рафината R2.
Это воплощение более подробно проиллюстрировано на Фиг.5. Фиг.5 идентична Фиг.3 за исключением того, что показаны точки введения десорбента - короткоцепочечного спирта (D) и воды (W) в каждой зоне. Как и выше, фаза (D) типично представляет собой по существу чистый спирт, но, в определенных воплощениях, может быть смесью спирт/вода, содержащей главным образом спирт. Фаза (W) типично представляет собой по существу чистую воду, но, в определенных воплощениях, может быть смесью спирт/вода, содержащей главным образом воду, например, смесь 98% воды/2% метанола.
Дополнительная иллюстрация этого особенно предпочтительного воплощения показана на Фиг.7. Здесь нет отдельной точки инъекции воды и, вместо этого, десорбент - водный спирт инъецируется в (D).
Типично в этом воплощении скорость, с которой жидкость, отобранная через поток рафината из второй зоны, повторно вводится во вторую зону, выше, чем скорость, с которой жидкость, отобранная через поток рафината из первой зоны повторно вводится в первую зону; или соотношение вода : спирт элюента в первой зоне ниже, чем соотношение вода : спирт элюента во второй зоне.
В этом втором особенно предпочтительном воплощении первый поток рафината во второй зоне типично удаляется ниже по течению от точки введения исходной смеси во вторую зону относительно тока элюента во второй зоне.
В этом втором особенно предпочтительном воплощении первый поток экстракта во второй зоне типично отбирается выше по течению от точки введения исходной смеси во вторую зону относительно тока элюента во второй зоне.
В этом втором особенно предпочтительном воплощении второй поток рафината в первой зоне типично отбирается ниже по течению от точки введения первого потока экстракта в первую зону относительно тока элюента в первой зоне.
В этом втором особенно предпочтительном воплощении второй поток экстракта в первой зоне типично удаляется выше по течению от точки введения первого потока экстракта в первую зону относительно тока элюента в первой зоне.
Типично в этом втором особенно предпочтительном воплощении спирт или водный спирт вводится во вторую зону выше по течению от точки удаления первого потока экстракта относительно тока элюента во второй зоне.
Типично в этом втором особенно предпочтительном воплощении при введении воды во вторую зону вода вводится во вторую зону выше по течению от точки введения исходной смеси, но ниже по течению от точки удаления первого потока экстракта относительно тока элюента во второй зоне.
Типично в этом втором особенно предпочтительном воплощении спирт или водный спирт вводится в первую зону выше по течению от точки удаления второго потока экстракта относительно тока элюента в первой зоне.
Типично в этом втором особенно предпочтительном воплощении при введении воды в первую зону вода вводится в первую зону выше по течению от точки введения первого потока рафината, но ниже по течению от точки удаления второго потока экстракта относительно тока элюента в первой зоне.
В предпочтительном воплощении изобретения хроматографическая установка с псевдодвижущимся или истинным движущимся слоем состоит из пятнадцати хроматографических колонок. Они названы колонки 1-15. Пятнадцать колонок организованы последовательно так, что нижняя часть колонки 1 связана с верхней частью колонки 2, нижняя часть колонки 2 связана с верхней частью колонки 3 и т.д. Это возможно может осуществляться посредством контейнера-держателя с потоком рециркуляции в следующую колонку. Ток элюента через систему идет из колонки 1 в колонку 2, в колонку 3 и т.д. Ток адсорбента через систему идет из колонки 15 в колонку 14, в колонку 13 и т.д.
В наиболее предпочтительном воплощении первая зона типично состоит из восьми смежных колонок - колонок 1-8, которые связаны так, как обсуждалось выше. В этом наиболее предпочтительном воплощении вторая зона типично состоит из семи колонок - колонок 9-15, которые связаны так, как обсуждалось выше. Во избежание сомнений, нижняя часть колонки 8 в первой зоне связана с верхней частью колонки 9 во второй зоне.
Наиболее предпочтительное воплощение проиллюстрировано на Фиг.8. Исходная смесь F, содержащая ПНЖК продукт (В) и более полярные (С) и менее полярные (А) компоненты, вводится в верхнюю часть колонки 5 в первой зоне. Спиртовой десорбент вводится в верхнюю часть колонки 1 в первой зоне. Вода вводится в верхнюю часть колонки 4 в первой зоне. В первой зоне менее полярные компоненты (А) удаляются в виде потока экстракта Е1 из нижней части колонки 2. ПНЖК продукт (В) и более полярные компоненты (С) удаляются в виде потока рафината R1 из нижней части колонки 7. Поток рафината R1 затем вводится во вторую зону в верхней части колонки 13. Спиртовой десорбент вводится в верхнюю часть колонки 9 во второй зоне. Вода вводится в верхнюю часть колонки 12 во второй зоне. Во второй зоне более полярные компоненты (С) удаляются в виде потока рафината R2 в нижней части колонки 15. ПНЖК продукт (В) отбирается в виде потока экстракта Е2 в нижней части колонки 10.
В этом наиболее предпочтительном воплощении спирт типично вводится в верхнюю часть колонки 1 в первой зоне.
В этом наиболее предпочтительном воплощении вода типично вводится в верхнюю часть колонки 4 в первой зоне.
В этом наиболее предпочтительном воплощении спирт типично вводится в верхнюю часть колонки 9 во второй зоне.
В этом наиболее предпочтительном воплощении спирт типично вводится в верхнюю часть колонки 12 во второй зоне.
В этом наиболее предпочтительном воплощении поток исходной смеси типично вводится в верхнюю часть колонки 5 в первой зоне.
В этом наиболее предпочтительном воплощении первый поток рафината типично отбирается из нижней части колонки 7 в первой зоне и вводится в верхнюю часть колонки 13 во второй зоне. Первый поток рафината возможно может собираться в контейнере перед введением в колонку 13.
В этом наиболее предпочтительном воплощении первый поток экстракта типично удаляется из нижней части колонки 2 в первой зоне. Первый поток экстракта возможно может собираться в контейнере и повторно вводиться в верхнюю часть колонки 3 в первой зоне.
В этом наиболее предпочтительном воплощении второй поток рафината типично удаляется из нижней части колонки 15 во второй зоне.
В этом наиболее предпочтительном воплощении второй поток экстракта типично отбирается из нижней части колонки 10 во второй зоне. Этот второй поток экстракта типично содержит очищенный ПНЖК продукт. Второй поток экстракта возможно может собираться в контейнере и повторно вводиться в верхнюю часть колонки 11 во второй зоне.
Типично в этом наиболее предпочтительном воплощении соотношение вода:спирт в первой зоне меньше, чем соотношение вода : спирт во второй зоне.
Другое наиболее предпочтительное воплощение проиллюстрировано на Фиг.9. Исходная смесь F, содержащая ПНЖК продукт (В) и более полярные (С) и менее полярные (А) компоненты, вводится в верхнюю часть колонки 5 в первой зоне. Водно-спиртовой десорбент вводится в верхнюю часть колонки 1 в первой зоне. В первой зоне менее полярные компоненты (А) удаляются в виде потока экстракта Е1 из нижней части колонки 2. ПНЖК продукт (В) и более полярные компоненты (С) удаляются в виде потока рафината R1 из нижней части колонки 7. Поток рафината R1 затем вводится во вторую зону в верхней части колонки 12. Водно-спиртовой десорбент вводится в верхнюю часть колонки 9 во второй зоне. Во второй зоне более полярные компоненты (С) удаляются в виде потока рафината R2 в нижней части колонки 14. ПНЖК продукт (В) отбирается в виде потока экстракта Е2 в нижней части колонки 10.
В этом наиболее предпочтительном воплощении водный спирт типично вводится в верхнюю часть колонки 1 в первой зоне.
В этом наиболее предпочтительном воплощении водный спирт типично вводится в верхнюю часть колонки 9 во второй зоне.
В этом наиболее предпочтительном воплощении поток исходной смеси типично вводится в верхнюю часть колонки 5 в первой зоне.
В этом наиболее предпочтительном воплощении первый поток рафината типично отбирается из нижней части колонки 7 в первой зоне и вводится в верхнюю часть колонки 12 во второй зоне. Первый поток рафината возможно может собираться в контейнере перед введением в колонку 12.
В этом наиболее предпочтительном воплощении первый поток экстракта типично удаляется из нижней части колонки 2 в первой зоне. Первый поток экстракта возможно может собираться в контейнере, и часть (его может) повторно вводиться в верхнюю часть колонки 3 в первой зоне. Скорость рециркуляции жидкости, отобранной через поток экстракта из первой зоны обратно в первую зону, представляет собой скорость, с которой жидкость выкачивается из данного контейнера в верхнюю часть колонки 3.
