CN107922307A

CN107922307A - 高纯度、高收率的高度不饱和脂肪酸的生产方法

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Publication number: CN107922307A
Application number: CN201680031879.3A
Authority: CN
Inventors: 田畑宏; 平哲郎; 藤井淳; 三泽嘉久; 清水芳雄
Original assignee: Pre - Cheng Cheng Co
Current assignee: Pre - Cheng Cheng Co; Bizen Chemical Co Ltd
Priority date: 2015-06-01
Filing date: 2016-05-30
Publication date: 2018-04-17
Anticipated expiration: 2036-05-30
Also published as: JPWO2016194359A1; KR20180020154A; EP3305754A1; US20180148664A1; ES2905647T3; DK3305754T3; CA2986213C; CN107922307B; EP3305754B1; WO2016194359A1; EP3305754A4; US10196584B2; JP6510639B2; CA2986213A1; KR102604060B1

Abstract

本发明提供了一种高纯度、高收率的高度不饱和脂肪酸的生产方法，该方法弥补常规技术的缺点。提供了一种高度不饱和脂肪酸和/或其衍生物的纯化方法，该方法包括：步骤(a)使包含上述物质的第一原料与第一银盐水溶液彼此接触并搅拌，收集第一油层和第一水层；步骤(b)将所述第一水层分离成第二银盐水溶液和所述物质；以及步骤(c)使所述第一油层与所述第二银盐水溶液彼此接触并搅拌，将上述混合物分离成油层和水层，以获得包含所述物质的第二水层。

Description

高纯度、高收率的高度不饱和脂肪酸的生产方法

技术领域

本发明涉及高度不饱和脂肪酸乙酯的新生产方法。本发明还涉及高度不饱和脂肪酸乙酯的纯化方法。

本发明特别涉及以下物质的纯化技术：来源于动植物的高度不饱和脂肪酸，以及微生物油脂，诸如鱼油、藻类的提取油以及来自基因工程植物的提取油；以及它们的衍生物，并且，本发明特别涉及工业上便宜地生产医药级产品的方法。

背景技术

近年来，不饱和脂肪酸不仅作为补充剂中的必需脂肪酸而引人注目，而且特别是由于二十碳五烯酸乙酯被批准为作为开关OTC的闭塞性动脉硬化症和高脂血症的治疗药物，所以医药级EPA乙酯的市场正在扩大。换句话说，高度不饱和脂肪酸已被用于医药产品和健康食品。然而，由于高度不饱和脂肪酸具有许多双键，所以难以用化学合成法获得它们。

高度不饱和脂肪酸通过海洋生物(诸如鱼油)的提取和纯化来生产。然而，高度不饱和脂肪酸的含量少，因此一直期望高收率/高纯度的纯化技术。

按照惯例，关于从脂肪酸或单酯的混合物中分离特定脂肪酸的方法，主要有：作为使用碳数差异的分离方法的蒸馏、分子筛和超临界流体萃取；以及作为使用双键数量的分离方法的低温分馏、尿素添加、银络合物形成、溶剂分馏以及使用银离子处理树脂和ODS的柱色谱法。与色谱法的情况相同，这些纯化方法尽管简单，但是它们都具有缺点，诸如分离不充分和不适合工业化大规模处理(即使高纯化是可能的)。在实际的工业生产中，通过组合多种这些纯化方法来生产高纯度的脂肪酸。然而，在纯化方法的复杂性和纯度/收率方面存在许多待改进的地方。

硝酸银处理的原理在于：在高度不饱和脂肪酸中，特别是分子内具有大量双键的高度不饱和脂肪酸通过与硝酸银水溶液混合而形成分子内双键与银离子的络合物。利用这种性质，利用载有银离子的硅胶柱载体的保持力差异对不饱和脂肪酸的分析已得以实施。在高度不饱和脂肪酸的工业生产方法中，这种络合物的水溶性被用于对脂溶性部分进行分馏，该脂溶性部分包括作为油层的饱和脂肪酸或分子内具有少量双键的中度/高度不饱和脂肪酸。由于水溶性络合物能够通过加热该溶液而被分离成硝酸银和高度纯化的不饱和脂肪酸，这种简单的方法能够以工业规模纯化高度不饱和脂肪酸。

然而，硝酸银处理作为生产方法具有缺点，原料硝酸银的价格高且价格波动大。此外，由于不是所有的目标高度不饱和脂肪酸都形成络合物并且其中的一些会保持在油层中，所以难以说这是一种获得高收率的生产方法。结果，存在生产成本提高的缺点。

此外，原则上，在硝酸银处理中，难以完全除去作为杂质的分子内具有三个以上双键的高度不饱和脂肪酸。在获得医药级的高纯度纯化时，这样的杂质成为在前述纯化步骤和后续纯化步骤中降低纯化方法收率的原因。

