CN102391112A

CN102391112A - 一种工业化生产二十碳五烯酸乙酯的方法

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Publication number: CN102391112A
Application number: CN2011103359883A
Authority: CN
Inventors: 赵永俊
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-10-31
Filing date: 2011-10-31
Publication date: 2012-03-28
Anticipated expiration: 2031-10-31
Also published as: CN102391112B

Abstract

本发明提供了一种工业化生产二十碳五烯酸乙酯的方法，包括以下步骤：（ a ）采用分子蒸馏法，将 EPA-EE 纯度为 68%-72% 的原料鱼油中的 EPA-EE 纯度提高到 79%-83% ，收率达 50%-70% ；（ b ）采用盐沉淀的化学方法，将步骤（ a ）中所得的 EPA-EE 纯度为 79%-83% 的鱼油经过盐沉淀法分离，使得其中 EPA-EE 纯度提高到 88%-92% ，收率达 50% ；（ c ）采用工业化制备色谱法，将步骤（ b ）中所得的 EPA-EE 纯度为 88%-92% 的鱼油经过制备色谱纯化，使得其中 EPA-EE 纯度提高到 96% 以上。本发明的方法将现有多种纯化方法进行优化组合，针对性地结合了这些方法中的优点，最大限度地避免了各自的缺点，获得了一种适合于工业化生产高纯度 EPA-EE 的方法。

Description

一种工业化生产二十碳五烯酸乙酯的方法

技术领域

本发明涉及一种化合物的分离方法，更特别涉及一种工业化生产二十碳五烯酸乙酯的方法。

背景技术

二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）是人体必需的omega-3型多不饱和脂肪酸，在治疗和防治心脑血管疾病、炎症、抑制肿瘤以及预防老年痴呆等方面均具有较好的疗效。而高纯度的二十碳五烯酸乙酯还可以作为原料药，应用于医药制药领域。如美国Amarin公司研制的药物AMR101就是采用纯度大于96%的二十碳五烯酸乙酯（EPA-EE）, 此药用于治疗高甘油三酯血症和血脂异常症，目前已经进入临床三期，此药物将成为美国唯一治疗高甘油三酯并同时患有混合型血脂异常病人的omega-3脂肪酸处方级药物。因此，高纯度EPA-EE未来必将广泛地应用于原料药和医药中间体。

但目前，在国内高纯度EPA-EE的制备却存在技术瓶颈。已报道的从鱼油中分离和制备EPA-EE的方法很多，主要包括以下几种：尿素包合法、低温冷冻法、金属盐沉淀法、真空蒸馏法、超临界萃取法、高效液相色谱法及层析法等。这些方法都各有优缺点，但大部分方法还是停留在简单的去除原料鱼油中色素、胆固醇和一定量饱和脂肪酸的水平，无法制备得到高纯度的EPA-EE。采用制备色谱法或二氧化碳超临界萃取方法能得到较高纯度的EPA-EE，但却成本高且需要特殊设备，如极低温设备等，因而很难实现工业化生产。因此，发展简单可控，操作成本低，且可以实现工业化生产的制备高纯度EPA-EE的工艺是当务之急。

发明内容

为克服现有技术中的上述问题，本发明提供了一种适合工业化生产高纯度二十碳五烯酸乙酯的方法。

本发明采用的技术方案是：一种工业化生产二十碳五烯酸乙酯的方法，其包括以下步骤：

（a）采用分子蒸馏法，将二十碳五烯酸乙酯纯度为68%-72%的原料鱼油中的二十碳五烯酸乙酯纯度提高到79%-83%，收率达50%-70%；

（b）采用盐沉淀的化学方法，将步骤（a）中所得的二十碳五烯酸乙酯纯度为79%-83%的鱼油经过盐沉淀法分离，使得其中二十碳五烯酸乙酯纯度提高到88%-92%，收率达50%以上；

（c）采用工业化制备色谱法，将步骤（b）中所得的二十碳五烯酸乙酯纯度为88%-92%的鱼油经过制备色谱纯化，使得其中二十碳五烯酸乙酯纯度提高到96%以上，实际收率达85%-90%。