В этом наиболее предпочтительном воплощении второй поток рафината типично удаляется из нижней части колонки 14 во второй зоне.
В этом наиболее предпочтительном воплощении второй поток экстракта типично отбирается из нижней части колонки 10 во второй зоне. Этот второй поток экстракта типично содержит очищенный ПНЖК продукт. Второй поток экстракта возможно может собираться в контейнере, и часть (его может) повторно вводиться в верхнюю часть колонки 11 во второй зоне. Скорость рециркуляции жидкости, отобранной через поток экстракта из второй зоны обратно во вторую зону, представляет собой скорость, с которой жидкость выкачивается из данного контейнера в верхнюю часть колонки 11.
В этом наиболее предпочтительном воплощении скорость, с которой жидкость, отобранная через поток экстракта из первой зоны, рециркулирует обратно в первую зону, типично выше, чем скорость, с которой жидкость, отобранная через поток экстракта из второй зоны, рециркулирует обратно во вторую зону.
В этом наиболее предпочтительном воплощении водно-спиртовой элюент является по существу одинаковым в каждой зоне.
В другом предпочтительном воплощении изобретения хроматографическая установка с псевдодвижущимся или истинным движущимся слоем состоит из девятнадцати хроматографических колонок. Они названы колонки 1-19. Пятнадцать колонок организованы последовательно так, что нижняя часть колонки 1 связана с верхней частью колонки 2, нижняя часть колонки 2 связана с верхней частью колонки 3 и т.д. Ток элюента через систему идет из колонки 1 в колонку 2, в колонку 3 и т.д. Ток адсорбента через систему идет из колонки 19 в колонку 18, в колонку 17 и т.д.
В этом воплощении первая зона типично состоит из десяти смежных колонок - колонок 1-10, которые связаны, как обсуждалось выше. Вторая зона типично состоит из восьми колонок - колонок 11-19, которые связаны, как обсуждалось выше.
Это другое предпочтительное воплощение проиллюстрировано на Фиг.10. Исходная смесь F, содержащая ПНЖК продукт (В) и более полярные (С) и менее полярные (А и А') компоненты, вводится в верхнюю часть колонки 7 в первой зоне. Первый десорбент (D1), содержащий 100% спирта, вводится в верхнюю часть колонки 1 в первой зоне. Второй десорбент (D2), содержащий смесь вода/спирт (предпочтительно 2% метанола и 98% воды), вводится в верхнюю часть колонки 5 в первой зоне. В первой зоне менее полярные компоненты (А') и (А) удаляются в виде потоков экстракта Е1' и Е1 из нижних частей колонок 1 и 4 соответственно. ПНЖК продукт (В) и более полярные компоненты (С) удаляются в виде потока рафината R1 из нижней части колонки 10. Поток рафината R1 затем вводится во вторую зону в верхней части колонки 17. Второй десорбент (D2), содержащий смесь вода/спирт (предпочтительно 2% метанола и 98% воды), вводится в верхнюю часть колонки 11 во второй зоне. Во второй зоне более полярные компоненты (С) удаляются в виде потока рафината R2 в нижней части колонки 19. ПНЖК продукт (В) отбирается в виде потока экстракта Е2 в нижней части колонки 14.
В этом предпочтительном воплощении спирт типично вводится в верхнюю часть колонки 1 в первой зоне.
В этом предпочтительном воплощении смесь 2% МеОН(метанол)/98% воды типично вводится в верхнюю часть колонки 5 в первой зоне.
В этом предпочтительном воплощении смесь 2% МеОН/98% воды типично вводится в верхнюю часть колонки 11 во второй зоне.
В этом предпочтительном воплощении поток исходной смеси типично вводится в верхнюю часть колонки 7 в первой зоне.
В этом предпочтительном воплощении первый поток рафината типично отбирается из нижней части колонки 10 в первой зоне и вводится в верхнюю часть колонки 17 во второй зоне. Первый поток рафината возможно может собираться в контейнере перед введением в колонку 17.
В этом предпочтительном воплощении потоки экстракта типично удаляются из нижних частей колонок 1 и 4 в первой зоне. Поток экстракта, отобранный из нижней части колонки 4, возможно может собираться в контейнере и повторно вводиться в верхнюю часть колонки 5 в первой зоне.
В этом предпочтительном воплощении второй поток рафината типично удаляется из нижней части колонки 19 во второй зоне.
В этом предпочтительном воплощении второй поток экстракта типично отбирается из нижней части колонки 14 во второй зоне. Этот второй поток экстракта типично содержит очищенный ПНЖК продукт. Второй поток экстракта возможно может собираться в контейнере и повторно вводиться в верхнюю часть колонки 15 во второй зоне.
Типично в этом наиболее предпочтительном воплощении соотношение вода:спирт в первой зоне меньше, чем соотношение вода:спирт во второй зоне.
Способ по изобретению обеспечивает достижение значительно большей чистоты ПНЖК продукта, чем было возможно с традиционными хроматографическими методиками. ПНЖК продукты, полученные способом по изобретению, также имеют особенно благоприятные профили примесей, которые весьма отличаются от профилей, наблюдающихся в маслах, полученных известными методиками. Настоящее изобретение, следовательно, также относится к композициям, содержащим ПНЖК продукт, например, продукт, получаемый способом по настоящему изобретению.
Таким образом, в одном воплощении настоящего изобретения также предложена композиция, содержащая ПНЖК продукт, где ПНЖК продукт представляет собой ЭПК, причем ПНЖК продукт присутствует в количестве, большем чем 93% масс., и общее содержание ω-6 полиненасыщенных жирных кислот составляет вплоть до 0,40% масс.
В том виде, как он здесь используется, % масс. компонента отнесен к общей массе композиции.
ПНЖК продукт и ω-6 ПНЖК возможно находятся в форме их сложных алкиловых эфиров, типично сложных этиловых эфиров. Предпочтительно ПНЖК продукт - ЭПК находится в форме ее сложного этилового эфира.
Типично в этом воплощении ПНЖК продукт - ЭПК присутствует в количестве, большем чем 94% масс., предпочтительно большем чем 95% масс., более предпочтительно большем чем 96% масс., даже более предпочтительно большем чем 97% масс. и наиболее предпочтительно большем чем 98% масс.
Общее содержание ω-6 полиненасыщенных жирных кислот в этом воплощении составляет вплоть до 0,40% масс. Таким образом, типично композиция содержит количество ω-6 полиненасыщенных жирных кислот вплоть до этого количества. Типично общее содержание ω-6 полиненасыщенных жирных кислот составляет вплоть до 0,35% масс., предпочтительно вплоть до 0,3% масс., более предпочтительно вплоть до 0,25% масс. и наиболее предпочтительно вплоть до 0,22% масс. Типично общее содержание ω-6 полиненасыщенных жирных кислот составляет 0,05% масс. или больше, предпочтительно 0,1% масс. или больше.
Типично в этом воплощении содержание арахидоновой кислоты составляет вплоть до 0,25% масс., предпочтительно вплоть до 0,24% масс., более предпочтительно вплоть до 0,23% масс. и наиболее предпочтительно вплоть до 0,22% масс. Таким образом, типично композиция содержит количество арахидоновой кислоты вплоть до этих количеств. Типично общее содержание арахидоновой кислоты составляет 0,05% масс. или больше, предпочтительно 0,1% масс. или больше.
Типично в этом воплощении общее содержание ω-3 полиненасыщенных жирных кислот составляет больше чем 97% масс., предпочтительно больше чем 97,5% масс., более предпочтительно больше чем 97,9% масс. В определенных воплощениях общее содержание ω-3 полиненасыщенных жирных кислот составляет больше чем 99% масс.
Типично в этом воплощении общее содержание ДГК составляет вплоть до 1% масс., предпочтительно вплоть до 0,6% масс., более предпочтительно вплоть до 0,3% масс., наиболее предпочтительно вплоть до 0,2% масс. Таким образом, типично композиция содержит количество ДГК вплоть до этих количеств. Типично общее содержание ДГК составляет 0,05% масс. или больше, предпочтительно 0,1% масс. или больше.
Типично в этом воплощении общее содержание ДГК составляет вплоть до 0,2% масс., предпочтительно вплоть до 0,175% масс., более предпочтительно вплоть до 0,16% масс. Таким образом, типично композиция содержит количество ДГК вплоть до этих количеств. Типично общее содержание ДГК составляет 0,05% масс. или больше, предпочтительно 0,1% масс. или больше.
Типично в этом воплощении общее содержание α-линоленовой кислоты составляет вплоть до 1% масс., предпочтительно вплоть до 0,6% масс., более предпочтительно вплоть до 0,3% масс. Таким образом, типично композиция содержит количество α-линоленовой кислоты вплоть до этих количеств. Типично общее содержание α-линоленовой кислоты составляет 0,05% масс. или больше, предпочтительно 0,1% масс. или больше.