以下将举例说明常规技术中的代表性纯化方法。

以下将描述在不饱和脂肪酸及其衍生物的纯化中已使用的技术的问题。

1)精密蒸馏

特点：该方法利用各成分的沸点差异进行分离。

问题：可能发生热变性；纯化高纯度产品需要很长时间。

2)分子蒸馏

特点：蒸馏时热力影响小。

问题：分离能力低。

3)尿素处理方法

特点：利用溶解的尿素的性质，即，并入共存的线性分子，同时在结晶时形成六方柱状包合物晶体。

问题：选择性低；由于尿素包合物的衍生而导致的废物处理。

4)硝酸银处理

特点：利用硝酸银水溶液的性质，即，与脂肪酸的双键形成络合物。

问题：银价格不稳定；涉及杂质。

5)固定床色谱

特点：热力影响小；能够进行高精度分离。

问题：洗脱液的用量大；不适合工业生产。

6)模拟移动床色谱

特点：由于洗脱液的用量小和连续操作而适合工业化生产。

问题：分离不饱和脂肪酸常用的ODS填料昂贵；由于只能够使用单一溶剂，梯度分离是不可能的。

关于二十碳五烯酸(EPA)乙酯的纯化技术，例如，专利文献1～4描述了硝酸银处理作为不饱和脂肪酸及其衍生物的工业上卓越的纯化技术。然而，专利1～4的方法具有以下问题：

1)EPA和二十二碳六烯酸(DHA)之外的不饱和脂肪酸也同时形成络合物，并且难以获得高纯度的高度不饱和脂肪酸；以及

2)一些高度不饱和脂肪酸不形成络合物，并且因为丢弃它们而降低了收率。

需求一种高纯度/高收率的高度不饱和脂肪酸的生产方法，以弥补常规技术的缺点。

引用列表

专利文献

[专利文献1]

日本专利3001954号

[专利文献2]

日本专利2786748号

[专利文献3]

日本专利2935555号

[专利文献4]

日本专利2895258号

发明内容

【技术问题】

本发明解决了关于高度不饱和脂肪酸及其衍生物的纯化的上述问题。

[问题的解决方案]

本发明的一个方面的特征在于：一种使用银盐水溶液的高度不饱和脂肪酸及其衍生物的纯化方法，其中，将作为原料的高度不饱和脂肪酸及其衍生物添加到溶液中，其中，在作为副产物产生的油层中的高度不饱和脂肪酸及其衍生物与银盐水溶液形成络合物，以在油层中收集高度不饱和脂肪酸及其衍生物；并且通过提高收率来降低生产成本。

为了获得医药级的高纯度脂溶性物质，与常规技术相同，仅用银盐水溶液进行纯化是不足的，还需要组合其他纯化方法。在本发明的另一方面中，与常规方法相比，通过减少在纯化时难以除去的花生四烯酸、二十碳四烯酸及其衍生物来获得高度纯化。换句话说，在本发明的另一方面中，能够以高收率获得目标脂溶性物质。

本发明的又一方面的特征在于：与使用银盐水溶液的常规纯化方法相比，本发明的方法能够以更低的成本将高度不饱和脂肪酸及其衍生物纯化至高达医药级。

在本发明的另一个方面中，将作为原料的高度不饱和脂肪酸及其衍生物的混合物与银盐水溶液混合，以形成特定的高度不饱和脂肪酸与银盐的水溶性络合物，并且由该水层对特定的高度不饱和脂肪酸纯化一次。在本发明的一个特定方面中，在纯化时将银盐的溶液再次添加到作为副产物产生的油层中，以与硝酸银形成络合物；然后进一步添加原料，以高纯度/高收率获得特定的高度不饱和脂肪酸及其衍生物，从而降低生产成本。

换句话说，本发明提供了例如一种方法，该方法包括：

i)在形成作为副产物的油层中的高度不饱和脂肪酸与银盐的络合物的状态下，用原料进行络合物形成；以及

ii)形成油层与银盐的络合物，由此进行下面描述的项目A1中的(1)的方法。

例如，本发明提供了以下内容。

(项目A1)

一种通过在脂溶性物质高度纯化的同时获得高收率来降低脂溶性物质的生产成本的方法，包括：

(1)在低温下用银盐水溶液以及作为原料的包括高度不饱和脂肪酸及其衍生物的混合物形成络合物，并且在收集作为水溶液之后，通过加热、溶剂萃取等而与络合物分离来获得高度纯化的不饱和脂肪酸及其衍生物；

(2)在分离油层后，在那时将银盐水溶液添加到作为副产物的油层中，以在低温下再次形成络合物；在分离油层后，进一步添加原料以在低温下形成络合物；并且，在收集作为水溶液后，通过加热、溶剂萃取等而与络合物分离来获得高度纯化的不饱和脂肪酸及其衍生物；以及

(3)以与上述步骤(2)相同的方式，对在上述步骤(2)中作为副产物产生的油层进行处理，并且在下一批次及之后的批次中重复该处理，从而将高度不饱和脂肪酸及其衍生物收集在油层中。

(项目A2)

根据项目A1所述的方法，其中，与使用银盐水溶液的常规方法相比，防止了花生四烯酸和二十碳四烯酸的污染，并且获得了高纯度。

(项目A3)

根据项目A1所述的方法，其中，将精密蒸馏、分子蒸馏、色谱法或尿素添加法作为预处理或后处理与本发明组合，以在医药级脂溶性物质的高纯度(纯度为97％以上)纯化时获得高收率生产方法。

(项目A4)

根据项目A1所述的方法，其中，所述脂溶性物质选自由分子内具有五个以上双键的二十二碳五烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸以及它们的低级醇酯组成的组。

本发明提供例如以下第一示例性实施方式(参见图1)：

(项目1)

一种选自由高度不饱和脂肪酸及其衍生物组成的组中的物质的纯化方法，所述方法包括：

(a)使包含所述物质的第一原料与第一银盐水溶液进行接触并搅拌，以收集第一油层和第一水层；

(b)将所述第一水层分离成第二银盐水溶液和所述物质；以及

(c)使所述第一油层与所述第二银盐水溶液进行接触并搅拌，分离成油层和水层，以获得包含所述物质的第二水层。

(项目2)