进一步地，在步骤（b）中，盐沉淀法在醇类溶剂中，碱的作用下进行。

更进一步地，在步骤（b）中，盐沉淀法中使用的醇类溶剂可以为甲醇或乙醇或其他类似的醇类溶剂。

再进一步地，在步骤（b）中，盐沉淀法中使用的碱可以为氢氧化钠或氢氧化钾或其他类似的碱。

其中，在步骤(a)中，分子蒸馏在有效去除杂质和提高产品中二十碳五烯酸乙酯含量的同时不会对有效成分二十碳五烯酸乙酯的化学特性和药理学特性造成影响；在步骤（b）中，碱的作用主要在于提高二十碳五烯酸乙酯的纯度和使化学纯化操作更容易进行，且不对有效成分二十碳五烯酸乙酯的化学特性和药理学特性造成影响。

本发明的生产二十二碳五烯酸乙酯的方法，利用了分子蒸馏法的分离效果好、收率高、易工业化生产等特点，且该方法作为第一步，其中由于高温可能引入的氧化物以及其他难除去的杂质将会在下一步盐沉淀法中得到进一步纯化，从而避免了分子蒸馏法在纯化原料鱼油中二十碳五烯酸乙酯的缺点。盐沉淀法能有效地去除DHA-EE和饱和脂肪酸、支链不饱和脂肪酸，且该步骤工业成本低，也易实现工业化生产。样品经过分子蒸馏法和盐沉淀法纯化后去掉了其中的大部分主要杂质，然后再采用制备色谱法，大大降低了制备色谱法中所使用的有机溶剂的量，降低了对填料的损耗，有效地降低了工业化生产成本，从而使得本发明的该方法更易实现工业化生产，日产可高达kg级高纯度二十碳五烯酸乙酯鱼油。在第三步的制备色谱纯化法中，可根据杂质情况来选择单柱制备色谱系统或动态模拟移动床系统，如果经过前面两步纯化后的鱼油中除了二十碳五烯酸乙酯的其他杂质单一，含量较低，可利用制备色谱的动态模拟移动床系统进行纯化，否则，可利用单柱系统进行纯化。

与现有技术相比,本发明具有下列优点：本发明所提供的生产二十碳五烯酸乙酯的方法，有效地利用了现有一些纯化方法的优势，充分地结合了分子蒸馏法、盐沉淀法及大型制备色谱法的优点，并针对性地避免了现有方法中的缺点，如分子蒸馏过程中的高温和样品长时间逗留导致的有效成分变性，盐沉淀法中的因不饱和脂肪酸中双键部位的氧化而造成的产品变性，和通过使用高纯度EPA-EE作为起始原料从而最大限度避免了工业化色谱分离纯化中使用大量会对环境造成影响的有机溶剂，本发明获得了一种适合工业化生产高纯度EPA-EE的组合方法，所生产的EPA-EE纯度可达96%以上，且收率较高。

附图说明

图1为原料鱼油的GC图谱；

图2为图1中所示纯度的原料鱼油经过分子蒸馏法纯化后的GC图谱；

图3为图2中所示纯度的原料鱼油经过盐沉淀法纯化后的GC图谱；

图4为图3中所示纯度的原料鱼油经过制备色谱法纯化后的GC图谱；

具体实施方式。

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。

原料：

本实施例采用的EPA-EE原料鱼油的气相色谱（GC）图谱如图1所示，而各组分积分如表1所示，其中，该鱼油原料中EPA-EE（RT:28.707 min）的含量大约为70%，同时还含有多种其他杂质，有的单个杂质含量超过了5%(RT:32.71 min)。

表1

Figure 2011103359883100002DEST_PATH_IMAGE001

第一步纯化：分子蒸馏法

采用德国VTA公司的VKL70-4型分子蒸馏仪，蒸发面积0.043m ² ，内置冷凝器面积为0.065m ² ，采用辊轮式刮膜系统WRS（标准型）和三分出料器收集技术，内置250mL针型阀，处理量为0.1-2.0kg/h。该分子蒸馏法纯化EPA-EE步骤如下：检查设备不漏气，然后打开加热导热油开关和冷凝水，温度调节为76℃，在冷阱中加入液氮，然后加入100mL无水乙醇洗涤设备；设备洗涤完毕后，调节温度为106℃；打开一级泵，调节压力为0.05 mbr；待温度压力稳定后，加入250mL原料鱼油，手动调节进样阀门，缓慢放料；待轻重两相比例（切割比）稳定后，旋转三分瓶，收集两馏分。按此方法，连续处理2.0kg EPA-EE。在样品处理完后，关闭一级泵，从三分出料器处破真空。此时，完成一次蒸馏，收集两组份，称重，密封保存即为一次分子蒸馏馏分。原料鱼油经一次分子蒸馏后馏分EPA-EE纯度可达80.79%（RT:29.456min），杂质种类和含量都明显下降，可参阅图2所示GC图谱及表2，收率可达80%。