Типично в этом воплощении общее содержание α-линоленовой кислоты составляет вплоть до 0,35% масс., предпочтительно вплоть до 0,3% масс., более предпочтительно вплоть до 0,29% масс. Таким образом, типично композиция содержит количество α-линоленовой кислоты вплоть до этих количеств. Типично общее содержание α-линоленовой кислоты составляет 0,05% масс. или больше, предпочтительно 0,1% масс. или больше.
Типично в этом воплощении общее содержание стеаридоновой кислоты составляет вплоть до 1% масс., предпочтительно вплоть до 0,6% масс., более предпочтительно вплоть до 0,3% масс. Таким образом, типично композиция содержит количество стеаридоновой кислоты вплоть до этих количеств. Типично общее содержание стеаридоновой кислоты составляет 0,05% масс. или больше, предпочтительно 0,1% масс. или больше.
Типично в этом воплощении общее содержание стеаридоновой кислоты составляет вплоть до 0,4% масс., предпочтительно вплоть до 0,35% масс., более предпочтительно вплоть до 0,34% масс. Таким образом, типично композиция содержит количество стеаридоновой кислоты вплоть до этих количеств. Типично общее содержание стеаридоновой кислоты составляет 0,05% масс. или больше, предпочтительно 0,1% масс. или больше.
Типично в этом воплощении общее содержание эйкозатетраеновой кислоты составляет вплоть до 1% масс., предпочтительно вплоть до 0,75% масс., более предпочтительно вплоть до 0,5% масс. Таким образом, типично композиция содержит количество эйкозатетраеновой кислоты вплоть до этих количеств. Типично общее содержание эйкозатетраеновой кислоты составляет 0,05% масс. или больше, предпочтительно 0,1% масс. или больше.
Типично в этом воплощении общее содержание эйкозатетраеновой кислоты составляет вплоть до 0,5% масс., предпочтительно вплоть до 0,475% масс., более предпочтительно вплоть до 0,46% масс. Таким образом, типично композиция содержит количество эйкозатетраеновой кислоты вплоть до этих количеств. Типично общее содержание эйкозатетраеновой кислоты составляет 0,05% масс. или больше, предпочтительно 0,1% масс. или больше.
Типично в этом воплощении общее содержание докозапентаеновой кислоты составляет вплоть до 1% масс., предпочтительно вплоть до 0,6% масс., более предпочтительно вплоть до 0,3% масс. Таким образом, типично композиция содержит количество докозапентаеновой кислоты вплоть до этих количеств. Типично общее содержание докозапентаеновой кислоты составляет 0,05% масс. или больше, предпочтительно 0,1% масс. или больше.
Типично в этом воплощении общее содержание докозапентаеновой кислоты составляет вплоть до 0,4% масс., предпочтительно вплоть до 0,35% масс., более предпочтительно вплоть до 0,33% масс. Таким образом, типично композиция содержит количество докозапентаеновой кислоты вплоть до этих количеств. Типично общее содержание докозапентаеновой кислоты составляет 0,05% масс. или больше, предпочтительно 0,1% масс. или больше.
В этом воплощении композиция предпочтительно содержит больше чем 96,5% масс. ЭПК, вплоть до 1% масс. ДГК, вплоть до 1% масс. α-линоленовой кислоты, вплоть до 1% масс. стеаридоновой кислоты, вплоть до 1% масс. эйкозатетраеновой кислоты, вплоть до 1% масс. докозапентаеновой кислоты и вплоть до 0,25% масс. арахидоновой кислоты.
В этом воплощении композиция предпочтительно содержит больше чем 96,5% масс. ЭПК, вплоть до 0,2% масс. ДГК, вплоть до 0,3% масс. α-линоленовой кислоты, вплоть до 0,4% масс. стеаридоновой кислоты, вплоть до 0,5% масс. эйкозатетраеновой кислоты, вплоть до 0,35% масс. докозапентаеновой кислоты и вплоть до 0,25% масс. арахидоновой кислоты.
В этом воплощении композиция более предпочтительно содержит от 96,5 до 99% масс. ЭПК, вплоть до 0,6% масс. ДГК, вплоть до 0,6% масс. α-линоленовой кислоты, от 0,15 до 0,6% масс. стеаридоновой кислоты, от 0,1 до 0,75% масс. эйкозатетраеновой кислоты, вплоть до 0,6% масс. докозапентаеновой кислоты и вплоть до 0,6% масс. арахидоновой кислоты.
В этом воплощении композиция более предпочтительно содержит от 96,5 до 99% масс. ЭПК, вплоть до 0,2% масс. ДГК, вплоть до 0,3% масс. α-линоленовой кислоты, от 0,15 до 0,4% масс. стеаридоновой кислоты, от 0,1 до 0,5% масс. эйкозатетраеновой кислоты, вплоть до 0,35% масс. докозапентаеновой кислоты и вплоть до 0,25% масс. арахидоновой кислоты.
В этом воплощении композиция наиболее предпочтительно содержит от 98 до 99% масс. ЭПК, от 0,1 до 0,3% масс. ДГК, от 0,3 до 0,35% масс. стеаридоновой кислоты, от 0,1 до 0,3% масс. эйкозатетраеновой кислоты и от 0,3 до 0,35% масс. докозапентаеновой кислоты.
В этом воплощении композиция наиболее предпочтительно содержит от 96,5 до 99% масс. ЭПК, от 0,1 до 0,5% масс. ДГК, от 0,1 до 0,5% масс. стеаридоновой кислоты, от 0,1 до 0,5% масс. эйкозатетраеновой кислоты, от 0,1 до 0,5% масс. докозапентаеновой кислоты и от 0,1 до 0,3% масс. арахидоновой кислоты.
В этом воплощении композиция наиболее предпочтительно содержит от 98 до 99% масс. ЭПК, от 0,1 до 0,2% масс. ДГК, от 0,3 до 0,35% масс. стеаридоновой кислоты, от 0,1 до 0,2% масс. эйкозатетраеновой кислоты и от 0,3 до 0,35% масс. докозапентаеновой кислоты.
В этом воплощении композиция наиболее предпочтительно содержит от 96,5 до 97,5% масс. ЭПК, от 0,25 до 0,35% масс. α-линоленовой кислоты, от 0,18 до 0,24% масс. стеаридоновой кислоты, от 0,4 до 0,46% масс. эйкозатетраеновой кислоты и от 0,15 до 0,25% масс. арахидоновой кислоты.
Типично в этом воплощении содержание изомерных примесей составляет вплоть до 1,5% масс. Типично содержание изомерных примесей составляет вплоть до 1% масс., предпочтительно вплоть до 0,5% масс., более предпочтительно вплоть до 0,25% масс., даже более предпочтительно вплоть до 0,25% масс. и наиболее предпочтительно вплоть до 0,1% масс.
В другом воплощении согласно настоящему изобретению также предложена композиция, содержащая ПНЖК продукт, где ПНЖК продукт представляет собой смесь ЭПК и ДГК, где (1) общее содержание ЭПК и ДГК составляет 80% масс. или больше, (2) содержание ЭПК составляет от 41 до 60% масс. и содержание ДГК составляет от 16 до 48% масс. и (3) общее содержание ω-3 полиненасыщенных жирных кислот составляет 94% масс. или больше, и/или общее содержание ω-6 полиненасыщенных жирных кислот составляет вплоть до 4% масс.
ПНЖК продукт, ω-3 и ω-6 ПНЖК возможно находятся в форме их сложных алкиловых эфиров, типично сложных этиловых эфиров. Предпочтительно ЭПК/ДГК ПНЖК продукт находится в форме его сложных этиловых эфиров.
Таким образом, в этом другом воплощении композиция типично представляет собой композицию, содержащую ПНЖК продукт, где ПНЖК продукт представляет собой смесь ЭПК и ДГК, где (1) общее содержание ЭПК и ДГК составляет 80% или больше, (2) содержание ЭПК составляет от 41 до 60% масс., и содержание ДГК составляет от 16 до 48% масс., и (3) общее содержание ω-3 полиненасыщенных жирных кислот составляет 94% масс. или больше.
Альтернативно, в этом другом воплощении композиция представляет собой композицию, содержащую ПНЖК продукт, где ПНЖК продукт представляет собой смесь ЭПК и ДГК, где (1) общее содержание ЭПК и ДГК составляет 80% или больше, (2) содержание ЭПК составляет от 41 до 60% масс., и содержание ДГК составляет от 16 до 48% масс., и (3) общее содержание ω-6 полиненасыщенных жирных кислот составляет вплоть до 4% масс.