(b)将所述第一水层分离成第二银盐水溶液和所述物质；以及

(c)使所述第一油层与所述第一银盐水溶液进行接触并搅拌，分离成油层和水层，以获得包含所述物质的第二水层。

(项目3)

根据项目1或2所述的方法，进一步包括：

(d)使所述第二水层与包含所述物质的第二原料进行接触并搅拌，以收集第二油层和第三水层，

其中，所述第二油层包含所述物质。

(项目4)

根据项目3所述的方法，进一步包括：

(e)将所述第三水层分离成第三银盐水溶液和所述物质。

(项目5)

根据项目3所述的方法，进一步包括：

(f)从所述第二油层中分离出所述物质。

(项目6)

根据项目4所述的方法，进一步包括：

(g)使选自由所述第一银盐水溶液、所述第二银盐水溶液和所述第三银盐水溶液组成的组中的银盐水溶液与所述第二油层进行接触并搅拌，分离成油层和水层，以获得包含所述物质的第四水层。

(项目7)

根据项目1～6中任一项所述的方法，其中，所述高度不饱和脂肪酸衍生物是高度不饱和脂肪酸乙酯。

(项目8)

根据项目7所述的方法，其中，所述高度不饱和脂肪酸乙酯选自由分子内具有五个以上双键的二十二碳五烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸以及它们的低级醇的乙酯组成的组。

(项目9)

根据项目1～8中任一项所述的方法，其中，所述银盐水溶液是硝酸银水溶液。

(项目10)

一种选自由高度不饱和脂肪酸及其衍生物组成的组中的物质的纯化方法，包括使(i)第一油层和(ii)第二银盐水溶液进行接触并搅拌，分离成油层和水层，以收集包含所述物质的第二水层：

其中，所述第一油层是通过使包含所述物质的第一原料与第一银盐水溶液进行接触并搅拌而被收集的；

其中，所述第二银盐水溶液是通过将第一水层分离成所述第二银盐水溶液和所述物质而被获得的，所述第一水层是通过使包含所述物质的第一原料与所述第一银盐水溶液进行接触并搅拌而被收集的。

(项目11)

一种选自由高度不饱和脂肪酸及其衍生物组成的组中的物质的纯化方法，所述方法包括使(i)第一油层与(ii)第一银盐水溶液进行接触并搅拌，分离成油层和水层，以收集包含所述物质的第二水层，其中，所述第一油层是通过使包含所述物质的第一原料与第一银盐水溶液进行接触并搅拌而被收集的。

(项目12)

根据项目10或11所述的方法，进一步包括：

(b)使所述第二水层与包含所述物质的第二原料进行接触并搅拌，以收集第二油层和第三水层，其中，所述第二油层包含所述物质。

(项目13)

根据项目12所述的方法，进一步包括：

(c)将所述第三水层分离成第三银盐水溶液和所述物质。

(项目14)

根据项目12所述的方法，进一步包括：

(d)从所述第二油层中分离出所述物质。

(项目15)

根据项目12或13所述的方法，进一步包括：

(e)使选自由所述第一银盐水溶液、所述第二银盐水溶液和所述第三银盐水溶液组成的组中的银盐水溶液与所述第二油层进行接触并搅拌，分离成油层和水层，以获得包含所述物质的第四水层。

(项目16)

根据项目10～15中任一项所述的方法，其中，所述高度不饱和脂肪酸衍生物是高度不饱和脂肪酸乙酯。

(项目17)

根据项目16所述的方法，其中，所述高度不饱和脂肪酸乙酯选自由分子内具有五个以上双键的二十二碳五烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸以及它们的低级醇的乙酯组成的组。

(项目18)

根据项目10～17中任一项所述的方法，其中，所述银盐水溶液是硝酸银水溶液。

本发明例如提供以下第二示例性实施方式(参见图2～4)：

(项目B1)

一种选自由高度不饱和脂肪酸及其衍生物组成的组中的物质的纯化方法，所述方法包括不小于2且不大于a个纯化堆次(purification lot)，其中，每个纯化堆次包括不小于2且不大于c个纯化批次(purification batch)，其中，a和c独立地是2以上的整数，其中，b是不小于2且不大于a的整数，其中，d是不小于1且不大于c-1的整数，并且，包含在第b纯化堆次中的第d纯化批次包括：

将第b-1纯化堆次的第d+1纯化批次中获得的油层与第b纯化堆次的第d银盐水溶液混合；以及

对混合溶液进行分液，以获得第b纯化堆次的第d油层和第b纯化堆次的第d+1银盐水溶液。

在上述方法中，每个纯化批次不一定必须遵循上述规则，并且例如，一个或多个纯化批次可以包括不同的步骤。

(项目B2)

根据项目B1所述的方法，其中，所述第b纯化堆次的第c纯化批次包括：

将原料油脂与第b纯化堆次的第c银盐水溶液混合；以及

对混合溶液进行分液，以获得第b纯化堆次的第c油层和第b纯化堆次的第c+1银盐水溶液。

(项目B3)

根据项目B1所述的方法，进一步包括：

对通过对混合溶液进行分液所获得的银盐水溶液进行有机溶剂萃取，以获得包含高度不饱和脂肪酸的萃取物；

任选地，浓缩通过所述有机溶剂萃取所获得的萃取物；以及

对浓缩物使用精密蒸馏、分子蒸馏、尿素处理法、硝酸银处理、固定床色谱、模拟移动床色谱或它们的组合，以使二十碳五烯酸(EPA)浓度为96.5％(w/w)以上。

(项目B4)