在相同条件下，如果经一次分子蒸馏后达不到理想纯度，则可以用上述一次分子蒸馏后的重组分经二次分子蒸馏，这样EPA-EE纯度将进一步提高，杂质的含量和种类可以进一步降低，但收率也将随之降低，约为50%。

表2

Figure 2011103359883100002DEST_PATH_IMAGE002

第二步纯化：盐沉淀法

将1.2kg经过分子蒸馏法处理后EPA-EE纯度为80.79%的样品溶于15升乙醇中（此处可加入适当抗氧剂以防止EPA-EE被氧化）,抽真空，在氮气保护下, 分批加入氢氧化钠(200克, 5.0摩尔)，再用氮气置换后氮气保护；在25℃下, 搅拌20h, LCMS检测反应基本完成。缓慢搅拌降温至-20℃, 然后置于-20℃冰柜放置24h, 有固体析出。将析出的固体用抽虑漏斗抽滤, 并用冷乙醇洗涤滤饼。抽干后, 固体用1N稀盐酸调节pH=5后,用正庚烷萃取两次, 合并有机层, 并用饱和食盐水洗涤。样品旋干后得到EPA-EE纯度进一步提高的鱼油 (0.6kg, 收率为55%)。取少量样品溶于乙醇加浓硫酸催化得EPA乙酯, GC检测EPA-EE纯度图谱如图2所示，各组分积分见表3，其中EPA-EE（RT:29.533min）纯度为90.48%，杂质种类明显减少。

表3

Figure 2011103359883100002DEST_PATH_IMAGE003

第三步纯化：工业化制备色谱法

实验中我们采取单柱制备纯化系统进行分离纯化，操作步骤如下：采用江苏汉邦科技有限公司DAC-HB800（800×1300mm）的动态轴向压缩制备色谱柱，NU3000C紫外-可见光检测器，YMC-Pack ODS-AQ反相填料进行实验。先用NP7300C制备泵将经以上两步操作得到的纯度为90%的样品注入制备系统，上样量为650g。采用反相甲醇-水（88%-12%，加0.1%TFA）洗脱体系进行等度洗脱。在210nm的紫外检测波长条件下，收集得到的洗脱剂，用旋转蒸发仪浓缩，共得到590g 高纯度EPA-EE鱼油样品，收率为90.7%。所得高纯度EPA-EE鱼油样品的GC谱图参见图4，各组分积分见表4。经制备色谱纯化后EPA-EE纯度可达97.0%(RT:29.671)。

表4

Figure 2011103359883100002DEST_PATH_IMAGE004

气相色谱检测方法和步骤：

根据样品浓度，用正己烷将其稀释到合适比例。取1μL样品进样，采用安捷伦6820气相色谱系统（FID检测器，Kromat PC-88 0.25mm*0.2μm*60m色谱柱）分析样品，GC检测条件为：进样口温度为200℃，FID检测器温度为250℃；初始柱温为140℃，维持2min，然后5℃/min，升温到240℃，维持15分钟。纯度计算采用安捷伦6820型气相色谱分析软件进行积分，面积归一法计算。样品在此条件下的出峰时间采用EPA-EE标准品进行预先分析校正。

以上对本发明的特定实施例进行了说明，但本发明的保护内容不仅仅限定于以上实施例，在本发明的所属技术领域中，只要掌握通常知识，就可以在其技术要旨范围内进行多种多样的变更。

Claims

1.一种工业化生产二十碳五烯酸乙酯的方法，其特征在于包括以下步骤：

（a）采用分子蒸馏法，将二十碳五烯酸乙酯纯度为68%-72%的原料鱼油中的二十碳五烯酸乙酯纯度提高到79%-83%，收率达50%-70%；

2.根据权利要求1所述的工业化生产二十碳五烯酸乙酯的方法，其特征在于：在步骤（b）中，所述的盐沉淀法在醇类溶剂中，碱的作用下进行。

3.根据权利要求2所述的工业化生产二十碳五烯酸乙酯的方法，其特征在于：所述的盐沉淀法中使用的醇类溶剂为甲醇或乙醇。

4.根据权利要求2所述的工业化生产二十碳五烯酸乙酯的方法，其特征在于：所述的盐沉淀法中使用的碱为氢氧化钠或氢氧化钾。