Типично в этом другом воплощении общее содержание ЭПК и ДГК составляет 82% масс. или больше, предпочтительно 83% масс. или больше, более предпочтительно 84% масс. или больше, даже более предпочтительно 85% масс. или больше, и наиболее предпочтительно 86% масс. или больше.
Типично в этом другом воплощении содержание ЭПК составляет от 41 до 60% масс., предпочтительно от 45 до 60% масс., более предпочтительно от 47 до 60% масс., даже более предпочтительно от 47 до 57% масс. и наиболее предпочтительно от 50 до 55% масс.
Типично в этом другом воплощении содержание ДГК составляет от 16 до 48% масс., предпочтительно от 20 до 45% масс., более предпочтительно от 25 до 42% масс., даже более предпочтительно от 28 до 38% масс. и наиболее предпочтительно от 30 до 35% масс.
Типично в этом другом воплощении общее содержание ω-3 полиненасыщенных жирных кислот составляет 94% масс. или больше, предпочтительно 95% масс. или больше, более предпочтительно 96% масс. или больше и наиболее предпочтительно 97% масс. или больше.
Типично в этом другом воплощении общее содержание α-линоленовой кислоты составляет вплоть до 0,4% масс., предпочтительно вплоть до 0,35% масс., более предпочтительно вплоть до 0,31% масс. Таким образом, типично композиция содержит количество α-линоленовой кислоты вплоть до этих количеств. Типично общее содержание α-линоленовой кислоты составляет 0,05% масс. или больше, предпочтительно 0,1% масс. или больше, более предпочтительно 0,2% масс. или больше и даже (более) предпочтительно от 0,2 до 0,4% масс.
Типично в этом другом воплощении общее содержание стеаридоновой кислоты составляет вплоть до 1,9% масс., предпочтительно вплоть до 1,5% масс., более предпочтительно вплоть до 1,25% масс. Таким образом, типично композиция содержит количество стеаридоновой кислоты вплоть до этих количеств. Типично общее содержание стеаридоновой кислоты составляет 0,05% масс. или больше, предпочтительно 0,1% масс. или больше.
Типично в этом другом воплощении общее содержание эйкозатетраеновой кислоты составляет вплоть до 2,0% масс., предпочтительно вплоть до 1,9% масс. Таким образом, типично композиция содержит количество эйкозатетраеновой кислоты вплоть до этих количеств. Типично общее содержание эйкозатетраеновой кислоты составляет 0,05% масс. или больше, предпочтительно 0,1% масс. или больше, более предпочтительно 1,0% масс. или больше и даже более предпочтительно от 1,0 до 1,9% масс.
Типично в этом другом воплощении общее содержание эйкозапентаеновой кислоты составляет вплоть до 3,0% масс., предпочтительно вплоть до 2,75% масс. Таким образом, типично композиция содержит количество эйкозапентаеновой кислоты вплоть до этих количеств. Типично общее содержание эйкозапентаеновой кислоты составляет 0,05% масс. или больше, предпочтительно 0,1% масс. или больше, более предпочтительно 2% масс. или больше и даже более предпочтительно от 2 до 2,75% масс.
Типично в этом другом воплощении общее содержание докозапентаеновой кислоты составляет вплоть до 6% масс., предпочтительно вплоть до 5,5% масс., более предпочтительно вплоть до 5,25% масс. Таким образом, типично композиция содержит количество докозапентаеновой кислоты вплоть до этих количеств. Типично общее содержание докозапентаеновой кислоты составляет 0,05% масс. или больше, предпочтительно 0,1% масс. или больше, более предпочтительно 4% масс. или больше и даже более предпочтительно от 4 до 5,25% масс.
Общее содержание об полиненасыщенных жирных кислот в этом другом воплощении типично составляет вплоть до 4% масс. Таким образом, типично композиция содержит количество ω-6 полиненасыщенных жирных кислот вплоть до этих количеств. Типично общее содержание ω-6 полиненасыщенных жирных кислот составляет вплоть до 3,75% масс., предпочтительно вплоть до 3,5% масс., более предпочтительно вплоть до 3,25% масс., даже более предпочтительно вплоть до 3% масс., наиболее предпочтительно вплоть до 2,85% масс. Типично общее содержание ω-6 полиненасыщенных жирных кислот составляет 0,05% масс. или больше, предпочтительно 0,1% масс. или больше.
Типично в этом другом воплощении общее содержание линолевой кислоты составляет вплоть до 0,5% масс., предпочтительно вплоть до 0,4% масс., более предпочтительно вплоть до 0,25% масс. Таким образом, типично композиция содержит количество линолевой кислоты вплоть до этих количеств. Типично общее содержание линолевой кислоты составляет 0,05% масс. или больше, предпочтительно 0,1% масс. или больше, более предпочтительно 0,15% масс. или больше и даже более предпочтительно от 0,15 до 0,25% масс.
Типично в этом другом воплощении общее содержание гамма-линоленовой кислоты составляет вплоть до 0,19% масс., предпочтительно вплоть до 0,15% масс., более предпочтительно вплоть до 0,1% масс. Таким образом, типично композиция содержит количество гамма-линоленовой кислоты вплоть до этих количеств. Типично общее содержание гамма-линоленовой кислоты составляет 0,05% масс. или больше, предпочтительно 0,1% масс. или больше.
Типично в этом другом воплощении общее содержание дигомо-гамма-линоленовой кислоты составляет вплоть до 0,1% масс. Таким образом, типично композиция содержит количество дигомо-гамма-линоленовой кислоты вплоть до этих количеств. Типично общее содержание дигомо-гамма-линоленовой кислоты составляет 0,05% масс. или больше.
Типично в этом другом воплощении общее содержание арахидоновой кислоты составляет вплоть до 2,5% масс., предпочтительно вплоть до 2,25% масс., более предпочтительно вплоть до 2,1% масс. Таким образом, типично композиция содержит количество арахидоновой кислоты вплоть до этих количеств. Типично общее содержание арахидоновой кислоты составляет 0,05% масс. или больше, предпочтительно 0,1% масс. или больше.
Типично в этом другом воплощении общее содержание адреновой кислоты составляет вплоть до 0,1% масс. Таким образом, типично композиция содержит количество адреновой кислоты вплоть до этого количества. Типично общее содержание адреновой кислоты составляет 0,05% масс. или больше.
Типично в этом другом воплощении общее содержание докозапентаеновой (ω-6) кислоты составляет вплоть до 0,9% масс., предпочтительно вплоть до 0,75% масс. Более предпочтительно вплоть до 0,65% масс. Таким образом, типично композиция содержит количество докозапентаеновой (ω-6) кислоты вплоть до этих количеств. Типично общее содержание докозапентаеновой (ω-6) кислоты составляет 0,05% масс. или больше, предпочтительно 0,1% масс. или больше.
В этом другом воплощении композиция предпочтительно содержит от 50 до 55% масс. ЭПК, от 30 до 35% масс. ДГК, вплоть до 0,4% масс. α-линоленовой кислоты, вплоть до 1,25% масс. стеаридоновой кислоты, вплоть до 1,9% масс. эйкозатетраеновой кислоты, вплоть до 2,75% масс. эйкозапентаеновой кислоты, вплоть до 5,25% масс. докозапентаеновой кислоты, вплоть до 0,25% масс. линолевой кислоты, вплоть до 0,1% масс. гамма-линоленовой кислоты, вплоть до 0,1% масс. дигомо-гамма-линоленовой кислоты, вплоть до 2,1% масс. арахидоновой кислоты, вплоть до 0,1% масс. адреновой кислоты и вплоть до 0,75% масс. докозапентаеновой (ω-6) кислоты.
В этом другом воплощении композиция более предпочтительно содержит от 50 до 55% масс. ЭПК, от 30 до 35% масс. ДГК, от 0,2 до 0,4% масс. α-линоленовой кислоты, вплоть до 1,25% масс. стеаридоновой кислоты, от 1,0 до 1,9% масс. эйкозатетраеновой кислоты, от 2 до 2,75% масс. эйкозапентаеновой кислоты, от 4 до 5,25% масс.докозапентаеновой кислоты, от 0,15 до 0,25% масс. линолевой кислоты, вплоть до 0,1% масс. гамма-линоленовой кислоты, вплоть до 0,1% масс. дигомо-гамма-линоленовой кислоты, вплоть до 2,1% масс. арахидоновой кислоты, вплоть до 0,1% масс. адреновой кислоты и вплоть до 0,75% масс. докозапентаеновой (ω-6) кислоты.