根据项目B3所述的方法，其中，花生四烯酸(AA)浓度为1.0％(w/w)以下。

(项目B5)

根据项目B3所述的方法，其中，二十碳四烯酸(ETA)浓度为1.0％(w/w)以下。

[本发明的有益效果]

根据本发明的生产方法，未纯化的高度不饱和脂肪酸及其衍生物能够在工业上以低成本纯化成医药级产品。

附图说明

[图1]图1示意性地示出了本发明的第一示例性实施方式。

[图2]图2示意性地示出了本发明的第二示例性实施方式(包括三个纯化批次的第“n”纯化堆次)。

[图3]图3示意性地示出了本发明的第二示例性实施方式(包括三个纯化批次的第“n+1”纯化堆次)。

[图4]图4示意性地示出了本发明的第二示例性实施方式(包括两个纯化批次的第“n”纯化堆次)。

具体实施方式

在下文中，将对本发明进行描述。通读本发明说明书，应该理解：除非另有特别说明，单数形式的表述也包括复数的概念。还应该理解：除非另有特别说明，本发明说明书中使用的术语具有本领域常规使用的含义。因此，除非另有定义，本发明说明书中使用的所有科技术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。在冲突的情况下，包括定义的本发明说明书将控制。另外，在本发明说明书中，“wt％”和“质量百分比浓度”能够互换使用。此外，在本发明说明书中，除非特别说明，“％”是指“wt％”。

(术语的定义)

在下文中，将列出在本发明说明书中具体使用的术语的定义。

本文使用的术语“原料油脂”是指在本发明的纯化中作为原料使用的油脂。对原料油脂可以进行或不进行脱酸处理。本发明的原料油脂优选为进行过脱酸处理的原料油脂。

本文使用的术语“原料”是指包括选自由高度不饱和脂肪酸及其衍生物组成的组中的物质的任何物质。例如，本发明的“原料”能够是但不限于上述“原料油脂”和在本发明的纯化方法中产生的“油层”。当在本发明的纯化方法中产生的“油层”包括选自由高度不饱和脂肪酸及其衍生物组成的组中的物质时，它们能够用作本发明纯化的原料而不丢弃。

本文使用的术语“纯化”是指提高作为纯化目标的物质的浓度的任何操作。

本文使用的术语“纯化批次”是指提高作为纯化目标的物质在银盐水溶液中的浓度的操作。因此，代表性地，当银盐水溶液经历“纯化批次”时，能够获得目标物质浓度提高的银盐水溶液。多个(两个以上)纯化批次能够被称为“纯化堆次”。每个纯化堆次不一定必须包括相同数量的纯化批次。

本文使用的术语“高度不饱和脂肪酸”是指碳数为16以上的分子内还具有两个以上双键的不饱和脂肪酸。它们例如能够是二十二碳六烯酸(C22:6，DHA)、二十碳五烯酸(C20:5，EPA)、花生四烯酸(C20:4，AA)、二十二碳五烯酸(C22:5，DPA)、十八碳四烯酸(C18:4)、亚麻酸(C18:3)和亚油酸(C18:2)。能够用本发明的获得方法获得的高度不饱和脂肪酸的衍生物是指其中的脂肪酸可以是也可以不是游离型的衍生物。例如，它们能够是但不限于高度不饱和脂肪酸，以及高度不饱和脂肪酸的酯型衍生物(诸如甲酯和乙酯)、酰胺型衍生物(诸如酰胺和甲基酰胺)、脂肪醇型衍生物、甘油三酯、甘油二酯和甘油单酯。优选地，本发明纯化方法的目标物质是选自由二十二碳五烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸和这些酸的低级醇的乙酯组成的组。

本文使用的术语“银盐”是指可以与不饱和脂肪酸中的不饱和键形成络合物的银盐。例如，它能够是但不限于硝酸银盐、高氯酸银盐、乙酸银盐、三氯乙酸银盐和三氟乙酸银盐。为了获得银盐水溶液，将银盐溶解于水中，使浓度优选为15％以上，更优选为20％以上，进一步优选为40％以上；并且这用于纯化高度不饱和脂肪酸衍生物。另外，银盐水溶液中的银盐浓度没有特别限制，但优选饱和浓度为上限。

本文使用的术语“抗氧化剂”是指减少或除去活生物体、食物、日常必需品和工业原料中与氧气有关的有害反应的物质。代表性地，抗氧化剂能够是但不限于丁基羟基甲苯、生育酚和生育酚衍生物。例如，生育酚衍生物能够是但不限于：d-α-生育酚、d-β-生育酚、d-γ-生育酚、d-δ-生育酚、l-α-生育酚、l-β-生育酚、l-γ-生育酚和l-δ-生育酚；dl-α-生育酚、dl-β-生育酚、dl-γ-生育酚和dl-δ-生育酚，以及它们的混合物；以及生育酚乙酸酯、生育酚琥珀酸酯、生育酚磷酸酯、生育酚天冬氨酸酯、生育酚谷氨酸酯、生育酚棕榈酸酯、生育酚烟酸酯、生育酚亚油酸酯和聚乙氧基化生育酚，以及它们的混合物。

在本发明的纯化方法中，从脂肪酸衍生物的混合物中选择性分离高度不饱和脂肪酸衍生物的方法代表性地但不限于通过以下方式进行：将可以与不饱和键形成络合物的银盐水溶液添加到含有高度不饱和脂肪酸衍生物的上述脂肪酸衍生物的混合物中；优选搅拌5分钟～4小时，更优选10分钟～2小时，以形成水溶性银盐-高度不饱和脂肪酸衍生物的络合物；并且仅将高度不饱和脂肪酸衍生物选择性溶解在银盐水溶液中。

另外，关于上述高度不饱和脂肪酸衍生物和银盐水溶液的反应温度，下限能够是任何温度，只要银盐水溶液是液态的；并且上限是100℃。然而，考虑到高度不饱和脂肪酸衍生物的氧化稳定性、银盐在水中的溶解性、络合物的生成速度等，反应温度优选为10～30℃。

在使上述高度不饱和脂肪酸衍生物与银盐水溶液接触时，考虑到高度不饱和脂肪酸衍生物的氧化稳定性和银盐的稳定性，所述接触优选在惰性气体(例如氮气气氛)下同时遮蔽光线的条件下进行。例如，通过在生产时设置氮气气氛，能够阻止氧气的混入(氧化的原因)，并且还能够抑制由于原料氧化引起的过氧化物的增加。另外，通过遮蔽促进氧化的光线，能够进一步抑制氧化并且抑制过氧化物的增加。

使高度不饱和脂肪酸衍生物从上述高度不饱和脂肪酸衍生物与银盐的络合物中解离的方法没有特别限定，但该方法例如是用有机溶剂进行萃取，以及添加水以使高度不饱和脂肪酸衍生物不溶解来进行分离的方法。

(油层中的高度不饱和脂肪酸及其衍生物与银盐水溶液的络合物形成)

不希望受理论所束缚，本发明是通过将作为原料的高度不饱和脂肪酸及其衍生物与同油层中的高度不饱和脂肪酸及其衍生物形成络合物的溶液混合而具有高收率/高纯度的方法。在下文中，将对其特征进行描述。

(1：关于使用银盐水溶液的络合物)

银盐水溶液在水中电离，并且通过在低温下将分子内具有3个以上双键的高度不饱和脂肪酸与银离子混合来形成水溶性络合物。络合物形成的难易程度取决于分子内双键的数量，并且一般而言，络合物形成能力随着分子内双键数量增加而变强。这种性质是本发明高度纯化的一个因素。

(2：关于硝酸银处理中的杂质)

在以获得分子内具有五个以上双键的医药级高度不饱和脂肪酸(诸如二十碳五烯酸、二十二碳五烯酸和二十二碳六烯酸)的高纯度纯化为目标时，具有4个双键的花生四烯酸和二十碳四烯酸将鉴于分子结构而作为杂质被包含在用硝酸银处理纯化的部分中。由于这些分子的物理性质(诸如沸点和极性)与目标物质的物理性质非常相似，所以它们成为在用各种纯化方法进行除去时大大降低收率的原因。因此，为了获得低成本的医药级目标物质，期望一种在不降低目标物质收率的情况下通过纯化来除去会成为候选杂质的物质的方法。

(3：关于使用油层的络合物形成)

在常规方法中，从收率的角度来看，添加了过量的银盐水溶液。因此，产生了过量的银离子，并且这些银离子也与会成为杂质的具有四个双键的花生四烯酸和二十碳四烯酸形成络合物。这导致纯度降低，并最终导致收率降低。

在本发明中，通过将油层中的高度不饱和脂肪酸及其衍生物与银盐水溶液混合一次来形成络合物以消耗过量的银离子，或通过限制银离子的添加量，并且将高度不饱和脂肪酸及其衍生物收集在油层中，能够以高纯度/高收率对选自由高度不饱和脂肪酸及其衍生物组成的组中的物质进行纯化。

(本发明的每个步骤)

例如，本发明提供了一种选自由高度不饱和脂肪酸及其衍生物组成的组中的物质的纯化方法，其中，所述方法包括以下步骤：

(b)将所述第一水层分离成第二银盐水溶液和所述物质；以及

(c)使选自由所述第一银盐水溶液和所述第二银盐水溶液组成的组中的水溶液与所述第一油层进行接触并搅拌，分离成油层和水层，以获得包含所述物质的第二水层。包括选自由高度不饱和脂肪酸及其衍生物组成的组中的物质的任何物质均可用作本方法中使用的原料。本发明的原料的实例能够是但不限于上述“原料油脂”和在本发明纯化方法中产生的“油层”。

就此而言，上述接触和搅拌的条件不受特别限制，因此能够使用公知的利用银盐水溶液的分离/纯化方法(例如，专利文献1～4)。例如，银盐的浓度能够是1％、3％、5％、10％、15％、20％、30％、40％、50％、60％以及饱和浓度。

对于从通过接触和搅拌而得到的混合物中分离油层和水层，能够利用公知的方法。例如，能够使用静置或离心分离。对于从水层中分离高度不饱和脂肪酸和/或其衍生物(例如，高度不饱和脂肪酸乙酯)，能够利用公知的方法。例如，能够使用正庚烷等。

对于银盐与高度不饱和脂肪酸和/或其衍生物形成复合物(络合物)，能够利用公知的方法。例如，该方法能够是但不限于低温。对于从复合物(络合物)中分离高度不饱和脂肪酸和/或其衍生物，能够利用公知的方法。例如，该方法能够是但不限于加热和溶剂萃取。

(本发明的第一示例性实施方式)