Типично в этом другом воплощении содержание изомерных примесей составляет вплоть до 1,5% масс. Типично содержание изомерных примесей составляет вплоть до 1% масс., предпочтительно вплоть до 0,5% масс., более предпочтительно вплоть до 0,25% масс., даже более предпочтительно вплоть до 0,25% масс. и наиболее предпочтительно вплоть до 0,1% масс.
Авторы данного изобретения также неожиданно обнаружили, что могут быть получены масла с пониженным количеством загрязнений из окружающей среды по сравнению с известными маслами. Таким образом, в еще одном другом воплощении настоящего изобретения также предложена композиция, содержащая ПНЖК продукт, как здесь определено, где (а) общее количество полиароматических углеводородов в композиции составляет вплоть до 0,89 мкг/кг, (б) общее количество диоксинов, фуранов, дибензо-пара-диоксинов и полихлорированных дибензофуранов составляет вплоть до 0,35 пг/г, (в) общее количество полихлорированных бифенилов составляет вплоть до 0,0035 мг/кг и/или (г) общее количество диоксинов, фуранов, дибензо-пара-диоксинов, полихлорированных дибензофуранов и диоксиноподобных полихлорированных бифенилов составляет вплоть до 1 пг/г.
Типично согласно настоящему изобретению предложена композиция, содержащая ПНЖК продукт, как здесь определено, где (а) общее количество полиароматических углеводородов в композиции составляет вплоть до 0,89 мкг/кг, (б) общее количество диоксинов, фуранов, дибензо-пара-диоксинов и полихлорированных дибензофуранов составляет вплоть до 0,35 пг/г и/или (в) общее количество диоксинов, фуранов и диоксиноподобных полихлорированных бифенилов составляет вплоть до 1 пг/г.
Общее количество полиароматических углеводородов в композиции в этом еще одном другом воплощении составляет вплоть до 0,89 мкг/кг. Таким образом, типично композиция содержит количество полиароматических углеводородов вплоть до этого количества. Типично общее количество полиароматических углеводородов в композиции составляет вплоть до 0,85 мкг/кг, предпочтительно вплоть до 0,8 мкг/кг, более предпочтительно вплоть до 0,7 мкг/кг, даже более предпочтительно вплоть до 0,6 мкг/кг, еще более предпочтительно вплоть до 0,5 мкг/кг, еще более предпочтительно вплоть до 0,4 мкг/кг, еще более предпочтительно вплоть до 0,3 мкг/кг, еще более предпочтительно вплоть до 0,2 мкг/кг, еще более предпочтительно вплоть до 0,1 мкг/кг и наиболее предпочтительно вплоть до 0,05 мкг/кг.
Типичные полиароматические углеводороды хорошо известны специалисту в данной области и включают аценафтен, аценафтилен, антрацен, бенз[а]антрацен, бензо[а]пирен, бензо[е]пирен, бензо[b]флуорантен, бензо[gh]перилен, бензо[i]флуорантен, бензо[k]флуорантен, хризен, дибенз(ah)антрацен, флуорантен, флуоран?, индено(1,2,3-cd))пирен, фенантрен, пирен, коронен, коранулен, тетрацен, нафталин, пентацен, трифенилен и овален. Типично количества, на которые дается ссылка выше, относятся к содержанию бензо[а]пирена.
Общее количество диоксинов, фуранов, дибензо-пара-диоксинов и полихлорированных дибензофуранов в этом еще одном другом воплощении составляет вплоть до 0,35 пг/г.Таким образом, типично композиция содержит количество диоксинов, фуранов, дибензо-пара-диоксинов и полихлорированных дибензофуранов вплоть до этого количества. Типично общее количество диоксинов, фуранов, дибензо-пара-диоксинов и полихлорированных дибензофуранов составляет вплоть до 0,325 пг/г, предпочтительно вплоть до 0,3 пг/г, более предпочтительно вплоть до 0,275 пг/г, даже более предпочтительно вплоть до 0,25 пг/г, еще более предпочтительно вплоть до 0,225 пг/г, еще более предпочтительно вплоть до 0,2 пг/г и наиболее предпочтительно вплоть до 0,185 пг/г. Эти количества выражены в токсических эквивалентах Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) с использованием токсических эквивалентных факторов (ТЭФ). Токсические эквивалентные факторы ВОЗ хорошо известны специалисту в данной области.
Диоксины, фураны, дибензо-пара-диоксины (ПХДД) и полихлорированные дибензофураны (ПХДФ) хорошо известны специалисту. Типично они определены в нормативных актах Европейского союза (ЕС) №1881/2006 и 1883/2006, вся полнота которых включена сюда посредством ссылки.
ПХДД, ПХДФ и диоксиноподобные ПХБ (полихлорированные бифенилы), определенные в нормативных актах Европейского союза (ЕС) №1881/2006 и 1883/2006, наряду с их значениями ТЭФ являются следующими:
Конгенер
Значение ТЕФ
Конгенер
Значение ТЕФ
Дибензо-пара-диоксины (ПХДД)
Диоксиноподобные ПХБ: не-opmo ПХБ+моно-opmo ПХБ
2,3,7,8-ТХДД
1
1,2,3,7,8-ПеХДД
1
1,2,3,4,7,8-ГкХДД
0,1
Не-орто ПХБ
1,2,3,6,7,8-ГкХДД
0,1
ПХБ 77
0,0001
1,2,3,7,8,9-ГкХДД
0,1
ПХБ 81
0,0001
1,2,3,4,6,7,8-ГпХДД
0,01
ПХБ 126
0,1
охдд
0,0001
ПХБ 169
0,01
Дибензофураны (ПХДФ)
2,3,7,8-ТХДФ
0,1
1,2,3,7,8-ПеХДФ
0,05
Моно-орто ПХБ
2,3,4,7,8-ПеХДФ
0,5
ПХБ 105
0,0001
1,2,3,4,7,8-ГкХДФ
0,1
ПХБ 114
0,0005
1,2,3,6,7,8-ГкХДФ
0,1
ПХБ 118
0,0001
1,2.3,7,8,9-ГкХДФ
0,1
ПХБ 123
0,0001
2,3,4,6,7,8-ГкХДФ
0,1
ПХБ 156
0,0005
1,2,3,4,6,7,8-ГпХДФ
0,01
ПХБ 157
0,0005
1,2,3,4,7,8,9-ГпХДФ
0,01
ПХБ 167
0,00001
ОХДФ
0,0001
ПХБ 189
0,0001
Использованные сокращения: «Т»= тетра; «Пе»= пента; «Гк»= гекса; «Гп»= гепта; «О»= окта; «ХДД»= хлордибензодиоксин; «ХДФ»= хлордибензофуран; «ХБ»= хлорбифенил.
Типично количество ПХДД, ПХДФ и диоксиноподобных ПХБ определяют согласно способу, изложенному в нормативных актах Европейского союза (ЕС) №1881/2006 и 1883/2006.
Общее количество полихлорированных бифенилов в этом еще одном другом воплощении составляет вплоть до 0,0035 мг/кг. Таким образом, типично композиция содержит количество полихлорированных бифенилов вплоть до этого количества. Типично общее количество полихлорированных бифенилов составляет вплоть до 0,003 мг/кг, предпочтительно вплоть до 0,0025 мг/кг, более предпочтительно вплоть до 0,002 мг/кг, даже более предпочтительно вплоть до 0,0015 мг/кг, еще более предпочтительно вплоть до 0,001 мг/кг, еще более предпочтительно вплоть до 0,00075 мг/кг и наиболее предпочтительно вплоть до 0,0007 мг/кг.
Полихлорбифенилы (ПХБ) хорошо известны в данной области и включают бифенил, монохлорбифенил, дихлорбифенил, трихлорбифенил, тетрахлорбифенил, пентахлорбифенил, гексахлорбифенил, гептахлорбифенил, октахлорбифенил, нонахлорбифенил и декахлорбифенил.
Общее количество диоксинов, фуранов, дибензо-лара-диоксинов, полихлорированных дибензофуранов и диоксиноподобных полихлорированных бифенилов в этом еще одном другом воплощении составляет вплоть до 1 пг/г. Таким образом, типично композиция содержит количество диоксинов, фуранов, дибензо-пара-диоксинов, полихлорированных дибензофуранов и диоксиноподобных полихлорированных бифенилов вплоть до этого количества. Типично общее количество диоксинов, фуранов, дибензо-пара-диоксинов, полихлорированных дибензофуранов и диоксиноподобных полихлорированных бифенилов составляет вплоть до 0,75 пг/г, предпочтительно вплоть до 0,5 пг/г, более предпочтительно вплоть до 0,45 пг/г, даже более предпочтительно вплоть до 0,4 пг/г, еще более предпочтительно вплоть до 0,35 пг/г и наиболее предпочтительно вплоть до 0,3 пг/г.