下面将参照图1对本发明的一个实施方式进行说明。

将第一银盐水溶液与原料混合，并且将混合溶液分离成第一油层和第一水层。从第一水层中萃取作为目标物质的高度不饱和脂肪酸和/或其衍生物，而剩余的溶液成为第二银盐水溶液。将该第二银盐水溶液与第一油层混合，并且将混合溶液分离成油层和第二水层。由于油层仅包含低浓度的目标物质，因此它被丢弃。接下来，第二水层可以通过与第一银盐水溶液和原料的混合溶液相同的方式进行进一步纯化。

(本发明的第二示例性实施方式)

将参照图2～4对本发明的另一实施方式进行解释，在该实施方式中，再使用纯化步骤中获得的油层作为原料而不丢弃油层。

组合两个以上的纯化批次的单元被设置作为纯化堆次，并且通过连续进行多个纯化堆次能够连续地纯化高度不饱和脂肪酸和/或其衍生物。图2示意性地示出了包括三个纯化批次的第“n”堆次。尽管描述了各溶液(油层、原料油脂)的代表性EPA浓度，但是这个浓度仅是粗略的指示。在每个纯化批次中，将油层或原料油脂与银盐水溶液混合，并且通过分液制备油层和银盐水溶液。所获得的银盐水溶液或用于在同一堆次的下一纯化批次中与油层或原料油脂混合，或者在所述纯化批次是所述堆次中的最终纯化批次时，用于在下一堆次的第一纯化批次中与油层混合。例如，当纯化堆次包括三个纯化批次时，第n堆次的第三纯化批次中制备的第n堆次的第四银盐水溶液将被用作待与第n+1堆次中的第一纯化批次中的油层混合的第n+1堆次(即，下一堆次)中的第一银盐水溶液。在第一纯化批次中制备的第一油层代表性地具有低的EPA浓度，因此被丢弃。然而，当EPA浓度高时，第一油层能够再用作纯化原料而不丢弃。

在图2中示意性示出的第n纯化堆次之后，能够进行图3中示意性示出的第n+1堆次。在第n+1堆次的第一纯化批次中待使用的油层代表性地是来自上一堆次的“第n堆次的第二油层”。在第n+1堆次的第二纯化批次中待使用的油层代表性地是来自上一堆次的“第n堆次的第三油层”。

每个纯化批次不一定必须包括三个纯化批次，并且它能够包括两个以上任意数量的纯化批次。图4示意性地示出了包括两个纯化批次的纯化堆次。当纯化堆次包括两个纯化批次时，第二纯化批次中获得的第n堆次的第三银盐水溶液能够用作第n+1堆次中的第一银盐水溶液。

(能够通过本发明获得的纯化产物)

通过本发明能够获得的二十碳五烯酸(EPA)的纯度例如为90％(w/w)以上、61％(w/w)以上、62％(w/w)以上、63％(w/w)以上、64％(w/w)以上、65％(w/w)以上、66％(w/w)以上、67％(w/w)以上、68％(w/w)以上、69％(w/w)以上，或70％(w/w)以上。用于制备具有这些纯度的EPA的起始材料中EPA的纯度代表性地是但不限于40(w/w)％。

通过本发明获得的二十碳五烯酸(EPA)的纯度能够使用公知的方法(例如，精密蒸馏、分子蒸馏、尿素处理法、硝酸银处理、固定床色谱、模拟移动床色谱，或它们的组合)而进一步提高，并且作为该进一步纯化的结果能够获得的二十碳五烯酸(EPA)的纯度例如为90％(w/w)以上、91％(w/w)以上、92％(w/w)以上、93％(w/w)以上、94％(w/w)以上、95％(w/w)以上、96％(w/w)以上、96.5％(w/w)以上、97％(w/w)以上，或97.5％(w/w)以上。

花生四烯酸(AA)在通过本发明获得的包含二十碳五烯酸(EPA)的组合物中的浓度为0.4％(w/w)以下、0.8％(w/w)以下、1.0％(w/w)以下、1.5％(w/w)以下，或3.0％(w/w)以下。二十碳四烯酸(ETA)在通过本发明获得的包含二十碳五烯酸(EPA)的组合物中的浓度为0.4％(w/w)以下、0.8％(w/w)以下、1.0％(w/w)以下、1.5％(w/w)以下，或3.0％(w/w)以下。

在下文中，基于实施例等对本发明的高度不饱和脂肪酸衍生物的纯化方法进行具体的说明。然而，本发明不限于此。

[实施例]

在下文中，基于实施例和比较例对二十碳五烯酸的纯化进行更具体的说明。然而，本发明不限于以下实施例。

使用常规方法的系统将作为比较例进行描述。在实施例1中，使用作为来自比较例1的副产物产生的油层进行测试。

(比较例1)

测试条件如下。

起始原料：含40％EPA乙酯的油脂

硝酸银水溶液浓度：50％

收集溶剂：正庚烷

原料用量：20g

硝酸银水溶液用量：100g

收集溶剂用量：200g

反应条件：

1、将原料和硝酸银水溶液混合，并且在10℃下搅拌3小时后，收集下层(水层)和上层(油层1)。

2、将200g正庚烷添加到下层中，并且在80℃下加热2小时后，收集上层(油层2)。

3、在真空浓缩后，根据所得量评价收率，并且根据GC(Shimadzu 2010plus(岛津2010加))分析评价纯度。

(实施例1)

测试条件

原料：含40％EPA乙酯的油脂

硝酸银水溶液浓度：50％

收集溶剂：正庚烷

原料用量：20g

硝酸银水溶液用量：100g

收集溶剂用量：200g

反应条件：

1、将硝酸银水溶液添加到在实施例1中收集的上层(油层1)中，并且在10℃下搅拌3小时后，收集下层(水层)。

2、将原料添加到收集的下层中，并且在10℃下搅拌3小时后，收集下层(水层)。

3、将100g正庚烷添加到下层中，并且在80℃下加热2小时后，收集上层(油层2)。

4、在真空浓缩后，根据所得量评价收率，并且根据GC(Shimadzu 2010plus)分析评价纯度。

比较例1和实施例1的结果描述在下表中。

表1：比较例1和实施例1的纯化产物的脂肪酸组成

[表1]

表2：比较例1和实施例1的纯化产物的收率

[表2]

由以上结果可知，由于油层的有效利用，难以除去的杂质(诸如花生四烯酸和二十碳四烯酸)的纯度与常规方法相比降低，而二十碳五烯酸的纯度与常规方法相比提高。

另外，通过收集油层中的二十碳五烯酸，收率与常规方法相比成功地提高了10个百分点以上。

因此，证明了：与常规方法相比，能够以低成本以高纯度/高收率生产二十碳五烯酸。

(实施例2)

测试条件如下。

首先，将50g蒸馏水添加到待搅拌/溶解的50g硝酸银中，作为第一批次。将20g脂肪酸乙酯的混合物(EPA乙酯40.4％(脂肪酸组成面积％)、DHA乙酯纯度15.0％)添加到100g这种50％硝酸银水溶液中，并且在10℃下搅拌3小时。随后，使该溶液静置1小时，并且分成两层。储存该上层(油层)，并且对下层(水层)进行单独收集，添加100g正庚烷，在80℃下搅拌2小时。随后，使该溶液静置1小时，并分成两层。单独收集该上层以获得高度不饱和脂肪酸乙酯的浓缩物。另外，含有硝酸银的下层和储存的油层在后续批次中进一步用于纯化高度不饱和脂肪酸乙酯。

在第二批次及之后的批次中，重复进行下面描述的操作。将含有硝酸银的下层与储存的油层混合，并且在10℃下搅拌3小时。对下层(水层)进行单独收集，并与20g脂肪酸乙酯的混合物混合，在10℃下搅拌3小时。随后，使该溶液静置1小时，并分成两层。储存该上层(油层)，并且单独收集下层(水层)，添加100g正庚烷，在80℃下搅拌2小时。随后，使该溶液静置1小时，并分成两层。单独收集该上层以获得高度不饱和脂肪酸乙酯的浓缩物。上述反应在氮气气氛下进行。表3中示出了重复这些操作并处理上述混合物至多五批次的结果。

表3：实施例的结果列表

[表3]

能够理解的是，即使通过重复上述处理，稳定地再现了与实施例1的结果类似的结果。这些结果证明了：与常规方法相比，能够以低成本以高纯度/高收率生产二十碳五烯酸。

接下来，为了更清楚地判断本发明的效果，以下将对作为比较例2的重复进行常规方法的结果进行说明。

(比较例2)

测试条件如下。

起始原料：含40％EPA乙酯的油脂

硝酸银水溶液浓度：50％

收集溶剂：正庚烷

原料用量：20g

硝酸银水溶液用量：100g

收集溶剂用量：200g

反应条件：

3、在真空浓缩后，根据所得量评价收率，并且根据GC(Shimadzu 2010plus)分析评价纯度。

4、上述操作进行五个批次。

比较例2的结果描述在下表中。

表4：在比较例2中进行5个批次的纯化产物的脂肪酸组成和收率

[表4]

连续获得与比较例1的结果类似的结果。当与实施例2的结果相比时，能够证实如本发明所主张的与花生四烯酸(AA)和二十碳四烯酸(ETA)含量降低有关的品质提高和收率提高。

(实施例3)

接下来，关于多次再使用油层的情况，实施例3描述了两次再使用油层的结果。

关于下述系统的结果将被示出，在该系统中，将储存的油层与含有硝酸银的下层混合以在10℃下搅拌3小时，并且还从上层(油层)中收集二十碳五烯酸，该上层(油层)是在单独收集下层(水层)的步骤中作为副产物而产生的。

测试条件如下。

作为第一批次，将50g蒸馏水添加到50g硝酸银中，搅拌/溶解。将20g脂肪酸乙酯的混合物(EPA乙酯40.4％(脂肪酸组成面积％)、DHA乙酯纯度15.0％)添加到100g的50％硝酸银水溶液中，并且在10℃下搅拌该溶液3小时。随后，使该溶液静置1小时，并且分成两层。储存该上层(油层)，并且单独收集下层(水层)，添加100g正庚烷，在80℃下搅拌2小时。随后，使该溶液静置1小时，并分成两层。单独收集该上层以获得高度不饱和脂肪酸乙酯的浓缩物。另外，含有硝酸银的下层和储存的油层(作为油层2)在后续批次中进一步用于纯化高度不饱和脂肪酸乙酯。

作为第二批次，将储存的油层1与含有硝酸银的下层混合，并且在10℃下搅拌3小时。在单独收集下层(水层)时，储存上层(油层)以在后续批次中作为油层2用于高度不饱和脂肪酸乙酯的纯化。将单独收集的下层(水层)与20g脂肪酸乙酯混合物混合，并且在10℃搅拌3小时。随后，使该溶液静置1小时，并分成两层。储存该上层(油层)，并且单独收集下层(水层)，添加100g正庚烷，在80℃下搅拌2小时。随后，使该溶液静置1小时，并分成两层。单独收集该上层以获得高度不饱和脂肪酸乙酯的浓缩物。