Диоксины, фураны, дибензо-пара-диоксины (ПХДД), полихлорированные дибензофураны (ПХДФ) и диоксиноподобные полихлорированные бифенилы хорошо известны специалисту. Типично они являются такими, как определено в нормативных актах Европейского союза (ЕС) №1881/2006 и 1883/2006, вся полнота которых включена сюда посредством ссылки.
ПХДД, ПХДФ и диоксиноподобные ПХБ, определенные в нормативных актах Европейского союза (ЕС) №1881/2006 и 1883/2006 наряду с их значениями ТЭФ являются такими, как определено выше.
В этом еще одном другом воплощении предпочтительно (а) общее количество полиароматических углеводородов в композиции составляет вплоть до 0,05 мкг/кг, (б) общее количество диоксинов, фуранов, дибензо-лара-диоксинов и полихлорированных дибензофуранов составляет вплоть до 0,2 пг/г, (в) общее количество полихлорированных бифенилов составляет вплоть до 0,0015 мг/кг и/или (г) общее количество диоксинов, фуранов, дибензо-пара-диоксинов и полихлорированных дибензофуранов и диоксиноподобных полихлорированных бифенилов составляет вплоть до 0,3 пг/г.
В этом еще одном другом воплощении предпочтительно (а) общее количество полиароматических углеводородов в композиции составляет вплоть до 0,05 мкг/кг, (б) общее количество диоксинов, фуранов, дибензо-пара-диоксинов и полихлорированных дибензофуранов составляет вплоть до 0,2 пг/г и/или (в) общее количество диоксинов, фуранов, дибензо-пара-диоксинов и полихлорированных дибензофуранов и диоксиноподобных полихлорированных бифенилов составляет вплоть до 0,3 пг/г.
В этом еще одном другом воплощении более предпочтительно (а) общее количество полиароматических углеводородов в композиции составляет вплоть до 0,05 мкг/кг, (б) общее количество диоксинов, фуранов, дибензо-пара-диоксинов и полихлорированных дибензофуранов составляет вплоть до 0,2 пг/г и/или (в) общее количество полихлорированных бифенилов составляет вплоть до 0,0015 мг/кг и (г) общее количество диоксинов, фуранов, дибензо-пара-диоксинов и полихлорированных дибензофуранов и диоксиноподобных полихлорированных бифенилов составляет вплоть до 0,3 пг/г.
В этом еще одном другом воплощении более предпочтительно (а) общее количество полиароматических углеводородов в композиции составляет вплоть до 0,05 мкг/кг, (б) общее количество диоксинов, фуранов, дибензо-пара-диоксинов и полихлорированных дибензофуранов составляет вплоть до 0,2 пг/г и (в) общее количество диоксинов, фуранов, дибензо-пара-диоксинов и полихлорированных дибензофуранов и диоксиноподобных полихлорированных бифенилов составляет вплоть до 0,3 пг/г.
Типично в этом еще одном другом воплощении содержание изомерных примесей составляет вплоть до 1,5% масс. Типично содержание изомерных примесей составляет вплоть до 1% масс., предпочтительно вплоть до 0,5% масс., более предпочтительно вплоть до 0,25% масс., даже более предпочтительно вплоть до 0,25% масс. и наиболее предпочтительно вплоть до 0,1% масс.
Авторы данного изобретения также обнаружили, что могут быть получены масла высокой чистоты, то есть можно избежать проблем изомеризации, перекисного окисления и олигомеризации, ассоциированных с перегнанными маслами. Количество изомерных примесей, присутствующих в ПНЖК продукте по настоящему изобретению, будет зависеть от количества изомерных примесей, присутствующих в исходной смеси. Тем не менее, важно то, что количество изомерных примесей не увеличивается способом по настоящему изобретению, в отличие от перегонки. Таким образом, пределом содержания изомеров в ПНЖК продукте является изомерное содержание исходного вещества. Если исходное вещество не имеет присутствующих изомеров, тогда образующийся ПНЖК продукт также по существу не будет содержать изомеров. Это преимущество не наблюдается при перегонке.
Таким образом, в одном воплощении способ хроматографического разделения по настоящему изобретению по существу не увеличивает количество изомерных примесей в ПНЖК продукте относительно количества изомерных примесей, присутствующих в исходной смеси. Фразу «по существу увеличивает» типично следует понимать как означающую увеличение на 10% масс. или меньше, предпочтительно на 5% масс. или меньше, более предпочтительно на 3% масс. или меньше, даже более предпочтительно на 1% масс. или меньше, еще более предпочтительно на 0,5% масс. или меньше и наиболее предпочтительно на 0,1% масс. или меньше.
Таким образом, в еще одном другом воплощении согласно настоящему изобретению также предложена композиция, содержащая ПНЖК продукт, где содержание изомерных примесей составляет вплоть до 1,5% масс. Типично композиция содержит количество изомерных примесей вплоть до этого количества. Типично содержание изомерных примесей составляет вплоть до 1% масс., предпочтительно вплоть до 0,5% масс., более предпочтительно вплоть до 0,25% масс. и наиболее предпочтительно вплоть до 0,1% масс.
Изомеризация представляет особую проблему при получении ДГК высокой чистоты посредством перегонки из-за высоких температур, требующихся для разделения. Типично ПНЖК продукт представляет собой ДГК, возможно в форме ее сложного этилового эфира. Типично композиция содержит больше чем 85% масс. ПНЖК продукта, предпочтительно больше чем 90% масс., более предпочтительно больше чем 92,5% масс., наиболее предпочтительно больше чем 95% масс. Предпочтительно композиция содержит больше чем 85% масс. ДГК, возможно в форме ее сложного этилового эфира, предпочтительно больше чем 90% масс., более предпочтительно больше чем 92,5% масс., наиболее предпочтительно больше чем 95% масс. В этом воплощении композиция типично содержит ДГК в качестве ПНЖК продукта, возможно в форме ее сложного этилового эфира, в количестве, большем чем 95% масс., где содержание изомерных примесей составляет вплоть до 1% масс., предпочтительно вплоть до 0,5% масс., более предпочтительно вплоть до 0,25% масс. и наиболее предпочтительно вплоть до 0,1% масс.
Улучшенный способ по изобретению обеспечивает эффективное достижение значительно более высокой чистоты ПНЖК продукта, поскольку и более, и менее полярные примеси могут быть удалены в одном способе.
ПНЖК продукт по настоящему изобретению типично имеет чистоту больше чем 80% по массе, предпочтительно больше чем 85% по массе, более предпочтительно больше чем 90% по массе, даже более предпочтительно больше чем 95% по массе, еще более предпочтительно больше чем 97% по массе и наиболее предпочтительно больше чем 99% по массе. Когда ПНЖК продукт представляет собой одну ПНЖК или ее производное, приведенные выше концентрации относятся к концентрации данной ПНЖК или производного. Когда ПНЖК продукт представляет собой смесь двух или более чем двух ПНЖК или их производных, например, двух, приведенные выше концентрации относятся к объединенной концентрации ПНЖК или их производных.
В способе по настоящему изобретению также избегаются проблемы изомеризации, перекисного окисления и олигомеризации, ассоциированные с перегнанными маслами. ПНЖК продукт по настоящему изобретению типично имеет содержание изомерных примесей меньше чем 5% по массе, предпочтительно меньше чем 3% по массе и более предпочтительно меньше чем 1% по массе. Как упомянуто выше, изомерные примеси включают изомеры ПНЖК, продукты перекисного окисления и олигомеризации. Изомеры ПНЖК включают позиционные и/или геометрические изомеры. Примеры позиционных и/или геометрических изомеров ЭПК включают 17Е-ЭПК, 5Е-ЭПК, 5Е,8Е-ЭПК, 8Е,11Е-ЭПК, 5Е,14Е-ЭПК и 5Е,8Е, НЕ, 17Е-ЭПК. Такие изомеры более подробно обсуждаются в Wijesundera, R.C., et al, Journal of the American Oil Chemists Society, 1989, vol.66, no. 12, 1822-1830, вся полнота которой включена сюда посредством ссылки.
На практике способ по настоящему изобретению обычно будет контролироваться компьютером. Согласно настоящему изобретению, следовательно, также предложена компьютерная программа для контролирования хроматографической установки, как здесь определено, содержащая программные средства, которые, при выполнении, инструктируют установку по выполнению способа по изобретению.
Следующие Примеры иллюстрируют изобретение.