在第三批次及之后的批次中，重复进行下面描述的操作。将储存的油层2与含有硝酸银的下层混合，并且在10℃下搅拌3小时。单独收集下层(水层)，并将其与储存的油层1混合，以在10℃下搅拌3小时。储存该上层(油层)，并且单独收集下层(水层)，并且将其与20g脂肪酸乙酯的混合物混合以在10℃下搅拌3小时。随后，使该溶液静置1小时，并分成两层。储存该上层(油层)，并且单独收集下层(水层)，添加100g正庚烷，在80℃下搅拌2小时。随后，使该溶液静置1小时，并分成两层。单独收集该上层以获得高度不饱和脂肪酸乙酯的浓缩物。

上述反应在氮气气氛下进行。表5中示出了重复这些操作并处理上述混合物至多五批次的结果。

表5：实施例的结果列表

[表5]

在第二批次及之后的批次中，二十碳五烯酸的纯度和收率与实施例2相比进一步稳定且连续提高。尽管这个过程作为生产过程比实施例2更复杂，但是对于当前情况下原料成本占生产成本的很大部分的产品来说，实施例3的结果更加令人满意。

[工业实用性]

根据本发明的生产方法，能够以低成本从未纯化的高度不饱和脂肪酸及其衍生物工业纯化出高度不饱和脂肪酸及/或其衍生物的医药级产品。

Claims

1.一种选自由高度不饱和脂肪酸及其衍生物组成的组中的物质的纯化方法，所述纯化方法包括：

(b)将所述第一水层分离成第二银盐水溶液和所述物质；以及

(c)使选自由所述第一银盐水溶液和所述第二银盐水溶液组成的组中的水溶液与所述第一油层进行接触并搅拌，分离成油层和水层，以获得包含所述物质的第二水层。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

(d)使所述第二水层与包含所述物质的第二原料进行接触并搅拌，以收集第二油层和第三水层，其中，所述第二油层包含所述物质。

3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：

(e)将所述第三水层分离成第三银盐水溶液和所述物质。

4.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：

(f)从所述第二油层中分离出所述物质。

5.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：

(g)使选自所述第一银盐水溶液、所述第二银盐水溶液和所述第三银盐水溶液的银盐水溶液与所述第二油层进行接触并搅拌，分离成油层和水层，以获得包含所述物质的第四水层。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述高度不饱和脂肪酸的衍生物是高度不饱和脂肪酸乙酯，并且，所述高度不饱和脂肪酸乙酯选自由分子内具有五个以上双键的二十二碳五烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸以及它们的低级醇的乙酯组成的组。

7.一种选自由高度不饱和脂肪酸及其衍生物组成的组中的物质的纯化方法，所述纯化方法包括：

(a)使第一油层与第二银盐水溶液进行接触并搅拌，分离成油层和水层，以收集包含所述物质的第二水层，其中，所述第一油层是通过使包含所述物质的第一原料与第一银盐水溶液进行接触并搅拌而被收集的，所述第二银盐水溶液是通过将第一水层分离成所述第二银盐水溶液和所述物质而被获得的，所述第一水层是通过使包含所述物质的第一原料与所述第一银盐水溶液进行接触并搅拌而被收集的；或者

(b)使第一油层与第一银盐水溶液进行接触并搅拌，分离成油层和水层，以收集包含所述物质的第二水层，其中，所述第一油层是通过使包含所述物质的第一原料与所述第一银盐水溶液进行接触并搅拌而被收集的。

8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：

9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：

(c)将所述第三水层分离成第三银盐水溶液和所述物质。

10.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：

(d)从所述第二油层中分离出所述物质。

11.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：

12.根据权利要求7所述的方法，其中，所述高度不饱和脂肪酸的衍生物是高度不饱和脂肪酸乙酯，并且，所述高度不饱和脂肪酸乙酯选自由分子内具有五个以上双键的二十二碳五烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸以及它们的低级醇的乙酯组成的组。

13.一种选自由高度不饱和脂肪酸及其衍生物组成的组中的物质的纯化方法，所述方法包括不小于2且不大于a个纯化堆次，其中，每个纯化堆次包括不小于2且不大于c个纯化批次，其中，a和c独立地是2以上的整数，其中，b是不小于2且不大于a的整数，其中，d是不小于1且不大于c-1的整数，并且，包括在第b纯化堆次中的第d纯化批次包括：

对该混合溶液进行分液，以获得第b纯化堆次的第d油层和第b纯化堆次的第d+1银盐水溶液。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第b纯化堆次的第c纯化批次包括：

将原料油脂与第b纯化堆次的第c银盐水溶液混合；以及

对该混合溶液进行分液，以获得第b纯化堆次的第c油层和第b纯化堆次的第c+1银盐水溶液。

15.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：

对通过对所述混合溶液进行分液所获得的银盐水溶液进行有机溶剂萃取，以获得包含高度不饱和脂肪酸的萃取物；

任选地，浓缩通过所述有机溶剂萃取所获得的萃取物；以及

16.根据权利要求15所述的方法，其中，花生四烯酸(AA)的浓度为1.0％(w/w)以下。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，二十碳四烯酸(ETA)浓度为1.0％(w/w)以下。