ПРИМЕРЫ
Пример 1
Исходная смесь, происходящая из рыбьего жира (55% по массе ЭЭ ЭПК, 5% по массе ЭЭ ДГК), фракционируется с использованием хроматографической системы с истинным движущимся слоем с использованием связанного С18 силикагеля (размер частиц 300 мкм) в качестве неподвижной фазы и водного метанола в качестве элюента согласно системе, схематически проиллюстрированной на Фиг.8. 15 колонок (диаметр: 76,29 мм, длина: 914,40 мм) соединены последовательно, как показано на Фиг.8.
Рабочие параметры и скорости тока для восьми разных случаев являются следующими. Для условий, приведенных ниже, ЭЭ ЭПК продуцируется с высоким уровнем чистоты (от 85 до 98% посредством ГХ СМЭЖК). Кривые ГХ СМЭЖК экстракта и рафината из зоны 1 и экстракта и рафината из зоны 2 показаны как Фиг.11 и 12 соответственно.
Пример 1а
Продолжительность этапа: 750 с
Продолжительность цикла: 200 мин
Скорость подачи исходной смеси (F): 70 мл/мин
Скорость подачи десорбента (D): 850 мл/мин
Скорость экстракта: 425 мл/мин
Скорость рафината: 495 мл/мин
Пример 1б
Продолжительность этапа: 250 с
Продолжительность цикла: 66,67 мин
Скорость подачи исходной смеси (F): 210 мл/мин
Скорость подачи десорбента (D): 2550 мл/мин
Скорость экстракта: 1275 мл/мин
Скорость рафината: 1485 мл/мин
Пример 1в
Продолжительность этапа: 500 с
Продолжительность цикла: 133,33 мин
Скорость подачи исходной смеси (F): 25 мл/мин
Скорость подачи десорбента (D1) в первой зоне: 2050 мл/мин
Скорость накопления экстракта в контейнере (Е1) в первой зоне: 1125 мл/мин
Скорость рециркуляции экстракта (D1-E1) в первой зоне: 925 мл/мин
Скорость рафината (R1) в первой зоне: 950 мл/мин
Скорость подачи десорбента (D2) во второй зоне:.1700 мл/мин
Скорость накопления экстракта в контейнере (Е2) во второй зоне: 900 мл/мин
Скорость рециркуляции экстракта (D2-E2) во второй зоне: 800 мл/мин
Скорость рафината (R2) во второй зоне: 800 мл/мин
Пример 1г
Продолжительность этапа: 250 с
Продолжительность цикла: 66,67 мин
Скорость подачи исходной смеси (F): 50 мл/мин
Скорость подачи десорбента (D1) в первой зоне: 4125 мл/мин
Скорость накопления экстракта в контейнере (Е1) в первой зоне: 2250 мл/мин
Скорость рециркуляции экстракта (D1-E1) в первой зоне: 1875 мл/мин
Скорость рафината (R1) в первой зоне: 1925 мл/мин
Скорость подачи десорбента (D2) во второй зоне: 3375 мл/мин
Скорость накопления экстракта в контейнере (Е2) во второй зоне: 1800 мл/мин
Скорость рециркуляции экстракта (D2-E2) во второй зоне: 1575 мл/мин
Скорость рафината (R2) во второй зоне: 1575 мл/мин
Пример 1д
Продолжительность этапа: 500 с
Продолжительность цикла: 133,33 мин
Скорость подачи исходной смеси (F): 50 мл/мин
Скорость подачи десорбента (D1) в первой зоне: 4000 мл/мин
Скорость накопления экстракта в контейнере (Е1) в первой зоне: 2250 мл/мин
Скорость рециркуляции экстракта (D1-E1) в первой зоне: 1750 мл/мин
Скорость рафината (R1) в первой зоне: 1800 мл/мин
Скорость подачи десорбента (D2) во второй зоне: 3200 мл/мин
Нетто скорость накопления экстракта (Е2) во второй зоне: 1750 мл/мин
Скорость рециркуляции экстракта (D2-E2) во второй зоне: 1450 мл/мин
Скорость рафината (R2) во второй зоне: 1450 мл/мин
Пример 1е
Продолжительность этапа: 250 с
Продолжительность цикла: 66,67 мин
Скорость подачи исходной смеси (F): 100 мл/мин
Скорость подачи десорбента (D1) в первой зоне: 4050 мл/мин
Скорость накопления экстракта в контейнере (Е1) в первой зоне: 2100 мл/мин
Скорость рециркуляции экстракта (D1-E1) в первой зоне: 1950 мл/мин
Скорость рафината (R1) в первой зоне: 2050 мл/мин
Скорость подачи десорбента (D2) во второй зоне: 3300 мл/мин
Нетто скорость накопления экстракта (Е2) во второй зоне: 1700 мл/мин
Скорость рециркуляции экстракта (D2-E2) во второй зоне: 1600 мл/мин
Скорость рафината (R2) во второй зоне: 1600 мл/мин
Пример 1ж
Продолжительность этапа: 500 с
Продолжительность цикла: 133,33 мин
Скорость подачи исходной смеси (F): 25 мл/мин
Скорость подачи десорбента (D1) в первой зоне: 1275 мл/мин
Скорость накопления экстракта в контейнере (Е1) в первой зоне: 750 мл/мин
Скорость рециркуляции экстракта (D1-E1) в первой зоне: 550 мл/мин
Скорость рафината (R1) в первой зоне: 575 мл/мин
Скорость подачи десорбента (D2) во второй зоне: 1275 мл/мин
Нетто скорость накопления экстракта (Е2) во второй зоне: 950 мл/мин
Скорость рециркуляции экстракта (D2-E2) во второй зоне: 325 мл/мин
Скорость рафината (R2) во второй зоне: 325 мл/мин
Пример 1з
Продолжительность этапа: 250 с
Продолжительность цикла: 66,67 мин
Скорость подачи исходной смеси (F): 50 мл/мин
Скорость подачи десорбента (D1) в первой зоне: 2550 мл/мин
Скорость накопления экстракта в контейнере (Е1) в первой зоне: 1500 мл/мин
Скорость рециркуляции экстракта (D1-E1) в первой зоне: 950 мл/мин
Скорость рафината (R1) в первой зоне: 1000 мл/мин
Скорость подачи десорбента (D2) во второй зоне: 2000 мл/мин
Нетто скорость накопления экстракта (Е2) во второй зоне: 900 мл/мин
Скорость рециркуляции экстракта (D2-E2) во второй зоне; 600 мл/мин
Скорость рафината (R2) во второй зоне: 600 мл/мин
Пример 2
Исходная смесь, происходящая из рыбьего жира, содержащая сложный этиловый эфир эйкозатетраеновой кислоты (ЭЭ ЭТК), ЭЭ ЭПК, их изомеры и ЭЭ ДГК фракционировалась с использованием хроматографической системы с истинным движущимся слоем с использованием связанного С18 силикагеля (размер частиц 40-60 мкм) в качестве неподвижной фазы и водного метанола в качестве элюента согласно системе, схематически проиллюстрированной на Фиг.10. 19 колонок (диаметр: 10 мм, длина: 250 мм) соединены последовательно, как показано на Фиг.10.
Рабочие параметры и скорости тока являются следующими.
Продолжительность цикла: 600 с
Скорость подачи исходной смеси (F): 0,5 мл/мин
Скорость подачи десорбента (D1, 100% метанол) в первую зону: 6 мл/мин
Скорость подачи десорбента (D2, 99% метанол/1% вода) в первую зону: 6 мл/мин
Скорость экстракта (ЕГ) из первой зоны: 3 мл/мин
Скорость экстракта (Е1) из первой зоны: 1,9 мл/мин
Скорость рафината (R1) из первой зоны: 4,6 мл/мин
Скорость подачи десорбента (D2, 97% метанол/3% вода) во вторую зону: 6 мл/мин
Скорость экстракта (Е2) из второй зоны: 2,4 мл/мин
Скорость рафината (R2) из второй зоны: 4,6 мл/мин
Вновь ЭЭ ЭПК продуцировался с высоким уровнем чистоты (больше чем 90% по массе, больше чем 95% по массе, больше чем 98% по массе).
Пример 3
Исходная смесь, происходящая из рыбьего жира (55% по массе ЭЭ ЭПК, 5% по массе ЭЭ ДГК), фракционировалась с использованием хроматографической системы с истинным движущимся слоем с использованием связанного С18 силикагеля (размер частиц 300 мкм, пористость частиц 150 ангстрем) в качестве неподвижной фазы и водного метанола в качестве элюента согласно системе, схематически проиллюстрированной на Фиг.8. 15 колонок (диаметр: 10 мм, длина: 250 мм) соединены последовательно, как показано на Фиг.8.
Рабочие параметры и скорости тока являются следующими.
Продолжительность цикла: 380 с
Скорость подачи исходной смеси (F): 0,5 мл/мин
Скорость подачи десорбента (D, 98,5% метанол/1,5% вода) в первую зону: 9 мл/мин
Скорость подачи фазы, обогащенной водой (W, 85% метанол/15% вода), в первую зону: 3,1 мл/мин
Скорость экстракта (Е1) из первой зоны: 4 мл/мин
Скорость рафината (R1) из первой зоны: 8,6 мл/мин
Скорость подачи десорбента (D, 97% метанол/3% вода) во вторую зону: 10,8 мл/мин
Скорость подачи фазы, обогащенной водой (W, 85% метанол/15% вода), во вторую зону: 3,1 мл/мин
Скорость экстракта (Е2) из второй зоны: 4,1 мл/мин
Скорость рафината (R2) из второй зоны: 10,3 мл/мин
ЭЭ ЭПК продуцировался с высоким уровнем чистоты (>95% чистоты). Кривая ГХ продукта показана в виде Фиг.13.
Пример 4
Исходная смесь, происходящая из рыбьего жира (70% по массе ЭЭ ДГК, 7% по массе ЭЭ ЭПК), фракционируется с использованием хроматографической системы с истинным движущимся слоем с использованием связанного С18 силикагеля (размер частиц 300 мкм) в качестве неподвижной фазы и водного метанола в качестве элюента согласно системе, схематически проиллюстрированной на Фиг.8. 15 колонок (диаметр: 76,29 мм, длина: 914,40 мм) соединены последовательно, как показано на Фиг.8.
Рабочие параметры и скорости тока являются следующими.
Продолжительность этапа: 600 с
Продолжительность цикла: 160 мин
Скорость подачи исходной смеси (F): 25 мл/мин
Скорость подачи десорбента (D1) в первой зоне: 2062,5 мл/мин
Скорость экстракта (Е1) в первой зоне: 900 мл/мин
Скорость рафината (R1) в первой зоне: 1187,5 мл/мин
Скорость подачи десорбента (D2) во второй зоне: 1500 мл/мин
Скорость экстракта (Е2) во второй зоне: 450 мл/мин
Скорость рафината (R2) во второй зоне: 1050 мл/мин
ЭЭ ДГК продуцируется с высоким уровнем чистоты (>97% при определении ГХ СМЭЖК). Кривая ГХ СМЭЖК экстракта из зоны 2 показана в виде Фиг.14.
Пример 5
Исходная смесь, происходящая из рыбьего жира (33% по массе ЭЭ ЭПК, 22% по массе ЭЭ ДГК), фракционируется с использованием хроматографической системы с истинным движущимся слоем с использованием связанного С18 силикагеля (размер частиц 300 мкм) в качестве неподвижной фазы и водного метанола в качестве элюента согласно системе, схематически проиллюстрированной на Фиг.8. 15 колонок (диаметр: 76,29 мм, длина: 914,40 мм) соединены последовательно, как показано на Фиг.8.
Рабочие параметры и скорости тока являются следующими.
Продолжительность этапа: 380 с
Продолжительность цикла: 101,33 мин
Скорость подачи исходной смеси (F): 40 мл/мин
Скорость подачи десорбента (D1) в первой зоне: 1950 мл/мин
Скорость экстракта (Е1) в первой зоне: 825 мл/мин
Скорость рафината (R1) в первой зоне: 1165 мл/мин
Скорость подачи десорбента (D2) во второй зоне: 1425 мл/мин
Скорость экстракта (Е2) во второй зоне: 787,5 мл/мин
Скорость рафината (R2) во второй зоне: 637,5 мл/мин
Смесь ЭЭ ЭПК и ЭЭ ДГК продуцируется с высоким уровнем чистоты (общее содержание ЭЭ ЭПК и ЭЭ ДГК>80%).
Пример 6
Проводили эксперимент для сравнения количества загрязняющих примесей из окружающей среды, присутствующих в двух ПНЖК продуктах согласно настоящему изобретению, с аналогичными маслами, полученными перегонкой. Профили загрязняющих примесей масел показаны в Таблице 1 ниже.
Таблица 1
Параметр
Спецификация для выпуска продукта
Перегнанное масло [1]
Перегнанное масло [2]
ПНЖК продукт согласно изобретению [1]
ПНЖК продукт согласно изобретению [2]
Полиароматические углеводороды (ПАУ) (мкг/кг)
Бензо(а)пирен
не более 2,0
0,90
0,90
<0,05
<0,05
Примеси
Диоксины и фураны ПХДД и ПХДФ<sup>1)</sup>
не более 2,0
0,46
0,37
0,2
0,184
(пг ВО3-ПХДД/Ф-ТЭ/г)
ПХБ (мг/кг)
не более 0,09
0,0037
0,0103
0,0007
0,0012
Сумма диоксинов, фуранов и диоксиноподобных ПХБ<sup>2)</sup> (пг ВОЗ-ПХДД/Ф-ПХБ-ТЭ/г)
не более 10,0
1,03
0,466
0,30
0,298
1) Предельно допустимые концентрации диоксинов включают сумму полихлорированных дибензо-пара-диоксинов (ПХДД) и полихлорированных дибензофуранов (ПХДФ) и выраженную в токсических эквивалентах Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) с использованием токсических эквивалентных факторов ВОЗ (ТЭФ). Это означает то, что аналитические результаты, относящиеся к 17 индивидуальным токсикологически опасным диоксиновым конгенерам, выражены в одной количественно определимой единице: концентрации токсического эквивалента ТХДД (2,3,7,8-тетрахлордибензо-пара-диоксин) или ТЭ.
2) Максимум для диоксина и фуранов сохраняется на уровне 2 пг/г.
Пример 7
Провели эксперимент для определения количества изомерных примесей, присутствующих в масле, полученном согласно настоящему изобретению, по сравнению с эквивалентам маслом, полученным перегонкой.
Кривая ГХ масла, обогащенного ДГК, полученного согласно изобретению, показана в виде Фиг.14. В кривой ГХ нет доказательства изомерных примесей.
Кривая ГХ масла, полученного перегонкой, показана в виде Фиг.15. Четыре пика с более длительным временем элюции, чем пик ДГК, соответствуют изомерам ДГК. Из кривой ГХ можно увидеть, что масло, полученное перегонкой, содержит примерно 1,5% масс. изомерных примесей.
Пример 8
Два продукта способа по настоящему изобретению, обогащенных ЭПК, сравнивали с маслами, обогащенными ЭПК, полученными перегонкой. Анализ в % масс. ПНЖК, из которых они состоят, показан ниже.
Жирная кислота
ПНЖК продукт согласно изобретению [1]
ПНЖК продукт согласно изобретению [2]
Перегнанное масло [1]
Перегнанное масло [2]
ЭПК (С20:5n-3)
98,33
97,04
98,09
98,14
ДГК (С22:6n-3)
0,15
<ПО (порог определения)
0,34
<ПО
С18:3n-3
<ПО
0,28
0,24
<ПО
С18:4n-3
0,33
0,20
0,14
0,26
С20:4n-3
0,14
0,45
0,18
0,46
С21:5n-3
<ПО
<ПО
<ПО
<ПО
С22:5n-3
0,32
<ПО
<ПО
<ПО
Общие омега-3
99,27
97,97
98,94
98,86
С18:3n-6
<ПО
<ПО
0,05
<ПО
С20:3n-6
<ПО
<ПО
0,13
0,11
С20:4n-6
<ПО
0,21
0,26
0,37
Общие омега-6
<ПО
0,21
0,44
0,48
Пример 9
Продукт способа по настоящему изобретению, обогащенный ЭПК/ДГК, сравнивали с маслом, обогащенным ЭПК/ДГК, полученным перегонкой. Анализ в % масс. ПНЖК, из которых они состоят, показан ниже.
Жирная кислота
Сложный этиловый эфир максомега (сложные этиловые эфиры Омега-3 90) % площади
Перегнанный сложный этиловый эфир (сложные этиловые эфиры Омега-3 90<sup>1</sup>) % площади
ЭПК (С20:5n-3)
53,3
46,6
ДГК (С22:6n-3)
32,9
38,2
ОБЩЕЕ СОДЕРЖАНИЕ ЭПК+ДГК
86,2
84,8
С18:3n-3
0,3
0,1
С18:4n-3
1,2
2,0
С20:4n-3
1,8
0,6
С21:5n-3
2,7
1,8
С22:5n-3
5,0
3,8
Общее содержание Омега-3
97,2
93,1
С18:2n-6
0,2
0,1
С18:3n-6
0,1
0,2
020:3n-6
0,1
0,1
С20:4n-6
2,0
2,6
С22:4n-6
0,1
0,1
С22:5n-6
0,6
1,0
Общее содержание Омега-6
2,8
4,1